带mppt功能的电压自适应太阳能充电器及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能充电器技术领域，特别是涉及一种带MPPT功能的电压自适应太阳能充电器及其使用方法。
【背景技术】
[0002]目前，大多数便携式电子产品是由电池供电，而电池的电量通常是通过充电器从电网中获得。在没有市电的情况下，因为电池电量不足给人们的工作、生活带来诸多不便。
[0003]现在市场上也有很多充电器，例如一般的手机充电器只能利用市电资源，而当手机使用者置身于荒郊野外或旅行探险求救时手机突然没电，手机无法实现充电，无法与外界联络。而特殊类型的充电器一如太阳能充电器，一般只能提供一种充电电压，仅能对同一个或同一类的电子设备充电，通用性较差。且现有的太阳能充电器的太阳能利用率低，没有最大限地利用光能，使得充电速度较慢。
[0004]因此，针对现有技术不足，提供一种电压自适应的、太阳能利用率高的太阳能充电器甚为必要。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种太阳能利用率高的带MPPT功能的电压自适应太阳能充电器及其使用方法。
[0006]实现本发明目的的技术方案是:一种带MPPT功能的电压自适应太阳能充电器，包括太阳能电池板、DC-DC变换模块和MPPT控制模块；所述DC-DC变换模块的控制端连接MPPT控制模块，DC-DC变换模块的输入端连接太阳能电池板的正负极性端，DC-DC模块的输出端连接便携式充电设备的正负极性端；所述MPPT控制模块包括MCU控制单元，以及与MCU控制单元相连的第一电压检测单元、第二电压检测单元、测温单元、辅助电源和液晶显示单元；所述辅助电源和第一电压检测单元均连接太阳能电池板的正负极性端；所述第二电压检测单元连接到便携式充电设备的正负极性端。
[0007]上述技术方案所述DC-DC变换模块为同步整流Buck电路，DC-DC变换模块包括MOS管Q1、M0S管Q2、M0S管Q3、电容C2、电容C3、电容C4、二极管Dl和电感L ;所述MOS管Ql的漏极D接太阳能电池板的正极性端；所述二极管Dl的负极性端、电容C3的正极性端、MOS管Q2的漏极D、电容C4的正极性端和MOS管Q3的漏极D相连后连接到MOS管Ql的源极S上，二极管Dl的正极性端、电容C3的负极性端、MOS管Q2的源极S和电容C4的负极性端相连后接太阳能电池板的负极性端；所述电感L的两端分别接MOS管Q2的漏极D和电容C4的正极性端；所述便携式设备的正负极性端分别连接MOS管Q3的源极S和太阳能电池板的负极性端。
[0008]上述技术方案所述辅助电源具有电源芯片LM2841 ;所述太阳能电池板的正极性端通过二极管D2接电源芯片LM2841的Vin端和SHDN端；所述电源芯片LM2841的SHDN端与GND端之间连接有并联设置的电容C5和电容C6，CB端与FB端之间依次连接有电容C7、电感L4和电阻R4 ;SW端与接电容C7的负极性端，SW端通过反向设置的电容D3连接到GND端；FB端通过电阻R3连接到GND端；所述电感L4、电阻R2的连接点与GND端之间连接有并联设置的电容C8和电容C9。
[0009]上述技术方案所述DC-DC变换模块中的电感L为贴片式电感。
[0010]上述技术方案所述液晶显示单元为COG液晶。
[0011 ] 上述技术方案所述MCU控制单元为ARM或DSP。
[0012]一种带MPPT功能的电压自适应太阳能充电器的使用方法，使用步骤如下:
[0013]I)开机；
[0014]2)初始化MCU芯片；
[0015]3) MCU控制单元控制电压检测单元开始检测，第一电压检测单元的检测太阳能电池板的电压，第二电压检测单元检测便携式设备的电压；
[0016]4)电压检测单元将检测到的电压信息送到所述MCU控制单元，MCU控制单元将太阳能电池板电压与便携式设备电池电压进行比较；
[0017]5)如果太阳能电池板电压大于被充电设备电池电压，则控制开关管Ql开通，允许DC-DC变换模块对待充电设备电池充电，所述MCU控制单元根据接收到的电压信息判断被充电设备电池的电压等级，从而改变相应的参数控制DC/DC变换模块的输出电压，实现安全准确的充电，同时MCU控制单元控制DC-DC变换模块实现最大功率点跟踪(MPPT)功能；
[0018]如果太阳能电池板电压不大于被充电设备电池电压，则控制开关管Ql关断，以防止待充电设备电池对充电器进行放电，从而保护DC-DC变换模块和太阳能MCU控制模块，即时将太阳能电池板电压、便携式设备电池的电压、环境温度及实时充电功率等信息发给液晶显示模块，并控制COG液晶进行显示；
[0019]6)关机。
[0020]采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果:
[0021](I)本发明的DC-DC模块中的电感元件使用贴片电感，使得充电器体积大为缩小，便于携带；
[0022](2)本发明能够实现MPPT功能，太阳能利用率高，充电速度快；
[0023](3)本发明具有电压自适应功能，能够给手机、照相机等多种便携式设备电池充电。
【附图说明】
[0024]为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
[0025]图1为本发明的原理框图；
[0026]图2为本发明的辅助电源的电路图；
[0027]附图中标号为:太阳能电池板1、DC-DC变换模块2、MPPT控制模块3、MCU控制单元31、第一电压检测单元32、第二电压检测单元33、测温单元34、辅助电源35、液晶显示单元36。
【具体实施方式】
[0028](实施例1)
[0029]见图1，本发明包括太阳能电池板1、DC-DC变换模块2和MPPT控制模块3 ；DC-DC变换模块2的控制端连接MPPT控制模块3，DC-DC变换模块2的输入端连接太阳能电池板I的正负极性端，DC-DC模块的输出端连接便携式充电设备的正负极性端；MPPT控制模块3包括MCU控制单元31，以及与MCU控制单元31相连的第一电压检测单元32、第二电压检测单元33、测温单元34、辅助电源35和液晶显示单元36 ;辅助电源35和第一电压检测单元32均连接太阳能电池板I的正负极性端；第二电压检测单元33连接到便携式充电设备的正负极性端，MCU控制单元31为ARM或DSP，液晶显示单元36为COG液晶，测温单元34能够检测周围的环境温度并在液晶显示单元36上显示。
[0030]DC-DC变换模块2为同步整流Buck电路，DC-DC变换模块2包括MOS管Ql ,MOS管Q2、MOS管Q3、电容C2、电容C3、电容C4、二极管Dl和电感L ；M0S管Ql的漏极D接太阳能电池板I的正极性端；二极管Dl的负极性端、电容C3的正极性端、MOS管Q2的漏极D、电容C4的正极性端和MOS管Q3的漏极D相连后连接到MOS管Ql的源极S上，二极管Dl的正极性端、电容C3的负极性端、MOS管Q2的源极S和电容C4的负极性端相连后接太阳能电池板I的负极性端；DC-DC变换模块2中的电感L为贴片式电感，电感L的两端分别接MOS管Q2的漏极D和电容C4的正极性端；便携式设备的正负极性端分别连接MOS管Q3的源极S和太阳能电池板I的负极性端。
[0031]见图2，辅助电源35具有电源芯片LM2841 ；LM2841芯片是宽电压输入，稳定电压输出的一款电源芯片，其做大输出电流可达300mA