太阳能的储能系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种太阳能的储能系统及其方法，该系统包括作为输入电源的太阳能电池、单片机和作为输出电源的两块聚合物锂电池；单片机分别与两块聚合物锂电池交互连接，单片机与太阳能电池电连接，且太阳能电池与其中一块聚合物锂电池电连接；单片机检测并控制两块聚合物锂电池的工作，控制两块聚合物锂电池一块对外输出，一块接受太阳能电池对其充电。本发明专利技术实现了对手机等外接负载进行充电的时候，太阳能电池也可以对聚合物锂电池进行充电，当其中对负载进行充电的聚合物锂电池电压低于3V时，会自动切换到另一个聚合物锂电池，继续对负载进行充电；太阳能电池又可以继续对放完电的电池进行充电，充分利用太阳能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能
，尤其涉及一种太阳能的储能系统及其方法。
技术介绍
现有的利用太阳能给手机等外设进行充电的方法有两种：第一种是直接将太阳能电池的电压做升压，升压到5V后给手机等外设进行充电；第二种是加了一块聚合物锂电池做备用电池，将太阳能电池升压后对聚合物锂电池进行充电，再将聚合物锂电池的电压升压到5V后对手机等外设进行充电。第一种方式的缺点是：因为太阳的光照不稳定，所以太阳能电池的输出也是不稳定的，导致对手机及外设充电不能持续，时无时有。第二种做了很大的改进，至少在对手机及外设进行充电的时候是稳定的，缺点是：当对手机及外设进行充电的时候，太阳能电池不能同时对聚合物锂电池进行充电，当聚合物锂电池的电耗尽之后，要等待太阳能电池对聚合物锂电池进行充电。
技术实现思路
针对上述技术中存在的不足之处，本专利技术提供一种可充分利用太阳能、充电持续不间断的太阳能的储能系统及其方法，克服了太阳能光照不稳定的缺点，克服了不能同时充放电的问题，利用单片机智能控制系统，充分有效的利用太阳能的光照。为实现上述目的，本专利技术提供一种太阳能的储能系统，包括作为输入电源的太阳能电池、单片机和作为输出电源的两块聚合物锂电池；所述单片机分别与两块聚合物锂电池交互连接，且单片机与太阳能电池电连接，且所述太阳能电池与其中一块聚合物锂电池电连接；所述单片机检测并控制两块聚合物锂电池的工作，控制两块聚合物锂电池一块对外输出，一块接受太阳能电池对其充电；当其中一块聚合物锂电池输出接有负载时，单片机一直监测两块聚合物锂电池的电压，当接有负载的聚合物锂电池电压低于3V时，单片机会控制自动切换到另一块聚合物锂电池继续对负载放电，同时允许太阳能电池对放完电的聚合物锂电池进行充电；当没有接负载时，太阳能电池会对其中一块进行充电，同时单片机继续监测被充电的聚合物锂电池的电压，当该聚合物锂电池的电压大于4.1V时，单片机则控制太阳能电池切换到对另一块聚合物锂电池进行充电。其中，所述单片机包括主控MCU电路、负责将太阳能电池的电压升压到5V并对其中一块聚合物锂电池进行充电的输入升压电路、负责将其中一块聚合物锂电池的电压升压到5V对负载进行充电的输出升压电路、构成两块聚合物锂电池的充电通道的两个充电电路和构成两块聚合物锂电池的放电通道的两个放电电路；所述主控MCU电路的输出端通过输入升压电路与太阳能电池电连接，所述输入升压电路与两个充电电路电连接；所述主控MCU电路检测两块聚合物锂电池的电压，且其输出端分别通过两个充电电路与对应的聚合物锂电池电连接，其输出端还通过两个放电电路与对应的聚合物锂电池电连接，所述聚合物锂电池通过输出升压电路与负载连接。其中，所述单片机还包括对对应的聚合物锂电池进行回路保护，防止其过充或过放的两个保护回路，每个保护回路与对应的充电电路和放电电路电连接。其中，所述主控MCU电路包括MCU和对两块聚合物锂电池进行分别检测的电压检测单元，所述电压检测单元包括第十八电阻、第二十三电阻、第二十四电阻和第二十七电容，所述第二十四电阻和第二十七电容的一端均连接至MCU的AD引脚，第十八电阻的一端连接对应的聚合物锂电池，所述第十八电阻的另一端与第二十三电阻的一端连接，且第二十三电阻的另一端接地，所述第二十七电容的另一端接地，所述第二十四电阻的另一端连接至第十八电阻与第二十三电阻所形成的公共端；所述第十八电阻与第二十三电阻对聚合物锂电池进行分压，MCU的AD引脚做AD转换并测量对应聚合物锂电池的电压。