一種薄膜太陽能微型充電站制造技術

本發明專利技術公開了一種薄膜太陽能微型充電站，屬于充電器領域。所述薄膜太陽能微型充電站包括薄膜太陽能電池，單節鋰離子電池，與兩個電池電性連接的充放電控制模塊。薄膜太陽能電池通過將陽光轉化為電能然后通過最大功率點追蹤模塊將穩定電流進入充電控制模塊和放電控制模塊，在充電模式和放電模式之間進行轉換，從而達到智能高效率充電的功能。本發明專利技術在陽光下和非陽光下均可應急給電子設備充電，具有效率高，充電快速的特點，充電的轉化率高達92％，放電轉化率高達96％。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種薄膜太陽能微型充電站，屬于充電器領域。
技術介紹
近年來，隨著便攜式電子設備的不斷使用，和人們外出戶外運動的日益普遍，電子設備的用電成為了一個大問題。人們對電子設備的過分依賴使常用的充電寶已不能滿足日常活動應急為電子設備供電的需要，而目前常用的太陽能充電器往往收到太陽能電池片本身的局限，不足以供給日常電子設備對電能的需求，使得太陽能電池片成為一個裝飾。現有的太陽能充電器由于其受到陽光強度的影響，其輸出的電流和電壓不穩定，對鋰電池會造成傷害，并且太陽能產生的電能通過穩壓之后往往被無端耗散掉，降低了太陽能的效率。另外，由于太陽能本身的轉化率限制，其供電電流低，很難短時間內充滿電子設備。
技術實現思路
為了克服上述太陽能充電器效率低，充電慢，電量少的不足，本專利技術提供了一種能夠高效率、充電快、能夠并聯使用的薄膜太陽能充電站。本專利技術的第一個目的在于提供一種能夠高效率利用太陽能，充電快速，容量大的薄膜太陽能充電站。所述薄膜太陽能充電站包括薄膜太陽能電池片，可充電鋰電池，充電控制裝置，放電控制裝置和接口；所述充電控制裝置與薄膜太陽能電池片電性相連接；所述充電控制裝置與鋰電池電性相連接；所述放電控制裝置具有輸入端與輸出端，所述輸入端與鋰電池和充電控制裝置電性相連接，所述輸出端與接口電性相連接。所述充電控制裝置包括MPPT模塊、充電管理模塊和鋰電池保護模塊；所述MPPT模塊能夠控制薄膜太陽能微型充電站始終能夠自動調節電流從而等效改變負載，從而使太陽能電池片始終工作在最大功率狀態。所述充電控制裝置檢測到輸入端電壓超過4.5V并具有1mA以上電流時，將自動開啟充電模式，為內置的鋰電池充電。在本專利技術的一種實施方式中，所述的充電管理模塊采用芯片控制。在本專利技術的一種實施方式中，所述的鋰電池保護模塊采用MOSFET，選用芯片包括DW01、8205s。在本專利技術的一種實施方式中，所述的充電管理模塊采用的芯片選用TP4056，CN3062，CN3791等。所述放電控制裝置包括放電升壓裝置和負載檢測裝置，所述負載檢測裝置檢測到接口連接有負載時，將自動開啟放電模式，向輸出端輸出電流。在本專利技術的一種實施方式中，所述的負載檢測模塊采用芯片控制。在本專利技術的一種實施方式中，所述的負載檢測裝置選用的芯片包括MAX471、MAX9643、INA282、IN270。在本專利技術的一種實施方式中，所述鋰電池電能容量達到90％時，充電控制裝置自動進入涓流狀態，防止電池過充；當鋰電池充滿時，充電控制裝置自動關閉充電模式進入待機狀態；當鋰電池耗盡電能時，放電控制裝置將自動關閉放電模式進入待機狀態。本專利技術的第二個目的是提供一種通過多個充電站的并聯電流整合，聯合多個太陽能電池片為輸出端的不同容量的電子設備充電裝置。所述薄膜太陽能微型充電裝置包括多個并聯方式聯接的充電站，升壓并接模塊和多接口；所述升壓并接模塊的輸入端與一個或多個充電站電性連接，輸出端與多接口電性連接；所述升壓并聯模塊包括電流整合模塊、不同電壓的升壓模塊以及不同接口，從而適應不同工作電壓要求的電子設備。在本專利技術的一種實施方式中，所述的薄膜太陽能微型充電裝置中的升壓并接模塊采用類似防灌流以及限流器。在本專利技術的一種實施方式中，所述升壓并接模塊采用SS34芯片或XC8107芯片。所述薄膜太陽能微型充電裝置中充電站并聯使用；所述充電站并聯使用時，電流整合模塊自動檢測電流大小，并將電流進行匯聚輸出到升壓輸出端為不同大電流設備充電。所述薄膜太陽能微型充電裝置在弱光條件下，可將薄膜太陽能電池端不穩定的輸入電流進行濾波，將其以恒流形式進行電流輸出。有益效果：本專利技術的太陽能充電裝置通過MPPT模塊和負載檢測模塊對輸出端的識別，智能切換充電和放電模式，使充電站以最大的電流為輸出端的電子設備供電，克服了傳統太陽能充電器效率低，單體太陽能充電電量不足的問題，還結合穩壓和同步整流來降低整體功耗，提高電路整體轉化率，避免了常用太陽能單用穩壓產生的整體功耗。附圖說明圖1為本專利技術中一種薄膜太陽能微型充電裝置工作原理圖；1000，薄膜太陽能微型充電裝置；100，薄膜太陽能微型充電站，110，薄膜太陽能電池片；120，充電控制模塊；121，MPPT模塊；122，充電管理模塊；123，鋰電池保護模塊；130，放電控制模塊；131，放電升壓模塊；132，負載檢測模塊；140，鋰電池；150，接口；200，升壓并接模塊；210，電流整合模塊；220，5V整流輸出；230，9V升壓輸出；240，12V升壓輸出；250，多接口。具體實施方式為使本專利技術的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步詳細的說明。本專利技術的薄膜太陽能微型充電裝置的工作原理圖如圖1所示，該裝置具體實施步驟如下：一種薄膜太陽能微型充電裝置1000，由薄膜太陽能微型充電站100、升壓并接模塊200和多接口250構成，其中薄膜太陽能微型充電站100包括薄膜太陽能電池片110、充電控制模塊120、放電控制模塊130、鋰電池140、接口150；而放電控制模塊120又由MPPT模塊121、充電管理模塊122和保護模塊133組成。放電控制模塊130包括放電升壓模塊131和負載檢測模塊132。升壓并接模塊200包括電流整合裝置210、5V整流輸出220、9V升壓輸出230和12V升壓輸出240。所述薄膜太陽能電池片110用來接收太陽光，由于薄膜的超柔性特征，該電池片可以卷曲后再展開，增加其太陽光接收面積，將光能轉化為電能。薄膜太陽能電池具有弱光特性，在太陽光不足的情況下也能輸出工作電壓將電流輸送至后端。由于太陽光不足時產生的電壓與電流不穩定，MPPT模塊121根據不同的電壓，調整電流的輸出能力，使等效負載與太陽能電池片內阻負載匹配，使得太陽能電池片始終工作在當前光輻射下的最大功率狀態。所述MPPT模塊121采用MPPT控制器，例如S82xx系列，通過將最大功率的電壓作為基準，利用電流的輸出大小作為負反饋，使電壓固定在基準電壓，從而來保證最大功率的追蹤，然后通過充電管理模塊122的同步整流將高頻功率MOSFET和電感連接將不穩定的電流進行降壓擴流，保證穩定的電流輸送給鋰電池保護模塊123。所述的充電管理模塊122內置測溫電路以及過流保護元件。所述過流保護原件可選用芯片保險絲或限流mosfet。當電流升高時，溫度隨之升高，測溫電路反饋至充電控制裝置降低電流，當電流過大時，熔斷內置芯片保險絲，從而保護負載。在鋰電池保護模塊123中，設置電流檢測裝置和MOSFET開關的通斷來保護鋰電池。充電管理模塊122得到的穩定電流通過鋰電池保護模塊123的電流給鋰電池140充電。當檢測到輸入端存在電壓超過4.5V并具有1mA以上電流時，充電控制裝置120將會開啟充電模式，使輸入端電流經過整流流入鋰電池140；當輸入電壓超過28V或者電流超過4A時，充電控制裝置關閉充電模式進入待機狀態，不僅可以靈活適應太陽能電池片的輸出特性，還可以保護整體的電路，避免過載。放電控制裝置130中包括放電升壓裝置131和負載檢測裝置132；所述的放電升壓裝置131通過將固定電壓進行逆變產生脈沖電壓PWM波，然后控制改變PWM的脈寬占空比來進行調整輸出電壓大小，從而實現放電升壓本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種薄膜太陽能微型充電站，其特征在于，包括薄膜太陽能電池片，可充電鋰電池，充電控制裝置，放電控制裝置和接口；所述充電控制裝置與薄膜太陽能電池片電性相連接；所述充電控制裝置與鋰電池電性相連接；所述放電控制裝置具有輸入端與輸出端，所述輸入端與鋰電池和充電控制裝置電性相連接，所述輸出端與接口電性相連接。

