[发明专利]一种离网状态下便携式光伏锂电池充电装置

说明书

技术领域

本发明公开了一种离网状态下的便携式光伏锂电池充电装置，属于新能源发电控制技术领域。

背景技术

随着石油、煤、天然气等石化能源的日益枯竭，太阳能光伏发电以其明显的优势在世界各国蓬勃发展，鉴于现在的很多充电器不能在户外或空旷的无大电网处使用缺陷，本发明研究一种便携式光伏锂电池充电装置，配有5V，USB接口，能为手机、IPAD、MP3等低功率电子产品供电，适用于爱好驾车出游、野外工作、远离大电网等偏远山区的人群使用，携带方便。传统充电器不能脱离大电网，其它一些太阳能充电器由于不具备最大功率点跟踪技术，充电效率低下，难以满足长时间的户外需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种离网状态下便携式光伏锂电池充电装置。本发明具有如下优点：(1)可脱离电网获取电能，在野外苛刻环境下仍然能产生电能，增加了蓄电的灵活性；(2)节能环保，充分利用了太阳能这个可再生能源；(3)效率高，增加了低功耗的MSP430单片机作为充电装置的控制器，提高了充电效率。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种离网状态下便携式光伏锂电池充电装置,包括光伏板、电压电流桥式采样电路、BOOST升压电路、两个驱动电路、单片机、DC/DC电路、切换开关和电压采样电路，所述光伏锂电池包括锂电池组Ⅰ和锂电池组Ⅱ，其中光伏板的输出端分别接电压电流桥式采样电路、BOOST升压电路的输入端，BOOST升压电路的输出端依次串接DC/DC电路后接切换开关的输入端，切换开关的输出端分别接锂电池组Ⅰ和锂电池组Ⅱ的输入端实现充电和放电的切换，电压电流桥式采样电路的输出端串接单片机后分别接两个驱动电路的输入端，第一驱动电路的输出端接BOOST升压电路的输入端，第二驱动电路的输出端接DC/DC电路(7)的输入端，电压采样电路的输出端接单片机的输入端，电压采样电路同时采样锂电池组Ⅰ和锂电池组Ⅱ的电压信号。

在BOOST升压电路与DC/DC电路之间还串接直流变压器。

上述所述锂电池组上设置USB口，外部负载通过USB口与锂电池组互相连接。

上述所述电压电流桥式采样电路包括第一至第七电阻R1～R7，其中第一、第三、第五电阻R1、R3、R5依次串联构成第一采样支路，第二、第四、第六电阻R2、R4、R6也依次串联构成第二采样支路，两条采样支路并联，第一电阻R1与第二电阻R2之间串接第七电阻R7；第三电阻R3与第五电阻R5之间设置M引脚，第四电阻R4与第六电阻R6之间设置N引脚，第一和第二电阻R1、R2阻值都为6千欧姆，第三和第四电阻R3、R4阻值都为3千欧姆，第五和第六电阻R5、R6阻值都为1千欧姆，第七电阻R7为1千欧姆，M、N引脚两点进入单片机5的电压电流采样通道，根据分压可知单片机采样到的电压都为R7两端的十分之一，所以M点采样到的电压数值乘以10便是光伏板两端的电压，MN两端的电压差乘以10在除以R7的阻值便是电流值，由于此电路没有用到运放等电力电子器件，只有电阻，所以降低了功率损耗。

上述所述BOOST升压电路包括电源V1、电感L1、二极管D1、电容C1、场效应管P1和第八电阻R8，其中电源V1正极首先接到电感L1的一端，然后电感L1的另一端分别接二极管D1的正极和场效应管P1的漏极，二极管D1的负极分别接第八电阻R8和电容C1的一端，场效应管P1的源级和电阻R8、电容C1的另一端均接到电源V1的负极；电感L1为470μh,第八电阻R8为10欧姆，电容C1为470μF，场效应管P1采用IRFD024；二极管D1为05Z15Y硅稳压二极管Vz＝14.4～15.15V,Pzm＝500mW。