CN112838660A - 太阳能充电电路、充电方法、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及充电技术领域,公开了一种太阳能充电电路、充电方法、电子设备及存储介质。太阳能充电电路包括:太阳能电池板、电池、开关模块和微处理模块;开关模块串联在太阳能电池板与电池之间的充电支路上,开关模块的开关控制端与微处理模块的输出端连接;微处理模块的信号检测端与充电支路连接;微处理模块,用于检测太阳能电池板的充电功率,并在调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比过程中,确定充电功率的最大值,之后以充电功率的最大值对应的占空比输出脉冲信号控制所述开关模块动作,执行充电过程。本发明实施例能够保证太阳能电池板以最大充电功率对电池进行充电,且电路结构简单,成本低、易于长期拓展研发。
Description
技术领域
本发明实施例涉及充电技术领域,特别涉及一种太阳能充电电路、充电方法、电子设备及存储介质。
背景技术
在利用太阳能电池板进行充电时,需要控制其输出的电流,使其输出的功率到达最大,即最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)才能有效的提高充电的效率。传统技术中,应用于太阳能电池板充电的充电电路,其结构普遍较为复杂,设计成本较高,不具备成本和长期研发优势。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种太阳能充电电路、充电方法、电子设备及存储介质,能够保证太阳能电池板以最大充电功率对电池进行充电,且电路结构简单,成本低、易于长期拓展研发。
为解决上述技术问题,本发明的实施方式提供了一种太阳能充电电路,包括:太阳能电池板、电池、开关模块和微处理模块;所述开关模块串联在所述太阳能电池板与所述电池之间的充电支路上,所述开关模块的开关控制端与所述微处理模块的输出端连接;所述微处理模块的信号检测端与所述充电支路连接;
所述微处理模块,用于检测所述太阳能电池板的充电功率,并在调整向所述开关模块发送的脉冲信号的占空比过程中,确定所述充电功率的最大值,之后以所述充电功率的最大值对应的占空比输出脉冲信号控制所述开关模块动作,执行充电过程。
本发明的实施方式还提供了一种电子设备,包括:如上所述太阳能充电电路。
本发明的实施方式还提供了一种太阳能充电方法,适用于如上所述电子设备,包括:
检测太阳能电池板的充电功率;
在调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比过程中,确定所述充电功率的最大值;
在确定所述充电功率的最大值之后,以所述充电功率的最大值对应的占空比输出脉冲信号控制所述开关模块动作,执行充电过程。
本发明的实施方式还提供了一种电子设备,包括:
至少一个处理器;以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行如上所述的太阳能充电方法。
本发明的实施方式还提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的太阳能充电方法。
本发明实施方式相对于现有技术而言,通过在太阳能电池板与电池之间的充电支路上串接一开关模块,利用微处理模块在调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比过程中,确定太阳能电池板的充电功率的最大值,之后以该充电功率的最大值对应的占空比输出脉冲信号控制开关模块动作,保证太阳能电池板以最大充电功率对电池进行充电,提高充电效率;此外由于引入了微处理模块通过软件逻辑实现太阳能电池板的最大充电功率追踪,降低了硬件电路的复杂度,使电路结构简单,成本低、易于长期拓展研发。
另外,在上述太阳能充电电路中,在充电支路上,且位于电池的输入端串联有第一电阻;微处理模块,具体用于检测第一电阻两侧的位置电压,并基于所检测的位置电压、第一电阻的阻值以及脉冲信号的占空比,计算太阳能电池板的充电功率。通过在充电支路上,且位于电池的输入端设置第一电阻,并检测第一电阻两侧的位置电压,进而得到充电电流,再利用第一电阻靠近电池一端的位置电压、充电电流以及脉冲信号的占空比,即可得到太阳能电池板的充电功率。
