本发明专利技术公开了一种便携式太阳能充电器，可供移动设备电池充电，属于太阳能电池技术应用领域。目的为便携式通讯装备配套电池开发通用光伏充电控制器，主要特征盒体内安装集成电路模块包括由MCU控制MPPT太阳能最大功率输出充电和DC/DC控制，电压电流检测及显示和告警；插拔式PV输入接口插接多维折叠的柔性太阳能电池组件或其它电源。其后端控制的电池类型、电压、容量具有多种类型，前端采用光伏输入，能实现不同电压电池使用时的最大光伏输入；此控制器应用在野外环境，有较好的防水性能；显示简洁、操作方便，便于携带。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术渉及一种便携式太阳能充电器，可供移动设备电池充电，属于太阳能电池技术应用领域。
技术介绍
目前，便携式移动设备的种类越来越多，应用场合也越来越广泛，而为其提供能量的电池种类和规格也在不断的增加。虽然市场上售卖的各种各样的电池充电器，但将电池分类，而专门为此对多类电池做不同的充电控制处理的太阳能充电器或称PV充电器，少之又少。尤其像户外移动通信设备，野外气象环境监测、科考、抗震救灾、旅游等民用，都有需求。中国专利《一种便携式太阳能发电系统》ZL201220119735.2，集成充电控制、蓄电池、逆变器于一体，其体积和重量仍然过大过重。判定电池满充采用恒压阶段的电流来判断，以电流降为1/10C到1/20C时认为电池充满。不同的是太阳能电池充电过程受阳光强弱的影响电流变化很大，致使影响电池充电过程中电流的不稳定。用充电电流进行满充判断，容易造成判断错误。中国申请专利号=200510125723.5 “可便携式太阳能充电器”和“太阳能充电器”专利号=01226030.4分别公开了一种集成太阳能电池板采用聚合物锂离子电池电压转换电路于一体，和DC/DC芯片升压控制电路等技术。但产品功能仍然不能满足市场需求。
技术实现思路
本专利技术创造在于克服现有太阳能充电器技术上存在的不足，设计一种具有电池类型选择、MPPT充电等多种功能的通用充电器。其目的之一，充电器的前端输入接口接柔性太阳能电池板(组件)，后端输出接口直接为便携式通讯装备用电池充电，体积小，便于携带。另一个目的，充 电器的后端控制的电池类型分类包括电压、容量具有多种类型，前端采用光伏输入，实现在不同电压电池使用时的最大光伏输入，实现对各类电池充电控制，并能显示充电剩余时间。再一个目的，控制器应用在野外环境，需要较好的防水性能；且需要显示简洁、减少误判，操作方便。本专利技术创造提出的技术解决方案是一种供多种电池充电，通用光伏充电控制器具有电池类型选择、MPPT充电、限压限流的DCDC控制、电池电压电流检测、显示及告警、PV启动及PV下电自动关机、插拔式PV输入接口及电池接口。主要包括盒体及安装在盒体内的集成电路板，其特征在于盒体上至少有两个PV输入接口，该输入接口外接软基片在内的太阳能电池板(组件)，盒体内接输入电路模块和太阳能最大功率跟踪电路模块及输入电路模块；盒体上还有一个输出接口，该输出接口具有内接DC/DC转换电路模块输出端和外接充电电池。盒体内集成电路板还包括单片机(MCU)及接输入电路模块的输出端和太阳能最大功率跟踪模块的输入端，控制最大功率信号输出至DC/DC转换电路模块，使其输出接口的电压可调。由系统电源模块从输入电路模块的输出端口获得电能供包括DC/DC转换电路模块在内其它模块。实施本专利技术创造所产生积极效果:控制器实现了对至少6类电池做不同的充电控制处理；电池电压可以通过系统检查自动识别，实现了电池类型和容量按键人为操作。采用柔性非晶硅组件，其输入电压范围为20 60V;在标准工况下，最大功率点工作电压为42V，最大功率为91.3W;能精确判断电池满充。静态功耗低、效率高、控制电路简单可靠，成本低。操作简单，使用方便广泛应用于野外环境监测、科考、旅游露营、抗震救灾通用性强等优点。附图说明图1、是本专利技术的结构示意图。图2、是本专利技术实施例1充电器的电路模块方框图。图3、是图2中太阳能输入并联电路模块10的电路图。图4、是图2中系统电源模块20的电路图。图5、是图2中MPPT30太阳能最大功率跟踪电路模块的电路图。图6、是图2中DC/DC40转换电路模块的电路图。图7、是图2中MCU50单片机和按键及显示模块60电路图.以下结合附图进一步说明本专利技术的工作原理，见图1主要包括盒体I和安装在I上有多个输入接口 2，输出接口 3，盒体面上有按键和显示器60。图2主要包括插拔式PV输入接口 2，通过输入接口 2连接外部太阳能电池板(组件)的电输出口(未画出)。见图3，将外部太阳能电池板(组件)提供的太阳能电输入至并联电路模块10，由并联电路模块10输出端接系统电源模块20见 图4和MPPT模块30的输入端见图5，该模块的输出端接DC/DC转换电路模块40的输入端见图6。见图7 MCU50单片机与MPPT模块30的输入端连接，单片机50通过连接按键及显示模块60来控制输出，并连接输出接口 3来实现控制对电池充电。输入电路模块10的输入端连接输入接口 2接受由太阳能电池输出端口输出的太阳能电，太阳能电池发电一般简称PV光伏发电。太阳能最大功率跟踪电路模块30的输入端口与输入并联电路模块10的输出端口相连接，模块30的输出端口与DC/DC转换电路模块40的输入端口相连接，模块40的输出端口通过输出接口 3给外部电池充电。