[发明专利]基于单片机的太阳能充电管理电路

说明书

本申请提供一种基于单片机的太阳能充电管理电路，包括太阳能板、锂电池、单片机和充电管理模块，充电管理模块管理太阳能板向锂电池充电的充电过程；所述充电管理模块包括电流控制单元、电压控制单元和充电管理单元；电流控制单元根据单片机的电流控制指令调整充电管理单元的充电电流的电流控制单元，电压控制单元根据单片机的电压控制指令调整充电管理单元的输出电压，充电管理单元根据所述充电电流和所述输出电压管理所述充电过程，实现阶梯恒流充电、阶梯恒压充电；本申请基于单片机的太阳能充电管理电路能够提高保证锂电池充电过程的安全性和锂电池的使用寿命。

技术领域

本申请属于充电管理技术领域，具体涉及基于单片机的太阳能充电管理电路。

背景技术

随着人们生活水平的提高，以及全球环境保护意识的提升，逐渐增加了对环境监控的科技投入，将传感器技术、物联网技术、新能源技术应用于各行各业实现节能减排成为社会的主流趋势。市场上针对环境监控出现了一些检测仪器，比如在线式环境监测仪，用于检测环境温度、环境湿度、二氧化碳浓度、氧气浓度、颗粒物浓度、有害气体等，通过仪器仪表，人们可以更加方便的获取环境信息，进而制定出更加节能环保的措施。

目前，这些仪器的供电方式采用可充电的锂电池、一次性的干电池或者直接使用市电。供电方式采用一次性干电池的仪器时，当一次性干电池的能量释放完后电池寿命也将结束，只能丢弃，一旦处理不当就会造成土地、河流水源污染，且需要很多年后才能降解为无害。供电方式采用市电时，需要变压器、直流电源转换为低压直流源，期间必然伴随着能耗损失，对于本来功耗就不高的仪器，损耗比率显得相当高。

当前使用量较大的是锂电池，使用过程中充放电设计不合理会让电能使用效率不高，有可能造成二次污染或者能源浪费，对于整个社会和生态环境来说得不偿失。例如，当采用可充电的锂电池的仪器时，一般采用市电给可充电的锂电池充电，但是市电交流电的电压为AC220V，需要通过高频变压器、整流桥、震荡电路和反馈电路组成的电源适配器转换为DC5V直流电压，然后配合锂电池充电电路对锂电池充电，该过程能耗损失大。

另外，目前大部分的锂电池充电电路不能动态调整充电电压，而是依据锂电池能够承受的最大电压值(例如，4.2V)控制锂电池的充放电，如果发生过充会造成电池寿命的缩减；而且锂电池在长期使用过程中会发生长时间亏电情况，造成电压很低甚至为零，一般的充电电路无法监测到电池电压就无法进行充电，如果强行直接给锂电池充电，就会造成电池损坏或者电池爆炸。

因此，需要提供一种针对上述现有技术中不足的改进技术方案。

发明内容

本申请的目的是提供一种基于单片机的太阳能充电管理电路，用以克服上述现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种基于单片机的太阳能充电管理电路，包括太阳能板与锂电池，还包括单片机和充电管理模块，所述充电管理模块管理所述太阳能板向所述锂电池充电的充电过程；

所述充电管理模块包括：

电流控制单元，根据单片机的电流控制指令调整充电管理单元的充电电流；所述电流控制单元的输入端连接所述单片机的第一输出端；所述电流控制单元的输出端连接所述充电管理单元的电流端；

电压控制单元，根据单片机的电压控制指令调整充电管理单元的输出电压；所述电压控制单元的第一输入端连接所述单片机的第二输出端，所述电压控制单元的第四输入端连接所述锂电池的正极；所述电压控制单元的输出端连接所述充电管理单元的电压检测端；

充电管理单元，根据所述充电电流和所述输出电压管理所述充电过程，实现阶梯恒流充电、阶梯恒压充电；所述充电管理单元的电源输入端连接所述太阳能板，所述充电管理单元的电源输出端连接所述锂电池的正极。

进一步的，所述充电管理模块还包括：