其中，所述输入升压电路包括第一芯片、第二MOS管和第一电感，太阳能输入第一芯片的输入端，且所述第一芯片的输出端与第二MOS管的一端连接，且所述第二MOS管的另一端分别连接两个充电电路，且第一芯片与第二MOS管之间连接第一电感；所述第一芯片、第二MOS管和第一电感组成太阳能电池的输入升压电路，将太阳能电池的电压升压到5V，可以通过两个充电电路的输入通道对对应的聚合物锂电池进行充电。其中，每个充电电路均包括第四芯片和第九MOS管，所述第二MOS管的另一端连接至第四芯片的输入端，且所述第四芯片的输出端连接至第九MOS管，且第九MOS管连接其中一块聚合物锂电池，并由太阳能电池对其进行充电。其中，每个放电电路均包括第一MOS管、第三MOS管、第五MOS管和第六MOS管，聚合物锂电池连接至第一MOS管，第一MOS管通过串联的第三MOS管和第五MOS管后再连接至第六MOS管；所述放电电路的通道是由MCU来控制其打开或关闭。其中，所述输出升压电路包括第二芯片和外围电路，其中一块聚合物锂电池通过外围电路连接至第二芯片，且第二芯片通过外围电路输出5V电压，并对负载进行充电。其中，每个保护回路均包括第三芯片和第五芯片，每个聚合物锂电池接入第三芯片的输入端，且所述第三芯片的输出端连接至第五芯片。为实现上述目的，本专利技术还提供一种太阳能的储能系统的储能方法，该方法为：当系统初始化上电后，关闭两块聚合物锂电池的输入和输出通道，主控MCU电路自动检测两块聚合物锂电池的电压，判断其中一块聚合物锂电池的电压是否高于另一块聚合物锂电池的电压；若高于，则打开其中一块聚合物锂电池的放电通道，关闭其充电通道；并打开另一块聚合物锂电池的充电通道，并关闭其放电通道；若低于，则打开另一块聚合物锂电池的放电通道，关闭其充电通道；并打开其中一块聚合物锂电池的充电通道，允许太阳能电池经过输入升压电路对其中一块聚合物进行充电并关闭其放电通道；当接入负载时，高电压的聚合物锂电池对其进行充电；主控MCU电路自动监测两块聚合物锂电池的电压，当接有负载的聚合物锂电池电压低于3V时，主控MCU电路自动关闭放电聚合物锂电池的放电通道，并打开其充电通道，同时关闭另一块聚合物锂电池的充电通道，打开其放电通道，由该另一块聚合物锂电池继续对负载进行充电，太阳能电池则通过输入升压电路给打开充电通电的聚合物锂电池充电；当未接负载时，太阳光照很好时，太阳能电池对两块聚合物锂电池中电压低的聚合物锂电池进行充电，在充电的过程中，由主控MCU电路自动监测两块聚合物锂电池的电压；如果其中一块聚合物锂电池的电压低于另一块聚合物锂电池的电压，则太阳能电池通过输入升压电路对该其中一块聚合物锂电池进行充电，充电的过程中，主控MCU电路自动监测该聚合物锂电池的电压；当正在充电的聚合物锂电池的电压大于4.1V时，则由主控MCU电路自动将该正在充电的聚合物锂电池的充电通道关闭，打开另一块聚合物锂电池的充电通道，并关闭其放电通道，由太阳能电池通过输入升压电路对另一块聚合物锂电池进行充电。本专利技术的有益效果是：与现有技术相比，本专利技术提供的太阳能的储能系统及其方法，该系统采用太阳能电池加双聚合物锂电池，同时加上单片机控制系统，实现了对手机等外接负载进行充电的时候，太阳能电池也可以对聚合物锂电池进行充电，当其中对负载进行充电的聚合物锂电池电压低于3V时，会自动切换到另一个聚合物锂电池，继续对负载进行充电；太阳能电池又可以继续对放完电的电池进行充电，充分利用太阳能。上述改进，克服了太阳能光照不稳定的缺点，克服了不能同时充放电的问题，利用单片机智能控制系统，充分有效的利用太阳能的光照。