[發明專利]光伏電池－DC/DC升壓轉換充電的方法

無效

• 申請號: 200710079555.X
• 申請日: 2007-02-28
• 公開（公告）號: CN101257221A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 張征宇;詹昌壽
• 申請（專利權）人: 北京恒基偉業投資發展有限公司
• 主分類號: H02J7/35
• 分類號: H02J7/35;H02J7/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電池技術領域，特別涉及光伏電池-DC/DC升壓轉換充電的方法，光伏電池通過高效的DC/DC轉換器穩壓充電，實現在多種光強環境下可供給便攜式設備供電。

背景技術

在現在太陽能電池應用中，太陽能電池主要是以多個太陽能電芯串聯組成，太陽能電池的發電原理是通過光照，太陽能電芯(pn結)發生反應，產生電流。在光伏電池作為便攜式設備充電源方面，光照強度有可能會變化很大，太陽能電池輸出電壓也會跟隨變得不穩定，傳統的方法在這種情況下，只能在強光下才以充電進去。

解決上述問題，有效的方法是通過高效的DC/DC轉換器保證穩壓輸出。現有的DC/DC轉換器，輸入電壓范圍寬，反應時間短，效率高，在較大電流時，轉換效率高達90％。

發明內容

本發明的目的是利用高效的DC/DC轉換器得到穩定的輸出電壓，從而在多種光強環境下也可以對太陽能電池充電，實現在應用層高效利用光能。

為解決以上所述的充電電壓不穩問題，本發明提供了光伏電池-DC/DC升壓轉換充電方法，其特征在于，包括：

光伏電池，由N(N≥1)個光伏電芯串聯組成；

DC/DC升壓轉換電路，由高效的DC/DC升壓轉換器與附加電路組成，實現光伏電池的能量高效地搬至便攜式設備蓄電池中；

便攜式設備蓄電池，用于儲蓄光電池經DC/DC升壓轉換電路出來的能量，和用于便攜式設備的能量供應源。

上述的光伏電池-DC/DC升壓轉換充電方法，其特征在于，所述的附加電路包括電壓補償電路，此電壓補償電路主要是應用于對DC/DC升壓轉換器輸出電壓補償，因為DC/DC升壓轉換器是通過輸出電壓反饋來控制的，而蓄電池是一個非線性器件，故需電壓補償電路在此實現對蓄電池輸出電壓補償。

上述的光伏電池-DC/DC升壓轉換充電方法，其特征在于，所述的電壓補償電路由二極管與電阻組成，能有效地保護便攜式設備的蓄電池過充和向光伏電壓產生電流逆流。

上述的光伏電池-DC/DC升壓轉換充電方法，其特征在于，所述的附加電路包括電壓敏感器，電壓敏感器主要檢測蓄電池的輸出電壓，當蓄電池的輸出電壓低于蓄電池滿電量電壓(優先選取鋰電池為4.21V)時，使能DC/DC升壓轉換器，否則禁能DC/DC升壓轉換器。

上述的光伏電池-DC/DC升壓轉換充電方法，其特征在于，所述的電壓敏感器為電壓檢測器。

上述的光伏電池-DC/DC升壓轉換充電方法，其特征在于，其實現過程為：

1)通過電壓敏感器檢測便攜式設備蓄電池的電壓，當低于便攜式設備蓄電池的滿電量電壓時，便攜式設備蓄電池處于電量未滿狀態，電壓敏感器使能DC/DC升壓轉換器，啟動DC/DC轉換，使電量從光伏電池流向鋰電池充電；

2)當便攜式設備蓄電池的電壓高于或等于便攜式設備蓄電池滿電量電壓時，便攜式設備蓄電池處于滿電量狀態，蓄電池不需再充電，電壓敏感器禁能DC/DC升壓轉換器，禁止DC/DC轉換，從而保護便攜式設備蓄電池，防止過充現象。

本發明的特點：

本發明是針對高效利用光能要求而提出了一種光伏電池-DC/DC升壓轉換充電方法，此方法利用DC/DC升壓轉換電路輸入范圍大、反應時間短、低電流轉換效率高、輸出穩壓等特點，實現了不同光照環境中對光伏電池的充電。應用此發明，提供了在應用層高效利用光能。本發明的特點有實現簡單、自適應能力強、轉換效率高、能有效保護蓄電池過充。

附圖說明

圖1為示出本發明的光伏電池-DC/DC升壓轉換充電方法的一例原理示意圖。

圖2為示出本發明的光伏電池-DC/DC升壓轉換充電方法的一例光伏電池內部聯接圖。

圖3為示出本發明的光伏電池-DC/DC升壓轉換充電方法的一例DC/DC升壓(Step-Down)轉換電路示意圖。

圖4為示出本發明的光伏電池-DC/DC升壓轉換充電方法的一例電壓補償電路示意圖。

圖5為示出本發明的光伏電池-DC/DC升壓轉換充電方法的一例電壓敏感器示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明的具體實施例進行詳細描述。

本實施例所述的對便攜式設備進行充電的裝置包括：光伏電池、DC/DC升壓轉換器、電壓補償電路、電壓敏感器和便攜式設備蓄電池，如圖1所示。

光伏電池(也稱為“光電池”)，由N(N≥1)個光伏電芯組成。在本實施例中采用9個大面積光伏電芯串聯聯接，如圖2所示，標準1光強下要輸出4.5V。