[發明專利]一種離網狀態下便攜式光伏鋰電池充電裝置

有效

• 申請號: 201410263963.0
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN104113106A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 李春華;浦潤澤;馬雪華;朱志力;李瑞琪
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02S40/30;H02S40/38
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明公開了一種離網狀態下的便攜式光伏鋰電池充電裝置，屬于新能源發電控制技術領域。

背景技術

隨著石油、煤、天然氣等石化能源的日益枯竭，太陽能光伏發電以其明顯的優勢在世界各國蓬勃發展，鑒于現在的很多充電器不能在戶外或空曠的無大電網處使用缺陷，本發明研究一種便攜式光伏鋰電池充電裝置，配有5V，USB接口，能為手機、IPAD、MP3等低功率電子產品供電，適用于愛好駕車出游、野外工作、遠離大電網等偏遠山區的人群使用，攜帶方便。傳統充電器不能脫離大電網，其它一些太陽能充電器由于不具備最大功率點跟蹤技術，充電效率低下，難以滿足長時間的戶外需求。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的缺陷，提供一種離網狀態下便攜式光伏鋰電池充電裝置。本發明具有如下優點：(1)可脫離電網獲取電能，在野外苛刻環境下仍然能產生電能，增加了蓄電的靈活性；(2)節能環保，充分利用了太陽能這個可再生能源；(3)效率高，增加了低功耗的MSP430單片機作為充電裝置的控制器，提高了充電效率。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種離網狀態下便攜式光伏鋰電池充電裝置,包括光伏板、電壓電流橋式采樣電路、BOOST升壓電路、兩個驅動電路、單片機、DC/DC電路、切換開關和電壓采樣電路，所述光伏鋰電池包括鋰電池組Ⅰ和鋰電池組Ⅱ，其中光伏板的輸出端分別接電壓電流橋式采樣電路、BOOST升壓電路的輸入端，BOOST升壓電路的輸出端依次串接DC/DC電路后接切換開關的輸入端，切換開關的輸出端分別接鋰電池組Ⅰ和鋰電池組Ⅱ的輸入端實現充電和放電的切換，電壓電流橋式采樣電路的輸出端串接單片機后分別接兩個驅動電路的輸入端，第一驅動電路的輸出端接BOOST升壓電路的輸入端，第二驅動電路的輸出端接DC/DC電路(7)的輸入端，電壓采樣電路的輸出端接單片機的輸入端，電壓采樣電路同時采樣鋰電池組Ⅰ和鋰電池組Ⅱ的電壓信號。

在BOOST升壓電路與DC/DC電路之間還串接直流變壓器。

上述所述鋰電池組上設置USB口，外部負載通過USB口與鋰電池組互相連接。

上述所述電壓電流橋式采樣電路包括第一至第七電阻R1～R7，其中第一、第三、第五電阻R1、R3、R5依次串聯構成第一采樣支路，第二、第四、第六電阻R2、R4、R6也依次串聯構成第二采樣支路，兩條采樣支路并聯，第一電阻R1與第二電阻R2之間串接第七電阻R7；第三電阻R3與第五電阻R5之間設置M引腳，第四電阻R4與第六電阻R6之間設置N引腳，第一和第二電阻R1、R2阻值都為6千歐姆，第三和第四電阻R3、R4阻值都為3千歐姆，第五和第六電阻R5、R6阻值都為1千歐姆，第七電阻R7為1千歐姆，M、N引腳兩點進入單片機5的電壓電流采樣通道，根據分壓可知單片機采樣到的電壓都為R7兩端的十分之一，所以M點采樣到的電壓數值乘以10便是光伏板兩端的電壓，MN兩端的電壓差乘以10在除以R7的阻值便是電流值，由于此電路沒有用到運放等電力電子器件，只有電阻，所以降低了功率損耗。

上述所述BOOST升壓電路包括電源V1、電感L1、二極管D1、電容C1、場效應管P1和第八電阻R8，其中電源V1正極首先接到電感L1的一端，然后電感L1的另一端分別接二極管D1的正極和場效應管P1的漏極，二極管D1的負極分別接第八電阻R8和電容C1的一端，場效應管P1的源級和電阻R8、電容C1的另一端均接到電源V1的負極；電感L1為470μh,第八電阻R8為10歐姆，電容C1為470μF，場效應管P1采用IRFD024；二極管D1為05Z15Y硅穩壓二極管Vz＝14.4～15.15V,Pzm＝500mW。