本發明專利技術公開了一種便攜式太陽能充電器，可供移動設備電池充電，屬于太陽能電池技術應用領域。目的為便攜式通訊裝備配套電池開發通用光伏充電控制器，主要特征盒體內安裝集成電路模塊包括由MCU控制MPPT太陽能最大功率輸出充電和DC/DC控制，電壓電流檢測及顯示和告警；插拔式PV輸入接口插接多維折疊的柔性太陽能電池組件或其它電源。其后端控制的電池類型、電壓、容量具有多種類型，前端采用光伏輸入，能實現不同電壓電池使用時的最大光伏輸入；此控制器應用在野外環境，有較好的防水性能；顯示簡潔、操作方便，便于攜帶。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術渉及一種便攜式太陽能充電器，可供移動設備電池充電，屬于太陽能電池技術應用領域。
技術介紹
目前，便攜式移動設備的種類越來越多，應用場合也越來越廣泛，而為其提供能量的電池種類和規格也在不斷的增加。雖然市場上售賣的各種各樣的電池充電器，但將電池分類，而專門為此對多類電池做不同的充電控制處理的太陽能充電器或稱PV充電器，少之又少。尤其像戶外移動通信設備，野外氣象環境監測、科考、抗震救災、旅游等民用，都有需求。中國專利《一種便攜式太陽能發電系統》ZL201220119735.2，集成充電控制、蓄電池、逆變器于一體，其體積和重量仍然過大過重。判定電池滿充采用恒壓階段的電流來判斷，以電流降為1/10C到1/20C時認為電池充滿。不同的是太陽能電池充電過程受陽光強弱的影響電流變化很大，致使影響電池充電過程中電流的不穩定。用充電電流進行滿充判斷，容易造成判斷錯誤。中國申請專利號=200510125723.5 “可便攜式太陽能充電器”和“太陽能充電器”專利號=01226030.4分別公開了一種集成太陽能電池板采用聚合物鋰離子電池電壓轉換電路于一體，和DC/DC芯片升壓控制電路等技術。但產品功能仍然不能滿足市場需求。
技術實現思路
本專利技術創造在于克服現有太陽能充電器技術上存在的不足，設計一種具有電池類型選擇、MPPT充電等多種功能的通用充電器。其目的之一，充電器的前端輸入接口接柔性太陽能電池板(組件)，后端輸出接口直接為便攜式通訊裝備用電池充電，體積小，便于攜帶。另一個目的，充 電器的后端控制的電池類型分類包括電壓、容量具有多種類型，前端采用光伏輸入，實現在不同電壓電池使用時的最大光伏輸入，實現對各類電池充電控制，并能顯示充電剩余時間。再一個目的，控制器應用在野外環境，需要較好的防水性能；且需要顯示簡潔、減少誤判，操作方便。本專利技術創造提出的技術解決方案是一種供多種電池充電，通用光伏充電控制器具有電池類型選擇、MPPT充電、限壓限流的DCDC控制、電池電壓電流檢測、顯示及告警、PV啟動及PV下電自動關機、插拔式PV輸入接口及電池接口。主要包括盒體及安裝在盒體內的集成電路板，其特征在于盒體上至少有兩個PV輸入接口，該輸入接口外接軟基片在內的太陽能電池板(組件)，盒體內接輸入電路模塊和太陽能最大功率跟蹤電路模塊及輸入電路模塊；盒體上還有一個輸出接口，該輸出接口具有內接DC/DC轉換電路模塊輸出端和外接充電電池。盒體內集成電路板還包括單片機(MCU)及接輸入電路模塊的輸出端和太陽能最大功率跟蹤模塊的輸入端，控制最大功率信號輸出至DC/DC轉換電路模塊，使其輸出接口的電壓可調。由系統電源模塊從輸入電路模塊的輸出端口獲得電能供包括DC/DC轉換電路模塊在內其它模塊。實施本專利技術創造所產生積極效果:控制器實現了對至少6類電池做不同的充電控制處理；電池電壓可以通過系統檢查自動識別，實現了電池類型和容量按鍵人為操作。