CN105553071B - 一种小型太阳能充电模块 - Google Patents
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Abstract
为了提供使太阳能充电方式更加稳定、安全、体积紧凑并且能够在满充时以硬件的方式自动停止充电动作，本发明提供了一种小型太阳能充电模块，包括：电源输入部、待充电电池充电部、备用电源充电部、充电切换部和电力反馈部。本发明组成了相比现有技术更简单的电路，该电路能够在对待充电电池满充的情况下自动切换到向备用电源供电，从而使得使用者未及时关闭充电模块时，节省电力，使得不必要的电力浪费得以避免。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，更具体地，涉及一种小型太阳能充电模块。
背景技术
伴随着世界能源危机的日益严重以及人们环保意识的加强，新能源的利用已快速进入人们的生活，而作为绿色新能源的太阳能源得到了广泛认可。太阳能作为新能源的一种，具有经济、环保、无污染且取之不尽、用之不竭的优点，现已应用到许多领域。市场上也出现了各种各样的太阳能电源产品，如太阳能路灯、太阳能充电器、太阳能应急电源灯，对于多数的太阳能应用技术和产品来说，为了更好的利用太阳能能源，需要将太阳能转换成电能后存储到蓄电池等储能装置中，需要时再利用，因此充电控制电路在太阳能利用系统中是重要的关键部件之一，目前市场上有很多种充电控制电路，这些电路多数采用简单的开关控制器件来实现，充电效率不高，这对于中小功率的太阳能系统而言，将会造成太阳能利用率低，设备成本增加等缺点。
此外，现有的太阳能充电模块在充电以后，通常无法自动断电停止，而需要通过软件检测和软件控制信号的方式终端充电操作。这增加了太阳能充电模块的体积和复杂度，而且存在着检测不准确的问题。
发明内容
为了提供使太阳能充电方式更加稳定、安全、体积紧凑并且能够在满充时以硬件的方式自动停止充电动作，本发明提供了一种小型太阳能充电模块，包括：
电源输入部，用于提供充电电力；
待充电电池充电部，用于利用电源输入部输出的电力对待充电电池充电；
备用电源充电部，用于在充电部达到电池满充的条件下对备用电源充电；
充电切换部，用于把电源输入部的输出从待充电电池充电部切换到备用电源充电部；
电力反馈部，用于将充电部输出的电压反馈给所述充电切换部。
进一步地，所述电源输入部包括：滤波电路和平滑电路。
进一步地，所述电源输入部包括整流桥。
进一步地，所述整流桥为全桥整流桥。
进一步地，所述电源输入部输入的电压为通过太阳能转换而来的电压。
进一步地，所述待充电电池充电部包括：
待充电电池和电阻，其中所述待充电电池与所述电阻串联。
进一步地，所述待充电电池充电部还包括多个运算放大器，所述运算放大器包括级联运算放大级。
进一步地，所述备用电源充电部包括备用电源、齐纳二极管和电容，所述备用电源与所述齐纳二极管串联，所述齐纳二极管与所述电容并联。
进一步地，所述充电切换部包括NPN晶体管和PNP晶体管。
本发明的有益效果是：利用运算放大器、NPN晶体管、PNP晶体管、电容和电阻，组成了相比现有技术更简单的电路，该电路能够在对待充电电池满充的情况下自动切换到向备用电源供电，从而使得使用者未及时关闭充电模块时，节省电力，使得不必要的电力浪费得以避免。
附图说明
图1示出了根据本发明的小型太阳能充电模块的电路图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的小型太阳能充电模块包括：两个电源输入端P1和P2、滑动变阻器R1，变阻器R2-R5、电容C1、C2、C3、C4、C5、C8和C9、电解电容C6、全桥整流器、二极管D1、待充电电池POW1、备用电源POW2、齐纳二极管D2、运算放大器Q3-Q6、PNP晶体管Q2、NPN晶体管Q8。这些器件的连接关系如下：