附图说明图1为本专利技术的太阳能的储能系统的方框图；图2为本专利技术中主控MCU电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能的储能系统，其特征在于，包括作为输入电源的太阳能电池、单片机和作为输出电源的两块聚合物锂电池；所述单片机分别与两块聚合物锂电池交互连接，且单片机与太阳能电池电连接，且所述太阳能电池与其中一块聚合物锂电池电连接；所述单片机检测并控制两块聚合物锂电池的工作，控制两块聚合物锂电池一块对外输出，一块接受太阳能电池对其充电；当其中一块聚合物锂电池输出接有负载时，单片机一直监测两块聚合物锂电池的电压，当接有负载的聚合物锂电池电压低于3V时，单片机会控制自动切换到另一块聚合物锂电池继续对负载放电，同时允许太阳能电池对放完电的聚合物锂电池进行充电；当没有接负载时，太阳能电池会对其中一块进行充电，同时单片机继续监测被充电的聚合物锂电池的电压，当该聚合物锂电池的电压大于4.1V时，单片机则控制太阳能电池切换到对另一块聚合物锂电池进行充电。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能的储能系统，其特征在于，包括作为输入电源的太阳能电池、单片机和作为输出电源的两块聚合物锂电池；所述单片机分别与两块聚合物锂电池交互连接，且单片机与太阳能电池电连接，且所述太阳能电池与其中一块聚合物锂电池电连接；所述单片机检测并控制两块聚合物锂电池的工作，控制两块聚合物锂电池一块对外输出，一块接受太阳能电池对其充电；当其中一块聚合物锂电池输出接有负载时，单片机一直监测两块聚合物锂电池的电压，当接有负载的聚合物锂电池电压低于3V时，单片机会控制自动切换到另一块聚合物锂电池继续对负载放电，同时允许太阳能电池对放完电的聚合物锂电池进行充电；当没有接负载时，太阳能电池会对其中一块进行充电，同时单片机继续监测被充电的聚合物锂电池的电压，当该聚合物锂电池的电压大于4.1V时，单片机则控制太阳能电池切换到对另一块聚合物锂电池进行充电。2.根据权利要求1所述的太阳能的储能系统，其特征在于，所述单片机包括主控MCU电路、负责将太阳能电池的电压升压到5V并对其中一块聚合物锂电池进行充电的输入升压电路、负责将其中一块聚合物锂电池的电压升压到5V对负载进行充电的输出升压电路、构成两块聚合物锂电池的充电通道的两个充电电路和构成两块聚合物锂电池的放电通道的两个放电电路；所述主控MCU电路的输出端通过输入升压电路与太阳能电池电连接，所述输入升压电路与两个充电电路电连接；所述主控MCU电路检测两块聚合物锂电池的电压，且其输出端分别通过两个充电电路与对应的聚合物锂电池电连接，其输出端还通过两个放电电路与对应的聚合物锂电池电连接，所述聚合物锂电池通过输出升压电路与负载连接。3.根据权利要求2所述的太阳能的储能系统，其特征在于，所述单片机还包括对对应的聚合物锂电池进行回路保护，防止其过充或过放的两个保护回路，每个保护回路与对应的充电电路和放电电路电连接。4.根据权利要求2所述的太阳能的储能系统，其特征在于，所述主控MCU电路包括MCU和对两块聚合物锂电池进行分别检测的电压检测单元，所述电压检测单元包括第十八电阻、第二十三电阻、第二十四电阻和第二十七电容，所述第二十四电阻和第二十七电容的一端均连接至MCU的AD引脚，第十八电阻的一端连接对应的聚合物锂电池，所述第十八电阻的另一端与第二十三电阻的一端连接，且第二十三电阻的另一端接地，所述第二十七电容的另一端接地，所述第二十四电阻的另一端连接至第十八电阻与第二十三电阻所形成的公共端；所述第十八电阻与第二十三电阻对聚合物锂电池进行分压，MCU的AD引脚做AD转换并测量对应聚合物锂电池的电压。5.根据权利要求2所述的太阳能的储能系统，其特征在于，所述输入升压电路包括第一芯片、第二MOS管和第一电感，太阳能输入第一芯片的输入端，且所述第一芯片的输出端与第二MOS管的一端连接，且所述第二MOS管的另一端分别连接两个充电电路，且第一芯片与第二MOS管之间连接第一电感；所述第一芯片、第二MOS管和第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浚铵，
申请(专利权)人：深圳市虹果节能有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44