便携式智能仿生薄膜太阳能供电设备制造技术

本发明专利技术公开了一种便携式智能仿生太阳能供电设备，它主要由可调输出电压太阳能模组、两个直流－直流转换模块、控制单元、双向导通开关电路和可调压电池组组成；本发明专利技术利用植物枝叶仿生学原理，根据各太阳能模组反馈信息动态调整各叶片角度和利用动态电路实时调整输出电压，稳定输出电流；设备根据负载的输出电压要求，智能调整内部太阳能模组和内置电池的串并联关系，将各模块的输出电压调整到接近负载输出电压的附近，降低直流变压过程中的损耗，最大幅度的提升整体转换效率；产品体积更便携，更小巧，充电时间更短，效率更高，使用寿命更长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信息电—f
，特别地，涉及-种便携式智能仿生薄膜太阳能供电设备。
技术介绍
随着消费类电子产业的飞速发展，我们身边的电子设备，尤其是便携式电子设备数量大幅上升。手机、笔记本电脑、数码相机、mp3、 GPS、 PMP等移动电 子设备无一不需要通过电池供电来维持正常工作。同时，随着处理芯片的速度 不断上升，液晶屏幕尺寸的不断扩大，Bluetooth、 Wi-Fi等无线通信功能和其 它各种新技术的广泛应用，在给我们带来便利的同时，也带来了进一步的功耗 上升。而现在的锂离子电池、聚合物电池和镍氢电池普遍存在容量偏小、充电 缓慢等缺点。现在移动电话的平均一次充电后待机时间只有39个小时，通话时 间2小时；笔记本电脑的平均一次充电使用时间则不足3个小时。而且随着使 用次数的增加，电池的容量也会随之下降，使用时间还会进一步降低。这些因 素都给移动电子设备的使用造成了诸多不便，可以说，电池供电问题已经成了 电子产品行业高速发展过程中面临的最大挑战。而太阳能作为一种干净、清洁、无污染、取之不尽用之不竭的能源，无疑 是非常具有开发价值的。并且，太阳能由于其特殊性，使得任何日光可以照射 到的时间和地点都可以方便快捷的采集和存储，这给太阳能的使用提供了极大 的便利。只要解决太阳能充电设备的充电效率、携带重量和尺寸以及制造成本 等闲素，就可以使移动电子设备在户外长时间使用成为可能。目前国外便携式薄膜太阳能供电产品可以做到充电时间短，便携等高性能，但是其价格也非常高。而国内产品虽然价格较低，但其性能较差，实用性不高。 Pl由々k A品灼友龙田为由ff未n由承禾急定杜i、a题诰滞的辨^tfc由沿备沄籽异孕干扰，充电器寿命不高。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种便携式智能仿生薄膜太阳 能供电设备。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的 一种便携式智能仿生太阳能 供电设备，它主要由可调输出电压太阳能模组、两个直流一直流转换模块、控 制单元、双向导通开关电路和可调压电池组组成；其中，第一直流一直流转换模块与可调输出电压太阳能模组相连，并与双向导通开关电路相连；可调压电 池组与双向导通开关电路相连；双向导通开关电路的输出与第二直流-直流转换 模块相连；控制单元分别与第一直流一直流转换模块、第二直流一直流转换模 块、可调输出电压太阳能模组、可调压电池组以及双向导通开关电路均相连。 本专利技术的有益效果是1、 利用植物枝叶仿生学原理，根据各太阳能模组反馈信息动态调整各叶片角 度和利用动态电路实时调整输出电压，稳定输出电流。2、 设备根据负载的输出电压要求，智能调整内部太阳能模组和内置电池的串 并联关系，将各模块的输出电压调整到接近负载输出电压的附近，降低直 流变压过程中的损耗，最大幅度的提升整体转换效率。使产品体积更便携， 更小巧，充电时间更短，效率更高，使用寿命更长。附图说明图l是本专利技术便携式智能仿生薄膜太阳能供电设备的结构框图2是图1所示直流-直流转换模块的结构框图3是图1所示控制单元的结构框图4是图1所示双向导通开关电路的结构框图5是图1所示可调输出电压太阳能模组的结构框图6是图1所示可调压电池组的结构框具体实施例方式下面根据附图详细说明本专利技术，本专利技术的目的和效果将变得更加明显。 如图l所示，本专利技术便携式智能仿生太阳能供电设备由如下几个模块组成: 可调输出电压太阳能模组、第一直流一直流转换模块、第二直流一直流转换模块、控制争元、双向导通开关电路以及可调压电池组构成。