一种微太阳能的充电系统的制作方法

1.本发明涉及充电控制技术领域，更具体的说是涉及一种微太阳能的充电系统。


背景技术：

2.随着移动通讯设备的迅速发展，手机、平板电脑等移动多媒体设备被广泛使用，与此同时，移动设备的续航功能也越来越得到广泛关注，因此移动电源应运而生。充电宝通过电源给蓄电池充电，再由蓄电池给智能设备充电。
3.随着对太阳能利用技术的不断发展，产生了太阳能充电装置。太阳能充电装置则是在普通移动电源的基础上使用太阳能板作为电源给蓄电池充电，节约了大量能源，还能在阳光充裕环境下随时随地进行充电。
4.虽然目前的太阳能充电装置在一定程度上解决了手机等移动设备的充电续航问题，但是太阳能组件的输出功率低，实际充电效果有限，并且无法满足户外活动中由于电的短缺而导致的照明问题，人们往往需要配带很多的配件才能够实现照明的功能。
5.传统上的太阳能发电都是利用太阳的强光来进行光电转换的，但如果持续天阴的情况下就很难发电甚至不能发电，这在一定范围内限制了太阳能路灯的推广和使用，所以如何充分利用无太阳光或天阴的情况下让太阳能继续可以为人类服务就是重点解决的问题。
6.因此，提出一种微太阳能的充电系统，来解决现有技术存在的困难，是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本发明提供了一种微太阳能的充电系统。
8.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
9.一种微太阳能的充电系统，包括：
10.光伏组件，与太阳能充电模块的第一输入端连接，用于将光能转化成电能并传输给太阳能充电模块；
11.太阳能充电模块，与蓄电池的第一输入端连接，用于将接收到的电能传输给蓄电池，蓄电池进行充电；
12.逆变器，与蓄电池的第一输出端连接，用于将蓄电池中的直流电转变为交流电；
13.蓄电池电压监测模块，与蓄电池的第二输出端连接，用于监测蓄电池的实时电压和充电状态信息；
14.控制处理模块，与蓄电池电压监测模块的输出端连接，用于根据蓄电池的实时电压对充电系统进行控制；
15.控制处理模块的第一输出端与蓄电池的第二输入端连接，控制处理模块用于控制蓄电池的充电电量；
16.控制处理模块的第二输出端与太阳能充电模块的第二输入端连接，控制处理模块
用于控制太阳能充电模块为蓄电池进行充电。
17.可选的，还包括：升压电路，与逆变器的输出端连接，用于满足所需电压的要求；升压电路还与电网连接，用于将多余电量回馈电网，提高能源利用效率。
18.可选的，升压电路包括依次连接的脉冲变压器和功率放大器。
19.可选的，还包括：显示模块，与控制处理模块的第三输出端连接，用于显示蓄电池的实时电量；
20.无线传输模块与移动终端连接；
21.无线传输模块，与控制处理模块的第四输出端连接，用于接收控制处理模块输出的蓄电池实时电量信息和充电状态信息，并将蓄电池的实时电量信息和充电状态信息发送至移动终端。
22.可选的，光伏组件由若干个光伏电池片串联、并联、或串并联组成。
23.可选的，逆变器采用mppt最大功率点跟踪算法，利用反余切函数实时调节步长大小，使系统运行在最大功率点。
24.可选的，太阳能充电模块包括：太阳能电池板、电流信号检测电路、电流计算电路、电荷存贮电路、整形电路、电流转换电路、开关电路和脉冲电路依次连接；开关电路的另一输出端连接电荷存贮电路的输入端，用以控制电荷的释放；太阳能电池板的另一输出端连接电荷存贮电路的输入端。
25.可选的，整形电路为脉冲整形电路。
26.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种微太阳能的充电系统，其有益效果为：
27.1)使用带mppt最大功率跟踪的逆变器，能够充分利用太阳能电池，使其运行在最大功率点，提高充电效率；