另外,在上述太阳能充电电路中,开关模块具体包括:一个NMOS管、两个PMOS管以及第二电阻;NMOS管的栅极与微处理模块的输出端连接,NMOS管的漏极分别与两个PMOS管的栅极连接,NMOS管的源极接地;两个PMOS管的栅极经第二电阻与两个PMOS管的源极连接,两个PMOS管的漏极串联在充电支路上。通过将两个PMOS管反向串接形成双向开关结构,并通过一个NMOS管控制两个PMOS管的栅而极形成开关模块,以使在两个PMOS管截止时,使充电支路有效关断,提高开关模块的开关性能。
另外,在调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比过程中,确定充电功率的最大值,具体包括:以固定步长,在固定比例区间内调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比,所述充电功率的最大值对应的占空比大于固定比例区间的最小值,且小于固定比例区间的最大值;在以固定步长,在固定比例区间内调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比过程中,确定充电功率的最大值。通过在调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比过程之前,设定调整的固定比例区间范围,并且使充电功率的最大值对应的占空比大于该固定比例区间的最小值,且小于固定比例区间的最大值,从而确保能够在调整过程中追踪到充电功率的最大值。
另外,以固定步长,在固定比例区间内调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比,具体包括:以固定步长,从固定比例区间的最小值递增调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比;或者,以固定步长,从固定比例区间的最大值递减调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比。通过从固定比例区间的边界值,以固定步长递增或递减调整向开关控制端发送的脉冲信号的占空可以逐步逼近最大充电功率对应的脉冲信号的占空比,以便快速追踪到充电功率的最大值。
另外,在以固定步长,在固定比例区间内调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比过程中,确定所述充电功率的最大值,具体包括:在递增调整或者递减调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比过程中,将所检测的充电功率从递增转变为递减时的前一次检测的充电功率确定为充电功率的最大值。由于在递增调整或者递减调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比过程中,充电功率的变化是先增大后减小,因此可以将充电功率从递增转变为递减时的前一次检测的充电功率(充电功率峰值)确定为充电功率的最大值,从而快速追踪到充电功率的最大值。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1是根据本发明第一实施方式的太阳能充电电路的具体结构图;
图2是根据本发明第二实施方式的太阳能充电电路的具体结构图;
图3是根据本发明第三实施方式的太阳能充电方法的具体流程图;
图4是根据本发明第四实施方式的太阳能充电方法的具体流程图;
图5是现有充电电路中,充电电流、充电功率随充电电压的关系曲线图;
图6是根据本发明第六实施方式的太阳能充电方法的具体流程图;
图7是根据本发明第七实施方式的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本发明各实施方式中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种太阳能充电电路。本实施方式的核心在于该太阳能充电电路的充电支路上设置一开关模块,且开关模块的开关控制端与微处理模块的输出端连接,利用微处理模块检测充电支路上的充电功率,并在调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比过程中,确定充电功率的最大值,之后以该充电功率的最大值对应的占空比输出脉冲信号控制开关模块动作,保证太阳能电池板以最大充电功率对电池进行充电,提高充电效率;此外由于引入了微处理模块通过软件逻辑实现太阳能电池板的最大充电功率追踪,降低了硬件电路的复杂度,使电路结构简单,成本低、易于长期拓展研发。下面对本实施方式的太阳能充电电路的实现细节进行具体的说明,以下内容仅为方便理解提供的实现细节,并非实施本方案的必须。
