[發(fā)明專利]高效率的太陽(yáng)能充電裝置及其充電方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210376424.9
• 申請(qǐng)日: 2012-09-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102904302A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊光;祖軍;魯湛;崔以田
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;H01M10/44
• 代理公司: 上海東創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31245
• 代理人: 寧芝華

1.一種高效率的太陽(yáng)能充電裝置，其特征在于，所述充電裝置包括：控制器、啟動(dòng)電路、DC-DC變換電路、充電終端電池、和光電轉(zhuǎn)換輸入模塊；

所述控制器分別連接啟動(dòng)電路、DC-DC變換電路，光電轉(zhuǎn)換輸入分別連接啟動(dòng)電路、DC-DC變換電路；

所述DC-DC變換電路包括降壓拓?fù)鋯卧蜕龎和負(fù)鋯卧凰隹刂破鳙@取光電轉(zhuǎn)換輸入模塊的電壓值，根據(jù)光電轉(zhuǎn)換輸入模塊電壓值的不同，控制DC-DC變換電路使用降壓拓?fù)鋯卧蛏龎和負(fù)鋯卧獙?duì)所述充電終端電池進(jìn)行充電；

所述控制器的PWM功能引腳輸出不同占空比的PWM波，來(lái)控制DC-DC變換電路中場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通時(shí)間與夾斷時(shí)間，從而控制DC-DC變換電路中電感蓄能的大小，最終改變DC-DC變換電路的輸出電壓值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效率的太陽(yáng)能充電裝置，其特征在于：

所述充電裝置還包括電壓放大采集模塊，充電終端電池分別連接DC-DC變換電路、電壓放大采集模塊；

所述控制器的ADC引腳通過(guò)電壓采集放大模塊對(duì)充電電壓進(jìn)行采樣，由控制器控制DC-DC變換電路升壓或是降壓的幅度，調(diào)整充電效率。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效率的太陽(yáng)能充電裝置，其特征在于：

所述控制器還用以對(duì)充電終端電池部分的一個(gè)采樣電阻進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣，獲得實(shí)時(shí)的充電效率以反饋給控制器，通過(guò)算法控制、計(jì)算調(diào)節(jié)控制器輸出PWM波的占空比，決定升壓或是降壓的幅度，從而調(diào)整DC-DC變換電路，進(jìn)而實(shí)時(shí)調(diào)整充電效率。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效率的太陽(yáng)能充電裝置，其特征在于：

所述充電裝置需要低電壓?jiǎn)?dòng)和高電壓運(yùn)行，使用兩套不同的DC-DC啟動(dòng)電路，進(jìn)行低電壓?jiǎn)?dòng)和高壓運(yùn)行，DC-DC啟動(dòng)電路輸出直流電給控制器供電。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效率的太陽(yáng)能充電裝置，其特征在于：

所述升壓拓?fù)鋯卧獮锽oost升壓拓?fù)鋯卧祲和負(fù)鋯卧獮锽uck降壓拓?fù)鋯卧?!-- SIPO -->

所述Boost升壓拓?fù)鋯卧虚_(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，電源經(jīng)由電感、開(kāi)關(guān)管形成回路，電流在電感中轉(zhuǎn)化為磁能貯存；開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)，電感中的磁能轉(zhuǎn)化為電能在電感端一負(fù)一正，此電壓疊加在電源正端，經(jīng)由二極管、負(fù)載形成回路，完成升壓功能；

所述Buck降壓電路中電源通過(guò)一個(gè)電感給負(fù)載供電，同時(shí)電感儲(chǔ)存部分能量，然后將電源斷開(kāi)，只由電感給負(fù)載供電；如此周期性的工作，通過(guò)調(diào)節(jié)電源接通的相對(duì)時(shí)間，來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出電壓的調(diào)節(jié)。

6.一種權(quán)利要求1所述高效率的太陽(yáng)能充電裝置的充電方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟S1、控制器獲取光電轉(zhuǎn)換輸入模塊的電壓值；

步驟S2、根據(jù)光電轉(zhuǎn)換輸入模塊電壓值的不同，控制DC-DC變換電路使用降壓拓?fù)鋯卧蛏龎和負(fù)鋯卧獙?duì)充電終端電池進(jìn)行充電；控制方法為：控制器的PWM功能引腳輸出不同占空比的PWM波，來(lái)控制DC-DC變換電路中場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通時(shí)間與夾斷時(shí)間，從而控制DC-DC變換電路中電感蓄能的大小，最終改變DC-DC變換電路的輸出電壓值。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的充電方法，其特征在于：

所述步驟S1中，控制器的ADC引腳通過(guò)電壓采集放大模塊對(duì)充電電壓進(jìn)行采樣，由控制器控制DC-DC變換電路升壓或是降壓的幅度。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的充電方法，其特征在于：

所述步驟S2包括：

所述Boost升壓拓?fù)鋯卧虚_(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，電源經(jīng)由電感、開(kāi)關(guān)管形成回路，電流在電感中轉(zhuǎn)化為磁能貯存；開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)，電感中的磁能轉(zhuǎn)化為電能在電感端一負(fù)一正，此電壓疊加在電源正端，經(jīng)由二極管、負(fù)載形成回路，完成升壓功能；

所述Buck降壓電路中電源通過(guò)一個(gè)電感給負(fù)載供電，同時(shí)電感儲(chǔ)存部分能量，然后將電源斷開(kāi)，只由電感給負(fù)載供電；如此周期性的工作，通過(guò)調(diào)節(jié)電源接通的相對(duì)時(shí)間，來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出電壓的調(diào)節(jié)。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的充電方法，其特征在于：

所述方法還包括步驟S3、控制器對(duì)充電終端電池部分的一個(gè)采樣電阻進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣，獲得實(shí)時(shí)的充電效率以反饋給控制器，同時(shí)采樣光電轉(zhuǎn)換的輸入電壓和電池所需的充電電壓做比較，確定切換至升壓電路還是降壓電路，通過(guò)算法控制、計(jì)算調(diào)節(jié)控制器輸出PWM波的占空比，決定升壓或是降壓的幅度，從而調(diào)整DC-DC變化電路，進(jìn)而實(shí)時(shí)調(diào)整充電效率。