一种基于超级电容和锂电池的双电源太阳能供电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种基于超级电容和锂电池的双电源太阳能供电装置，包括太阳能板，所述太阳能板、超级电容充电模块和超级电容顺次相连，所述太阳能板、第一开关模块、电池充电模块和电池顺次相连；还包括检测控制模块，所述检测控制模块的输入端与超级电容的正极相连，检测控制模块的输出端与第一开关模块相连，检测控制模块用于在超级电容的输出电压大于预定电压值时，控制第一开关模块导通。本实用新型专利技术采用超级电容和电池作为双电源，减少电池的充电次数，提升使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超级电容和锂电池的双电源太阳能供电装置
本技术涉及太阳能
，尤其是一种基于超级电容和锂电池的双电源太阳能供电装置。
技术介绍
太阳能是指太阳的热辐射能，一种新兴的能量形式，自被发现以来，一直广受关注，在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。在太阳能供电装置中，通过太阳能板将太阳能转换为电能，再储存至电池中。由于太阳的光照强度受天气等原因而不断变化，导致输出电压、电流不稳定，使得电池不停地进行充放电操作，这种反复的充放电过程会严重缩短电池的使用寿命，因此，有必要提出一种使用寿命更长久的太阳能供电装置。
技术实现思路
本技术提供一种基于超级电容和锂电池的双电源太阳能供电装置，采用超级电容和电池作为双电源，减少电池的充电次数，提升使用寿命。一种基于超级电容和锂电池的双电源太阳能供电装置，包括太阳能板，所述太阳能板、超级电容充电模块和超级电容顺次相连，所述太阳能板、第一开关模块、电池充电模块和电池顺次相连；还包括检测控制模块，所述检测控制模块的输入端与超级电容的正极相连，检测控制模块的输出端与第一开关模块相连，检测控制模块用于在超级电容的输出电压大于预定电压值时，控制第一开关模块导通。优选的，所述检测控制模块包括比较器，所述比较器的正向输入端接超级电容的正极，所述比较器的输出端接所述第一开关模块。优选的，所述第一开关模块包括N沟道MOS管Q4、P沟道MOS管Q3A、P沟道MOS管Q3B、电阻R16和电阻R21，MOS管Q3B的漏极接太阳能板，MOS管Q3B的源极接MOS管Q3A的源极，MOS管Q3A的漏极接电池充电模块；MOS管Q3B的栅极接MOS管Q3A的栅极，电阻R16两端分别接MOS管Q3B的源极和栅极；电阻R21的两端分别接MOS管Q3B的栅极和MOS管Q4的漏极，MOS管Q4的源极接地，MOS管Q4的栅极接比较器的输出端。优选的，所述超级电容充电模块包括芯片CN37X5，芯片CN37X5的10脚接MOS管Q1的栅极，MOS管Q1的源极接太阳能板，漏极接电池正极；电池正极、电阻R4、电阻R7和接地端顺次相连，电阻R4和电阻R7相连的一端接芯片CN37X5的6脚。优选的，所述电池充电模块包括芯片CN37X5，芯片CN37X5的10脚接MOS管Q2的栅极，MOS管Q2的源极接第一开关模块，漏极接电池正极；电池正极、电阻R11、电阻R14和接地端顺次相连，电阻R11和电阻R14相连的一端接芯片CN37X5的6脚。优选的，还包括第二开关模块、第三开关模块和公共输出端，第二开关模块的两端分别接超级电容和公共输出端，第三开关模块的两端分别接电池和公共输出端。本技术中，由于超级电容充电次数不受限制，可反复充放电，将超级电容和锂电池配合使用，在默认状态下，第一开关模块截止，太阳能板仅向超级电容充电模块供电，通过超级电容充电模块向超级电容充电，当超级电容的输出电压大于预定的电压，再导通第一开关模块，使电池充电模块向电池充电，从而可以有效减少电池的充放电次数，提升供电装置的使用寿命。附图说明图1为本技术一种实施例的基于超级电容和锂电池的双电源太阳能供电装置的结构示意图；图2为本技术一种实施例的检测控制模块和第一开关模块的结构示意图；图3为本技术一种实施例的超级电容充电模块的结构示意图；图4为本技术一种实施例的电池充电模块的结构示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本技术作进一步详细说明。下述所说的“连接”、“相连”和“接”，可以是两个部件之间直接连接，或者通过其他元器件间接连接。本技术实施例提供一种基于超级电容和锂电池的双电源太阳能供电装置，如图1所示，其包括太阳能板1，所述太阳能板1、超级电容充电模块31和超级电容41顺次相连，所述太阳能板1、第一开关模块21、电池充电模块32和电池42顺次相连。该供电装置还包括检测控制模块33，所述检测控制模块33的输入端与超级电容41的正极相连，检测控制模块33的输出端与第一开关模块21相连。在默认状态下，第一开关模块21并未导通，太阳能板1将太阳能转换为电能，向超级电容充电模块31输出，通过超级电容充电模块31向超级电容41充电。