其内部模块连接关 系为第一直流一直流转换模块与可调输出电压太阳能模组相连，并与双向导 通开关电路相连；可调压电池组与双向导通开关电路相连；双向导通开关电路 的输出与第二直流-直流转换模块相连；控制单元与第一直流一直流转换模块、第二直流一直流转换模块、可调输出电压太阳能模组、可调压电池组以及双向导通开关电路均相连。如图2所示，第一直流一直流转换模块的主要作用是将电源适配器输出的 直流电压根据控制单元的控制信号转换成所需要的输出电压。其主要由脉冲宽 度调制及驱动电路、第一电源场效应管、第—电源场效应管、输出电感、输出 电容组成。脉冲宽度调制及驱动电路与第一电源场效应管和第二电源场效应管 相连，第一电源场效应管和第二电源场效应管与输出电感相连，输出电感与输 出电容相连，输出电感与脉冲宽度调制及驱动电路相连。第二直流一直流转换 模块的主要作用是将双向导通开关电路输出的直流电压根据控制单元的控制信 号转换成所需要的输出电压。其组成结构与第一直流一直流转换模块是相同的。如图3所示控制单元的主要作用是根据用户输出电压的设置与电源适配器 输出电压、太阳能模组、电池组的输出电压情况进行智能判断，输出各个模块 的控制信号。控制单元主要由运算单元与双向导通开关电路控制单元两部分组 成。运算单元和双向导通开关电路控制单元直接相连。通过控制单元的控制， 本专利技术中薄膜太阳能模组、电池组均可根据输出电压的设置进行串并联关系的 选择从而使其输出电压与将各模块的输出电压调整到接近负载输出电压的附 近，降低直流变压过程中的损耗，最大幅度的提升整体转换效率。太阳能模组 和电源适配器输出从第一直流-直流转换模块中输出的电压高于可调压电池组 的输出电压，在太阳能模组或电源适配器可以提供电源时，给电池组充电。如图4所示，双向导通开关电路的主要作用是将太阳能模组输出的直流电 压和电池组输出电压经过控制单元的控制信号来输出到第二直流一直流转换模 块。其主要由第一开关单元(金属氧化物半导体场效应管)和第二开关单元两 个部分组成。第一开关单元与第二开关单元直接相连。如图5所示，所述的可调输出电压太阳能模组由太阳能电池阵列和控制单 元两部分组成。其中太阳能电池阵列由数个太阳能电池组成，每个太阳能电池 分别与控制单元相连接，由控制单元负责控制各电池之间的级联关系，以达到 控制输出电压和电流的目的。如图6所示，所述的可调压电池组由电池阵列和控制单元两部分组成。其中电池阵列由数个可充电电池组成，每个可充电电池分别与控制单元相连接， 由控制单元负责控制各电池之间的级联关系，以达到控制输出电压和充电电压 的目的。实施例本实施例描述了本专利技术的一种使用情况，如图l，可调输出电压太阳能模组通过串并联模式的改变，可输出6V/12V/24V三种可选电压。电源适配器输出电 压为24V，通过第一直流一直流转换模块后，由控制单元选择输出为 5. 4V/10. 8V/21. 6V中的一个。可调压电池组输出为4. 8V/9. 6V/19. 2V中的一种， 同样由控制单元控制。在本实施例下，本专利技术可以对外提供5V/ 6V/ 9V/ 12V/16V/19V可由用户选择的电压，最大输出功率为70W。便携式智能仿生太阳能供电设备实施例由如下几个模块组成可调输出电 压太阳能模组、第一直流一直流转换模块、第二直流一直流转换模块、控制单 元、双向导通开关电路以及可调压电池组构成。其内部模块连接关系为第一 直流一直流转换模块与可调输出电压太阳能模组相连，并与双向导通开关电路相连；可调压电池组与双向导通开关电路相连；双向导通开关电路的输出与直 流-直流转换模块2相连；控制单元与第一直流一直流转换模块、第二直流一直 流转换模块、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式智能仿生太阳能供电设备，其特征在于，它主要由可调输出电压太阳能模组、两个直流－直流转换模块、控制单元、双向导通开关电路和可调压电池组组成。其中，第一直流－直流转换模块与可调输出电压太阳能模组相连，并与双向导通开关电路相连；可调压电池组与双向导通开关电路相连；双向导通开关电路的输出与第二直流－直流转换模块相连；控制单元分别与第一直流－直流转换模块、第二直流－直流转换模块、可调输出电压太阳能模组、可调压电池组以及双向导通开关电路均相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴子丹，
申请(专利权)人：戴子丹，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]