28.2)由小电流积累到一定程度变成大电流，从而满足电池充电的需求，控制开关电路的瞬时通断，让存贮的电流能按要求释放出来，满足对蓄电池的充电电平，实现了微光太阳能补偿充电的目的；
29.3)蓄电池电压监测模块监测蓄电池的实时电压，控制处理模块根据蓄电池的电压计算蓄电池的电量并通过显示模块进行显示；当蓄电池的实时电压低于电压设定值a1时，控制处理模块控制太阳能充电模块为蓄电池进行充电。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
31.图1为本发明提供的一种微太阳能的充电系统的结构框图；
32.图2为本发明提供的太阳能的充电模块的结构框图。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.参见图1所示，本发明公开了一种微太阳能的充电系统，包括：
35.光伏组件，与太阳能充电模块的第一输入端连接，用于将光能转化成电能并传输给太阳能充电模块；
36.太阳能充电模块，与蓄电池的第一输入端连接，用于将接收到的电能传输给蓄电池，蓄电池进行充电；
37.逆变器，与蓄电池的第一输出端连接，用于将蓄电池中的直流电转变为交流电；
38.蓄电池电压监测模块，与蓄电池的第二输出端连接，用于监测蓄电池的实时电压和充电状态信息；
39.控制处理模块，与蓄电池电压监测模块的输出端连接，用于根据蓄电池的实时电压对充电系统进行控制；
40.控制处理模块的第一输出端与蓄电池的第二输入端连接，控制处理模块用于控制蓄电池的充电电量；
41.控制处理模块的第二输出端与太阳能充电模块的第二输入端连接，控制处理模块用于控制太阳能充电模块为蓄电池进行充电。
42.具体的，光伏组件还包括带动光伏电池片旋转的旋转机构以及阳光追踪传感器，旋转机构包括固定在太阳能板底面的半圆形轨道、链条、与链条啮合且设置在半圆形轨道底部的齿轮、支撑架，控制器接收阳光追踪传感器的数据，发出控制指令至电机，电机驱动齿轮，进而使链条移动，链条在齿轮上移动时带动半圆形轨道旋转从而使太阳能板朝向太阳照射的方向，提高光伏组件的发电效率。
43.具体的，控制处理模块可选用top232p控制器。
44.进一步的，升压电路，与逆变器的输出端连接，用于满足所需电压的要求；升压电路还与电网连接，用于将多余电量回馈电网，提高能源利用效率。
45.进一步的，升压电路包括依次连接的脉冲变压器和功率放大器。
46.进一步的，还包括：显示模块，与控制处理模块的第三输出端连接，用于显示蓄电池的实时电量；
47.无线传输模块与移动终端连接；
48.无线传输模块，与控制处理模块的第四输出端连接，用于接收控制处理模块输出的蓄电池实时电量信息和充电状态信息，并将蓄电池的实时电量信息和充电状态信息发送至移动终端。
49.进一步的，光伏组件由若干个光伏电池片串联、并联、或串并联组成。
50.进一步的，逆变器采用mppt最大功率点跟踪算法，利用反余切函数实时调节步长大小，使系统运行在最大功率点。
51.具体的，为了解决传统定步长电导增量法无法兼顾光伏系统的跟踪速度和跟踪精度的问题，提高光伏利用率，本发明中逆变器的跟踪方式采用改进型mppt最大功率点跟踪算法，以arccot(k)|dp/du|作为变步的变化量，利用反余切函数实时调节步长大小，使系统运行在最大功率点。
52.进一步的，参见图2所示，太阳能充电模块包括：太阳能电池板、电流信号检测电路、电流计算电路、电荷存贮电路、整形电路、电流转换电路、开关电路和脉冲电路依次连接；开关电路的另一输出端连接电荷存贮电路的输入端，用以控制电荷的释放；太阳能电池板的另一输出端连接电荷存贮电路的输入端。
53.具体的，如果电流信号检测电路检测到太阳能电池板产生的电能较强，电流计算电路控制太阳能电池板直接将电能存储到蓄电池。如果电流信号检测电路检测到太阳能电池板产生的电能较弱，电流计算电路控制太阳能电池板将电荷传递至电荷存贮电路，当电荷较高时，开关电路打开，电荷存贮电路释放电荷，电能存贮到蓄电池中。因此，当太阳光不足，太阳能电池板产生的电流不能满足充电要求时，先通过电荷存贮电路存贮电流，实现微光太阳能补偿充电。