采用柔性非晶硅組件，其輸入電壓范圍為20 60V;在標準工況下，最大功率點工作電壓為42V，最大功率為91.3W;能精確判斷電池滿充。靜態功耗低、效率高、控制電路簡單可靠，成本低。操作簡單，使用方便廣泛應用于野外環境監測、科考、旅游露營、抗震救災通用性強等優點。附圖說明圖1、是本專利技術的結構示意圖。圖2、是本專利技術實施例1充電器的電路模塊方框圖。圖3、是圖2中太陽能輸入并聯電路模塊10的電路圖。圖4、是圖2中系統電源模塊20的電路圖。圖5、是圖2中MPPT30太陽能最大功率跟蹤電路模塊的電路圖。圖6、是圖2中DC/DC40轉換電路模塊的電路圖。圖7、是圖2中MCU50單片機和按鍵及顯示模塊60電路圖.以下結合附圖進一步說明本專利技術的工作原理，見圖1主要包括盒體I和安裝在I上有多個輸入接口 2，輸出接口 3，盒體面上有按鍵和顯示器60。圖2主要包括插拔式PV輸入接口 2，通過輸入接口 2連接外部太陽能電池板(組件)的電輸出口(未畫出)。見圖3，將外部太陽能電池板(組件)提供的太陽能電輸入至并聯電路模塊10，由并聯電路模塊10輸出端接系統電源模塊20見 圖4和MPPT模塊30的輸入端見圖5，該模塊的輸出端接DC/DC轉換電路模塊40的輸入端見圖6。見圖7 MCU50單片機與MPPT模塊30的輸入端連接，單片機50通過連接按鍵及顯示模塊60來控制輸出，并連接輸出接口 3來實現控制對電池充電。輸入電路模塊10的輸入端連接輸入接口 2接受由太陽能電池輸出端口輸出的太陽能電，太陽能電池發電一般簡稱PV光伏發電。太陽能最大功率跟蹤電路模塊30的輸入端口與輸入并聯電路模塊10的輸出端口相連接，模塊30的輸出端口與DC/DC轉換電路模塊40的輸入端口相連接，模塊40的輸出端口通過輸出接口 3給外部電池充電。系統電源模塊20從輸入電路模塊10的輸出端獲得電能供DC/DC轉換電路模塊40及其它模塊供電。見圖3，輸入電路模塊10的輸入并聯端口 11、12、13分別接防反二極管01、02、03，其輸出并聯接電容C5和C6穩定前端PVout輸入，其輸出端接共模電感L2，其共模電感輸出端口 PVout輸出電能信號分別接系統電源模塊20的輸入端，和MPPT太陽能最大功率跟蹤電路模塊30的輸入端。 圖5，MPPT 30太陽能最大功率跟蹤電路模塊輸出MPPout信號，至DC/DC 40轉換電路模塊的輸入端，DC/DC 40的輸出端接至輸出接口 3和MCU50單片機、按鍵及顯示60。MCU50單片機分別接系統電源10模塊的輸出端口和DC/DC40轉換電路模塊的輸出端口，并接至輸出端口 3。系統電源20模塊從輸入電路10模塊的輸出端口 PVout取電能，供DC/DC40轉換電路模塊及集成電路內多個模塊。MPPT30模塊通過AR2比較器TLV2252將電阻分壓后的太陽能輸入電壓與基準電壓做比較后，將比較信號反饋到MPPT30模塊U7芯片MC9205進行調整后，由后端輸出MPPout，從而使前端輸入電壓始終保持在太陽能最大功率點的電壓上。輸入接口 2連接輸入并聯電路10的輸入端口 Jl、J2、J3，可以同時選擇三路太陽能電池組件(板)的電能輸入，通過二極管D1、D3、D5將三路太陽能并聯，輸出電壓PVout分別連接到系統電源20和MPPT的輸入端；PVout連接到系統電源20的三極管Ql的發射極上，由電阻R4連接到三極管Q2的基極上；穩壓管D6接系統模塊20的輸入端，控制系統電源輸入電壓PVout啟動，當PVout達到設定電壓后會開啟三極管Q4，從而使系統電源開始工作，由三極管Q3、穩壓管D7和二極管D2輸出穩定的12V電源。