两个电源输入端P1和P2接收来自太阳能转换成电能的电路的输出电压，其中P1接正电压且P2接负电压，两个电源输入端P1和P2之间并联有电容C1、滑动变阻器R1、电容C5和整流桥，电容C2和C3这两个电容串联后并联在两个电源输入端P1和P2之间，且电容C2和电容C3之间接地；全桥整流桥的两个输出端分别连接电容C4的一端和二极管D1的一端，电容C4的另一端接地；电源输入端P1连接电解电容C6的正极、运算放大器Q5的正输入端以及PNP晶体管Q2的发射极，PNP晶体管的集电极依次通过电阻R3和电容C8接地，PNP晶体管的集电极还通过电阻R2与电解电容C6的正极连接，电解电容C6的负极接地；NPN晶体管Q8的集电极连接二极管D1的另一端，发射极连接PNP晶体管Q2的发射极，基极连接电阻R4的一端、运算放大器Q3的负极输入端，所述的二极管D1的另一端还连接齐纳二极管D2的负极、电容C9的一端以及运算放大器Q6的正极；电阻R4的另一端连接运算放大器Q6的负极输入端并且所述的电阻R4的另一端还通过备用电源POW2连接齐纳二极管D2的正极；运算放大器Q6的输出端连接运算放大器Q4的负极；PNP晶体管Q2的基极依次通过待充电电池POW1和电阻的串联后连接运算放大器Q3的输出端；待充电电池POW1与电阻R5之间还连接于电容C9与齐纳二极管D2之间；PNP晶体管Q2的基极还连接运算放大器Q4的正极输入端。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种小型太阳能充电模块，包括：两个电源输入端P1和P2、滑动变阻器R1、电阻器R2-R5、电容C1、C2、C3、C4、C5、C8和C9、电解电容C6、全桥整流器、二极管D1、待充电电池POW1、备用电源POW2、齐纳二极管D2、运算放大器Q3-Q6、PNP晶体管Q2、NPN晶体管Q8；其特征在于，这些器件的连接关系如下：
两个电源输入端P1和P2接收来自太阳能转换成电能的电路的输出电压，其中P1接正电压且P2接负电压，两个电源输入端P1和P2之间并联有电容C1、滑动变阻器R1、电容C5和整流桥，电容C2和C3这两个电容串联后并联在两个电源输入端P1和P2之间，且电容C2和电容C3之间接地；全桥整流桥的两个输出端分别连接电容C4的一端和二极管D1的一端，电容C4的另一端接地；电源输入端P1连接电解电容C6的正极，运算放大器Q5的正极输入端以及PNP晶体管Q2的发射极，运算放大器Q5的输出端与运算放大器Q3的正极输入端相连，运算放大器Q5的负极输入端与运算放大器Q4的输出端相连，PNP晶体管的集电极依次通过电阻R3和电容C8接地，PNP晶体管的集电极还通过电阻R2与电解电容C6的正极连接，电解电容C6的负极接地；NPN晶体管Q8的集电极连接二极管D1的另一端，发射极连接PNP晶体管Q2的发射极，基极连接电阻R4的一端、运算放大器Q3的负极输入端，所述的二极管D1的另一端还连接齐纳二极管D2的负极、电容C9的一端以及运算放大器Q6的正极输入端、电容C9的另一端与D2的正极和运算放大器Q3的输出端相连；电阻R4的另一端连接运算放大器Q6的负极输入端并且所述的电阻R4的另一端还通过备用电源POW2连接齐纳二极管D2的正极；运算放大器Q6的输出端连接运算放大器Q4的负极输入端；PNP晶体管Q2的基极依次通过待充电电池POW1和电阻R5串联后连接运算放大器Q3的输出端；待充电电池POW1与电阻R5之间还连接于电容C9与齐纳二极管D2之间；PNP晶体管Q2的基极还连接运算放大器Q4的正极输入端。
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