【技術特征摘要】
1.一種薄膜太陽能微型充電站，其特征在于，包括薄膜太陽能電池片，可充電鋰電池，充電控制裝置，放電控制裝置和接口；所述充電控制裝置與薄膜太陽能電池片電性相連接；所述充電控制裝置與鋰電池電性相連接；所述放電控制裝置具有輸入端與輸出端，所述輸入端與鋰電池和充電控制裝置電性相連接，所述輸出端與接口電性相連接。2.根據權利要求1所述的薄膜太陽能微型充電站，其特征在于，所述充電控制裝置包括MPPT模塊、充電管理模塊和保護模塊。3.根據權利要求1所述的薄膜太陽能微型充電站，其特征在于，所述充電控制裝置中的MPPT模塊能夠控制薄膜太陽能微型充電站始終處于當前光照情況下的最大功率狀態。4.根據權利要求1或2所述的薄膜太陽能微型充電站，其特征在于，所述放電控制裝置包括放電升壓裝置和負載檢測裝置，所述負載檢測裝置檢測到接口連接有負載時，將自動開啟放電模式，向輸出端輸出電流。5.根據權利要求4所述的薄膜太陽能微型充電站，其特征在于，充電控制裝置檢測到輸入端電壓大于4.5V并具有1mA以上電流時，將自動開啟充電模式，為內置的鋰電池充電。6.根據權利要求1-3,5...

【專利技術屬性】
技術研發人員：錢增磊，
申請(專利權)人：無錫源代碼科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32