本实施方式中的太阳能充电电路如图1所示,具体包括:太阳能电池板U1、电池U2、开关模块K和微处理模块U3;开关模块K串联在太阳能电池板U1与电池U2之间的充电支路上,开关模块K的开关控制端S与微处理模块U3的输出端OUT连接;微处理模块U3的信号检测端ADC与充电支路连接;其中,微处理模块U3,用于检测太阳能电池板U1的充电功率,并在调整向开关模块K发送的脉冲信号的占空比过程中,确定充电功率的最大值,之后以该充电功率的最大值对应的占空比输出脉冲信号控制开关模块动作,执行充电过程。
本实施例中的微处理模块U3可以为微控制单元(Microcontroller Unit,MCU),由外部电源独立供电。微处理模块U3的信号检测端ADC与充电支路连接,能够实时读取检测位置点的电信号,如电压、电流信号,然后通过内部的软件处理逻辑得到太阳能电池板U1的充电功率。微处理模块U3内部设置有脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)电路,可以产生固定频率的脉冲信号,并能够对输出的脉冲信号的占空比进行灵活调整。微处理模块U3将PWM电路产生的脉冲信号通过输出端OUT发送给开关模块K,以通过控制开关模块K的断开和闭合,控制太阳能电池板U1到电池U2之间充电支路的充电电流大小,进而控制充电功率大小。
本太阳能充电电路上电工作后,会先追踪太阳能电池板U1的最大充电功率,具体追踪过程为:
微处理模块U3通过其信号检测端ADC实时检测充电支路上的充电功率,同时微处理模块U3通过其输出端OUT向开关模块K的开关控制端S发送脉冲信号,并不断调整所发送的脉冲信号的占空比,即微处理模块U3通过调整向开关模块K发送的脉冲信号的占空比来整充电支路上的充电电流,进而控制充电支路上的充电功率。在充电功率变化过程中,微处理模块U3追踪所有检测到的充电功率的最大值,并将该最大值确定为太阳能电池板U1向电池U2输出的充电功率的最大值,并记录该充电功率的最大值对应的功率信号的占空比。
之后,微处理模块U3将持续以该充电功率的最大值对应的占空比生成脉冲信号,并将生成的该脉冲信号通过其输出端OUT发送至开关模块K的开关控制端S,以基于开关模块K的断开和闭合状态,限定充电支路上的充电电流,使太阳能电池板U1以最大充电功率向电池U2进行充电。
为了维持太阳能电池板U1始终以最大充电功率向电池U2进行充电,在本太阳能充电电路上电工作后,可以每间隔一段时间执行一次追踪太阳能电池板U1的最大充电功率过程,确定充电功率的最大值,之后以该次追踪得到新的充电功率的最大值所对应的占空比输出脉冲信号控制开关模块动作,执行充电过程。
本实施例中对于微处理模块U3检测充电支路上充电功率的具体电路结构和开关模块K的具体结构不做限定。
与现有技术相比,本发明实施方式通过在太阳能电池板与电池之间的充电支路上串接一开关模块,利用微处理模块在调整向开关模块发送脉冲信号的占空比过程中,确定太阳能电池板的充电功率的最大值,之后以该充电功率的最大值对应的占空比输出脉冲信号控制开关模块动作,保证太阳能电池板以最大充电功率对电池进行充电,提高充电效率;此外由于引入了微处理模块通过软件逻辑实现太阳能电池板的最大充电功率追踪,降低了硬件电路的复杂度,使电路结构简单,成本低、易于长期拓展研发。
本发明的第二实施方式涉及一种太阳能充电电路,第二实施方式是在第一实施方式基础上做的改进,其改进之处在于:
如图2所示,在上述太阳能充电电路中,在充电支路上,且位于电池U2的输入端串联有第一电阻R1;微处理模块U3,具体用于检测第一电阻R1两侧的位置电压,并基于所检测的位置电压、第一电阻R1的阻值以及脉冲信号的占空比,计算太阳能电池板U1的充电功率。通过检测充电支路上位于电池U2的输入端的第一电阻R1两侧的位置电压,以及第一电阻R1的阻值可以得到充电电流,再利用第一电阻R1靠近电池U2一端的位置电压、充电电流以及脉冲信号的占空比,即可得到太阳能电池板U1的最大充电功率。