系统电源模块20从输入电路模块10的输出端获得电能供DC/DC转换电路模块40及其它模块供电。见图3，输入电路模块10的输入并联端口 11、12、13分别接防反二极管01、02、03，其输出并联接电容C5和C6稳定前端PVout输入，其输出端接共模电感L2，其共模电感输出端口 PVout输出电能信号分别接系统电源模块20的输入端，和MPPT太阳能最大功率跟踪电路模块30的输入端。 图5，MPPT 30太阳能最大功率跟踪电路模块输出MPPout信号，至DC/DC 40转换电路模块的输入端，DC/DC 40的输出端接至输出接口 3和MCU50单片机、按键及显示60。MCU50单片机分别接系统电源10模块的输出端口和DC/DC40转换电路模块的输出端口，并接至输出端口 3。系统电源20模块从输入电路10模块的输出端口 PVout取电能，供DC/DC40转换电路模块及集成电路内多个模块。MPPT30模块通过AR2比较器TLV2252将电阻分压后的太阳能输入电压与基准电压做比较后，将比较信号反馈到MPPT30模块U7芯片MC9205进行调整后，由后端输出MPPout，从而使前端输入电压始终保持在太阳能最大功率点的电压上。输入接口 2连接输入并联电路10的输入端口 Jl、J2、J3，可以同时选择三路太阳能电池组件(板)的电能输入，通过二极管D1、D3、D5将三路太阳能并联，输出电压PVout分别连接到系统电源20和MPPT的输入端；PVout连接到系统电源20的三极管Ql的发射极上，由电阻R4连接到三极管Q2的基极上；稳压管D6接系统模块20的输入端，控制系统电源输入电压PVout启动，当PVout达到设定电压后会开启三极管Q4，从而使系统电源开始工作，由三极管Q3、稳压管D7和二极管D2输出稳定的12V电源。图5中，MPPT30模块的U7芯片MC9205的脚8连接到Q22栅极，电阻R35、R42将输入电压PVout分压后至运放AR2，通过与基准电压REF比较后反馈到U7芯片MC9205脚3调整电压，由脚8输出控制Q22的开闭。图6中，DC/DC40模块的U3芯片KB9034控制电压电流的转换，脚7和脚10分别连接到低端和高端同步整流的两个NMOS管Q6、Q5的栅极上，并和电感L3组成Buck电路，通过芯片U3对Q5、Q6管的开闭调整，实现对充电输出的电压和电流进行调整。同时Q11、Q12、Q13、Q14及其分压网络组成电压调节反馈回路，单片本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种供多种电池充电的太阳能充电控制器，主要由盒体?(1)?及安装在盒体（1）内的集成电路模块，其特征在于该集成电路模块具有多种功能接口，包括MCU根据电池类型选择MPPT充电；限压限流DC/DC控制;对电池电压电流检测；及显示和告警；PV启动及PV下电自动关机；PV输入接口（2）；及供电池充电的输出接口（3）。
【技术特征摘要】
1.一种供多种电池充电的太阳能充电控制器，主要由盒体(I)及安装在盒体(I)内的集成电路模块，其特征在于该集成电路模块具有多种功能接口，包括MCU根据电池类型选择MPPT充电；限压限流DC/DC控制；对电池电压电流检测；及显示和告警；PV启动及PV下电自动关机；PV输入接口(2);及供电池充电的输出接口(3)。2.根据权利要求1所述的一种供多种电池充电的太阳能充电控制器，其特征在于所说的集成电路模块主要由MCU (50)单片机模块控制并连接并联输入电路模块(10)，包括其输出端和MPPT (30)太阳能最大功率跟踪电路模块的输入端连接，和系统电源模块(20)连接；MCU (50)还连接DC/DC (40)转换电路模块及输出接口(3)，由MCU (50)控制最大功率信号输出，使其输出接口的(3)电压可调。3.根据权利要求1或2所述的一种供多种电池充电的太阳能充电控制器，其特征在于所说的盒体(I)，其上至少有两个以上插拔式PV输入接口(2)，该接口(2)外接包括软基片在内的太阳能电池板或组件，盒体(I)上还有一个输出接口(3)。4.根据权利要求3所述的一种供多种电池充电的太阳能充电控制器，其特征在于所说的插拔式PV输入接口(2)插接多维折叠的柔性太阳能电池组件或其它变送直流电源。5.根据权利要求4所述的一种供多种电池充电的太阳能充电控制器，其特征在于所说的接口(2)插接由导线串并联连接多块柔性太阳能电池组件构成柔性太阳能光伏(PV)阵列。6.根据权利要求1所述的一种供多种电池充电的太阳能充电控制器，其特征在于所说的MPPT (30)太阳能最大功率跟踪电路模块输入电压20 60V范围内，最大功率点工作电压为42V，最大功率输出91.3 W。7.根据权利要求2所述的一种供多种电池充电的太阳能充电控制器，其特征在于所说的DC/DC40模块U3芯片KB9034控制电压电流的转换，脚(7)和脚(10)分别连接到低端和高端同步整流的两个NMOS管(Q6、Q5)栅极，并和电感L3组成B...
【专利技术属性】
技术研发人员：李毅，
申请(专利权)人：深圳市创益科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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