[发明专利]可充电电池的过放保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及环保节能电子产品，具体涉及一种太阳能照明中可充电电池的过放保护电路。

背景技术

太阳能LED照明灯具(如太阳能LED路灯、太阳能LED草坪灯等)通常由太阳能电池板、充电电路、可充电电池、照度检测电路、LED驱动电路及LED灯组成，结构如图1如示，白天，LED驱动电路接收来自照度检测电路的控制信号，将LED的电流关断，LED不发光。夜晚来临时，LED驱动电路接收来自照度检测电路的控制信号，对LED提供电流使LED发光。即白天充电、夜间照明。照度检测电路用来检查当时是白天还是夜晚，白天，照度检测电路输出一逻揖电平(“高”或者“低”)，夜晚则输出相反的逻揖电平(“低”或者“高”)。

在这一类白天充电、夜间照明的太阳能LED照明灯具中，可充电电池的寿命制约着整体灯具的寿命。而可充电电池的过度放电(即可充电电池存贮的大部分或全部电能被灯具系统用掉)是影响可充电电池寿命的主要原因之一。因此，这一类灯具通常加有防止可充电电池过度放电的保护电路即过放保护电路，以延长可充电电池的寿命。

目前，具有可充电电池过放保护电路的太阳能LED照明灯具，结构如图2所示，其中，充电电池过放保护电路随时监测可充电电池的电压，当该电压低于某个设定的电压值(称为过放保护电压Vod)时， 可充电电池过放保护电路输出一逻揖电平(“高”或者“低”)，该逻揖电平控制LED驱动电路去关闭LED的电流，即使在夜晚LED也不发光。当可充电电池的电压高于过放保护电压Vod时，可充电电池过放保护电路输出相反的逻揖电平(“低”或者“高”)，该逻揖电平控制LED驱动电路，LED驱动电路在夜间将为LED提供电流使LED发光。

上述过放保护电路的缺点在于：在夜晚，当可充电电池的电压达到过放保护电压Vod时，LED灯会出现闪烁现象，在实际应用场合，客户不接受这一闪烁现象。

造成这一闪烁现象的原因在于可充电电池的内阻。可充电电池可等效于一理想电压源Vg与其内阻Rg的串联，如图3如示，当可充电电池的电能快放完时，该内阻将变得很大。可充电电池的等效理想电压源电压为Vg＝IBAT＊Rg+VBAT，其中IBAT为可充电电池的放电电流，VBAT是可充电电池两端的电压，*表示乘法。

在夜间，假定开始时VBAT大于Vod，LED发光，可充电电池放电。随着时间的推移，VBAT逐渐降低，当VBAT接近Vod时(VBAT约等于Vod)，Vg0＝IBAT0＊Rg0+Vod(Vg0、Rg0分别为此时的可充电电池的等效理想电压源电压和等效内阻，IBAT0为此时的可充电电池的放电电流，*表示乘法)，这时，可充电电池的等效理想电压源电压Vg0与可充电电池两端的电压VBAT＝Vod有一差值IBAT0＊Rg0，*表示乘法。随着时间的推移，VBAT继续降低，当VBAT刚好小于Vod时，LED熄灭，IBAT将接近于0，VBAT将慢慢恢复到VBAT＝Vg0＝IBAT0＊Rg0+Vod＞Vod，*表示乘法，由于此时VBAT＞Vod，LED将被重新点亮。LED重新点亮后，可充电电池的电流增加，VBAT将再次降到低于Vod，LED再次熄灭，从而导致LED闪烁。

目前，解决闪烁的普通方式是在过放保护电路中加迟滞，即当VBAT小于Vod时，LED熄灭，但VBAT必须大于Vod+Vth(Vth为迟滞电压)LED才能被重新点亮。从上面的分析可知，如果Vth＞IBAT0＊Rg0，*表示乘法，可避免LED的闪烁。

该方法的缺点是IBAT0和Rg0随不同的灯具变化，例如，LED电流的大小将直接影响IBAT0，不同种类的可充电电池的Rg0亦不同。这对过放保护电路的设计带来很大困难。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，如何提供一种可充电电池的过放保护电路，能避免LED闪烁并适用于各种太阳能照明灯具。

本发明的技术问题这样解决：构建一种可充电电池的过放保护电路，具体包括：

充电状态检测单元，其两输入端分别连接所述可充电电池的充电电路输入和输出端；

欠压检测单元，输入端连接在所述可充电电池的正极；

记忆单元，其一输入端连接所述欠压检测单元的输出端，另一输入端连接所述充电状态检测单元的输出端，该记忆单元这样工作：当所述充电状态检测单元检测所述充电电路中有充电电流流过时(白天)，记忆单元被置“1”；当所述充电状态检测单元检测所述充电电路中没有充电电流流过(晚上)，同时欠压检测无效时保持置“1”状态并输出使能信号，一旦欠压检测有效则置“0”并保持、输出不允许信号；