具体地,如图2所示,为了降低第一电阻R1的功率损耗,可以选择第一电阻R1的阻值为0.5Ω~1Ω之间。微处理模块U3的信号检测端ADC具体可包括两个:ADC1和ADC2,分别用于检测第一电阻R1两侧的位置电压,其中ADC1在开关模块K闭合的时候读到的电压为V1,ADC2在开关模块K闭合的时候读到的电压为V2。根据P=(V1-V2)*V2*(PWMn)/R1得到太阳能电池板U1的充电功率P,其中(PWMn)为调整后的向开关模块K发送的脉冲信号的占空比。
另外,如图2所示,在上述太阳能充电电路中,开关模块K具体可包括:一个NMOS管、两个PMOS管以及第二电阻R2;NMOS管的栅极G与微处理模块U3的输出端OUT连接,NMOS管的漏极D分别与两个PMOS管的栅极G连接,NMOS管的源极S接地;两个PMOS管的栅极G经第二电阻R2与两个PMOS管的源极S连接,两个PMOS管的漏极D串联在充电支路上。通过将两个PMOS管反向串接形成双向开关结构,以使在两个PMOS管截止时,使充电支路有效关断。
具体地,第二电阻R2作为上拉电阻,可以使两个PMOS管的栅极G在NMOS管关闭的情况下,保持高电平。微处理模块U3通过控制NMOS管的导通状态进而控制两个PMOS管的打开、关闭状态:在微处理模块U3输出高电平时,两个NMOS管为打开状态,充电支路导通,电池U2进入充电状态;在微处理模块U3输出低电平时,两个NMOS管为关闭状态,充电支路断开,电池U2进入充电截止状态。当两个NMOS管为关闭状态时,由于NMOS管自带的寄生二极管,可实现对充电支路的有效关断。
与现有技术相比,本发明实施方式通过在充电支路上,且位于电池的输入端设置第一电阻,并检测第一电阻两侧的位置电压,进而得到充电电流,再利用第一电阻靠近电池一端的位置电压、充电电流以及脉冲信号的占空比,即可得到太阳能电池板的充电功率。
进一步地,在上述太阳能充电电路中,通过将两个PMOS管反向串接形成双向开关结构,并通过一个NMOS管控制两个PMOS管的栅极而形成开关模块,以使在两个PMOS管截止时,使充电支路有效关断,提高开关模块的开关性能。
本发明的第三实施方式涉及一种电子设备。该电子设备包括如上第一实施方式或第二实施方式中所涉及的太阳能充电电路。具体的,电子设备可为移动终端,如包换位置、温度、湿度等传感器的移动终端。通过太阳能充电电路,实现移动终端的持续供电,节约能源,降低设备的维护成本。
本发明的第四实施方式涉及一种太阳能充电方法,适用于如上第三实施方式中所示的电子设备,本实施方式的核心在于检测太阳能电池板的充电功率;在调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比过程中,确定所述充电功率的最大值;在确定充电功率的最大值之后,以充电功率的最大值对应的占空比输出脉冲信号控制开关模块动作,执行充电过程。通过在调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比过程中,确定太阳能电池板的充电功率的最大值,之后以该充电功率的最大值对应的占空比输出脉冲信号控制开关模块动作,保证太阳能电池板以最大充电功率对电池进行充电,提高充电效率;此外由于引入了微处理模块通过软件逻辑实现太阳能电池板的最大充电功率追踪,降低了硬件电路的复杂度,使电路结构简单,成本低、易于长期拓展研发。下面对本实施方式的太阳能充电方法的实现细节进行具体的说明,以下内容仅为方便理解提供的实现细节,并非实施本方案的必须。
本实施方式中的太阳能充电方法如图3所示,具体包括:
步骤301,检测太阳能电池板的充电功率。
具体地,可通过微处理模块U3检测充电支路上的充电功率,例如图2中,微处理模块U3检测第一电阻R1两侧的位置电压V1、V2。根据P=(V1-V2)*V2*(PWMn)/R1得到太阳能电池板U1的充电功率P,其中(PWMn)为调整后的向开关模块K发送的脉冲信号的占空比。
步骤302,在调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比过程中,确定充电功率的最大值具体地,微处理模块U3在实时检测充电支路上的充电功率的同时,通过其输出端OUT调整向开关模块K的开关控制端S发送的脉冲信号的占空比,并不断调整所发送的脉冲信号的占空,以调整充电支路上的充电电流,进而控制充电支路上的充电功率。在调整脉冲信号的占空比的过程中,追踪确定所检测的充电功率的最大值。
步骤303,在确定充电功率的最大值之后,以充电功率的最大值对应的占空比输出脉冲信号控制开关模块动作,执行充电过程。