检测控制模块33实时监测超级电容41的输出电压，在超级电容41的输出电压大于预定电压值时，控制第一开关模块21导通，则太阳能板1产生的电能通过电池充电模块32向电池42充电。这样，在超级电容41的输出电压小于预定电压值时，不会向电池42反复充电，可减少电池42的充电次数，有效提升供电装置的使用寿命。其中，电池42可以采用锂电池，且上述的预定电压可以是10.5v。在一种实施例中，如图2所示，所述检测控制模块33包括比较器，所述比较器的正向输入端接超级电容41的正极，比较器的负极内置电压与该预定电压相等，所述比较器的输出端接所述第一开关模块21。比较器通过比较二者的电压值，输出高低电平来改变第一开关模块21的导通状态。进一步的，所述第一开关模块21包括N沟道MOS管Q4、P沟道MOS管Q3A、P沟道MOS管Q3B、电阻R16和电阻R21，MOS管Q3B的漏极接太阳能板，MOS管Q3B的源极接MOS管Q3A的源极，MOS管Q3A的漏极接电池充电模块；MOS管Q3B的栅极接MOS管Q3A的栅极，电阻R16两端分别接MOS管Q3B的源极和栅极；电阻R21的两端分别接MOS管Q3B的栅极和MOS管Q4的漏极，MOS管Q4的源极接地，MOS管Q4的栅极接比较器的输出端。当比较器的输出端输出高电平，MOS管Q4导通，MOS管Q3B的栅极接MOS管Q3A的栅极均被拉低至接地的低电平，MOS管Q3B和MOS管Q3A均导通，太阳能板1与电池充电模块32连接。当比较器的输出端输出低电平，则MOS管Q3B和MOS管Q3A均截止，以此来控制第一开关模块21的导通或者截止。在一种实施例中，如图3所示，所述超级电容充电模块包括芯片CN37X5，芯片CN37X5的10脚接MOS管Q1的栅极，MOS管Q1的源极接太阳能板VIN1，漏极接电池正极；电池正极、电阻R4、电阻R7和接地端顺次相连，电阻R4和电阻R7相连的一端接芯片CN37X5的6脚，芯片的其他引脚则做常规性连接。其中，MOS管Q1形成开关管电路，芯片的10脚输出PWM信号，控制MOS管Q1和导通或截止，使充电电压的输出频率可，这是开关电源较为常用的技术手段。电阻R4和电阻R7相连的一端接芯片CN37X5的6脚，形成反馈端，向芯片CN37X5反馈超级电容SC1的充电电压，芯片依据反馈电压的变化，改变PWM信号的频率，使充电电压保持稳定，这也是开关电源最为常用的技术手段之一。在一种实施例中，如图4所示，所述电池充电模块包括芯片CN37X5，芯片CN37X5的10脚接MOS管Q2的栅极，MOS管Q2的源极接第一开关模块，漏极接电池正极；电池正极、电阻R11、电阻R14和接地端顺次相连，电阻R11和电阻R14相连的一端接芯片CN37X5的6脚。该电池充电模块采用了与上述超级电容充电模块相似的结构，可参考上述超级电容充电模块的实施例。在一种实施例中，太阳能供电装置还包括第二开关模块22、第三开关模块23和公共输出端，第二开关模块22的两端分别接超级电容41和公共输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于超级电容和锂电池的双电源太阳能供电装置，其特征在于：包括太阳能板，所述太阳能板、超级电容充电模块和超级电容顺次相连，所述太阳能板、第一开关模块、电池充电模块和电池顺次相连；还包括检测控制模块，所述检测控制模块的输入端与超级电容的正极相连，检测控制模块的输出端与第一开关模块相连，检测控制模块用于在超级电容的输出电压大于预定电压值时，控制第一开关模块导通。

【技术特征摘要】
1.一种基于超级电容和锂电池的双电源太阳能供电装置，其特征在于：包括太阳能板，所述太阳能板、超级电容充电模块和超级电容顺次相连，所述太阳能板、第一开关模块、电池充电模块和电池顺次相连；还包括检测控制模块，所述检测控制模块的输入端与超级电容的正极相连，检测控制模块的输出端与第一开关模块相连，检测控制模块用于在超级电容的输出电压大于预定电压值时，控制第一开关模块导通。2.根据权利要求1所述的双电源太阳能供电装置，其特征在于：所述检测控制模块包括比较器，所述比较器的正向输入端接超级电容的正极，所述比较器的输出端接所述第一开关模块。3.根据权利要求2所述的双电源太阳能供电装置，其特征在于：所述第一开关模块包括N沟道MOS管Q4、P沟道MOS管Q3A、P沟道MOS管Q3B、电阻R16和电阻R21，MOS管Q3B的漏极接太阳能板，MOS管Q3B的源极接MOS管Q3A的源极，MOS管Q3A的漏极接电池充电模块；MOS管Q3B的栅极接MOS管Q3A的栅极，电阻R16两端分别接MOS管Q3B的源极和栅极；电阻R21的两端分...

【专利技术属性】
技术研发人员：张树琪，杨瑞，
申请(专利权)人：珠海市金锐电力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44