54.进一步的，整形电路为脉冲整形电路。
55.工作原理：蓄电池电压监测模块监测蓄电池的实时电压，控制处理模块根据蓄电池的电压计算蓄电池的电量并通过显示模块进行显示。当蓄电池的实时电压低于电压设定值a1时，控制处理模块控制太阳能充电模块为蓄电池进行充电。
56.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
57.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种微太阳能的充电系统，其特征在于，包括：光伏组件，与太阳能充电模块的第一输入端连接，用于将光能转化成电能并传输给太阳能充电模块；太阳能充电模块，与蓄电池的第一输入端连接，用于将接收到的电能传输给蓄电池，蓄电池进行充电；逆变器，与蓄电池的第一输出端连接，用于将蓄电池中的直流电转变为交流电；蓄电池电压监测模块，与蓄电池的第二输出端连接，用于监测蓄电池的实时电压和充电状态信息；控制处理模块，与蓄电池电压监测模块的输出端连接，用于根据蓄电池的实时电压对充电系统进行控制；控制处理模块的第一输出端与蓄电池的第二输入端连接，控制处理模块用于控制蓄电池的充电电量；控制处理模块的第二输出端与太阳能充电模块的第二输入端连接，控制处理模块用于控制太阳能充电模块为蓄电池进行充电。2.根据权利要求1所述的一种微太阳能的充电系统，其特征在于，还包括：升压电路，与逆变器的输出端连接，用于满足所需电压的要求；升压电路还与电网连接，用于将多余电量回馈电网，提高能源利用效率。3.根据权利要求2所述的一种微太阳能的充电系统，其特征在于，升压电路包括依次连接的脉冲变压器和功率放大器。4.根据权利要求1所述的一种微太阳能的充电系统，其特征在于，还包括：显示模块，与控制处理模块的第三输出端连接，用于显示蓄电池的实时电量；无线传输模块与移动终端连接；无线传输模块，与控制处理模块的第四输出端连接，用于接收控制处理模块输出的蓄电池实时电量信息和充电状态信息，并将蓄电池的实时电量信息和充电状态信息发送至移动终端。5.根据权利要求1所述的一种微太阳能的充电系统，其特征在于，光伏组件由若干个光伏电池片串联、并联、或串并联组成。6.根据权利要求1所述的一种微太阳能的充电系统，其特征在于，逆变器采用mppt最大功率点跟踪算法，利用反余切函数实时调节步长大小，使系统运行在最大功率点。7.根据权利要求1所述的一种微太阳能的充电系统，其特征在于，太阳能充电模块包括：太阳能电池板、电流信号检测电路、电流计算电路、电荷存贮电路、整形电路、电流转换电路、开关电路和脉冲电路依次连接；开关电路的另一输出端连接电荷存贮电路的输入端，用以控制电荷的释放；太阳能电池板的另一输出端连接电荷存贮电路的输入端。8.根据权利要求7所述的一种微太阳能的充电系统，其特征在于，整形电路为脉冲整形电路。

技术总结
本发明公开了一种微太阳能的充电系统，应用于充电控制技术领域。包括：光伏组件，与太阳能充电模块的第一输入端连接，用于将光能转化成电能并传输给太阳能充电模块；太阳能充电模块，与蓄电池的第一输入端连接，用于将接收到的电能传输给蓄电池，蓄电池进行充电；逆变器，与蓄电池的第一输出端连接；蓄电池电压监测模块，与蓄电池的第二输出端连接，用于监测蓄电池的实时电压和充电状态信息；控制处理模块，与蓄电池电压监测模块的输出端连接，用于根据蓄电池的实时电压对充电系统进行控制；控制处理模块的第一输出端与蓄电池的第二输入端连接；控制处理模块的第二输出端与太阳能充电模块的第二输入端连接。本发明提高了充电效率。本发明提高了充电效率。本发明提高了充电效率。


技术研发人员：朱永生 张勇 赵红丽
受保护的技术使用者：江苏星鑫阳能源管理发展有限公司
技术研发日：2023.04.26
技术公布日：2023/7/7