圖5中，MPPT30模塊的U7芯片MC9205的腳8連接到Q22柵極，電阻R35、R42將輸入電壓PVout分壓后至運放AR2，通過與基準電壓REF比較后反饋到U7芯片MC9205腳3調整電壓，由腳8輸出控制Q22的開閉。圖6中，DC/DC40模塊的U3芯片KB9034控制電壓電流的轉換，腳7和腳10分別連接到低端和高端同步整流的兩個NMOS管Q6、Q5的柵極上，并和電感L3組成Buck電路，通過芯片U3對Q5、Q6管的開閉調整，實現對充電輸出的電壓和電流進行調整。同時Q11、Q12、Q13、Q14及其分壓網絡組成電壓調節反饋回路，單片本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種供多種電池充電的太陽能充電控制器，主要由盒體?(1)?及安裝在盒體（1）內的集成電路模塊，其特征在于該集成電路模塊具有多種功能接口，包括MCU根據電池類型選擇MPPT充電；限壓限流DC/DC控制;對電池電壓電流檢測；及顯示和告警；PV啟動及PV下電自動關機；PV輸入接口（2）；及供電池充電的輸出接口（3）。
【技術特征摘要】
1.一種供多種電池充電的太陽能充電控制器，主要由盒體(I)及安裝在盒體(I)內的集成電路模塊，其特征在于該集成電路模塊具有多種功能接口，包括MCU根據電池類型選擇MPPT充電；限壓限流DC/DC控制；對電池電壓電流檢測；及顯示和告警；PV啟動及PV下電自動關機；PV輸入接口(2);及供電池充電的輸出接口(3)。2.根據權利要求1所述的一種供多種電池充電的太陽能充電控制器，其特征在于所說的集成電路模塊主要由MCU (50)單片機模塊控制并連接并聯輸入電路模塊(10)，包括其輸出端和MPPT (30)太陽能最大功率跟蹤電路模塊的輸入端連接，和系統電源模塊(20)連接；MCU (50)還連接DC/DC (40)轉換電路模塊及輸出接口(3)，由MCU (50)控制最大功率信號輸出，使其輸出接口的(3)電壓可調。3.根據權利要求1或2所述的一種供多種電池充電的太陽能充電控制器，其特征在于所說的盒體(I)，其上至少有兩個以上插拔式PV輸入接口(2)，該接口(2)外接包括軟基片在內的太陽能電池板或組件，盒體(I)上還有一個輸出接口(3)。4.根據權利要求3所述的一種供多種電池充電的太陽能充電控制器，其特征在于所說的插拔式PV輸入接口(2)插接多維折疊的柔性太陽能電池組件或其它變送直流電源。5.根據權利要求4所述的一種供多種電池充電的太陽能充電控制器，其特征在于所說的接口(2)插接由導線串并聯連接多塊柔性太陽能電池組件構成柔性太陽能光伏(PV)陣列。6.根據權利要求1所述的一種供多種電池充電的太陽能充電控制器，其特征在于所說的MPPT (30)太陽能最大功率跟蹤電路模塊輸入電壓20 60V范圍內，最大功率點工作電壓為42V，最大功率輸出91.3 W。7.根據權利要求2所述的一種供多種電池充電的太陽能充電控制器，其特征在于所說的DC/DC40模塊U3芯片KB9034控制電壓電流的轉換，腳(7)和腳(10)分別連接到低端和高端同步整流的兩個NMOS管(Q6、Q5)柵極，并和電感L3組成B...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李毅，
申請(專利權)人：深圳市創益科技發展有限公司，
類型：發明
國別省市：
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