具体地,微处理模块U3在确定充电功率的最大值之后,将持续以该充电功率的最大值对应的占空比生成脉冲信号,并将生成的该脉冲信号通过其输出端OUT发送至开关模块K的开关控制端S,以基于开关模块K的断开和闭合状态,限定充电支路上的充电电流,使太阳能电池板U1以最大充电功率向电池U2进行充电。
为了维持太阳能电池板U1始终以最大充电功率向电池U2进行充电,在本太阳能充电电路上电工作后,可以每间隔一段时间执行一次追踪太阳能电池板U1的最大充电功率过程,确定充电功率的最大值,之后以该次追踪得到新的充电功率的最大值所对应的占空比输出脉冲信号控制开关模块动作,执行充电过程。
与现有技术相比,本发明实施方式通过在太阳能电池板与电池之间的充电支路上串接一开关模块,利用微处理模块在调整向开关模块发送脉冲信号的占空比过程中,确定太阳能电池板的充电功率的最大值,之后以该充电功率的最大值对应的占空比输出脉冲信号控制开关模块动作,保证太阳能电池板以最大充电功率对电池进行充电,提高充电效率;此外由于引入了微处理模块通过软件逻辑实现太阳能电池板的最大充电功率追踪,降低了硬件电路的复杂度,使电路结构简单,成本低、易于长期拓展研发。
本发明的第五实施方式涉及一种太阳能充电方法。第五实施方式是在第四实施方式基础上做的改进,其改进之处在于:
在调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比过程中,确定充电功率的最大值,具体包括:以固定步长,在固定比例区间内调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比,所述充电功率的最大值对应的占空比大于固定比例区间的最小值,且小于固定比例区间的最大值;在以固定步长,在固定比例区间内调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比过程中,确定充电功率的最大值。通过在调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比过程之前,设定调整的固定比例区间范围,并且使充电功率的最大值对应的占空比大于该固定比例区间的最小值,且小于固定比例区间的最大值,从而确保能够在调整过程中追踪到充电功率的最大值。
具体流程图如图4所示。
步骤401,检测太阳能电池板的充电功率。
步骤402,以固定步长,在固定比例区间内调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比,所述充电功率的最大值对应的占空比大于固定比例区间的最小值,且小于固定比例区间的最大值。
图5中,横坐标为充电电压V,纵坐标为充电电流A或者充电功率P,曲线A-V和曲线P-V分别为充电过程中,充电电流和充电功率随充电电压变化的关系曲线图。如图5中所示述,充电功率在平均充电电流达到最大电流的60%到90%的区间范围内时对应的充电功率最大。因此,可以0.6到0.8的区间范围作为调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比对应的固定比例区间,以保证充电功率的最大值对应的占空比大于固定比例区间的最小值,且小于固定比例区间的最大值。固定步长应小于固定比例区间的量程,本实施例中可取固定步长为0.1。
在本太阳能充电电路上电后,可以设定的固定步长在固定比例区间内调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比。本实施例中,对以固定步长调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比所采用的起始占空比,以及调整过程(递增或递减方向)并不限定,但应满足调整后的脉冲信号的占空比应尽可能均匀分布在固定比例区间内。
步骤403,在以固定步长,在固定比例区间内调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比过程中,确定充电功率的最大值。
具体地,在以上述固定步长,在上述固定比例区间内调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比过程中,针对每一次调整占空比后的脉冲信号,检测并记录该脉冲信号驱动产生的充电功率,并在所有检测的充电功率中,确定出充电功率的最大值。
步骤404,在确定充电功率的最大值之后,以充电功率的最大值对应的占空比输出脉冲信号控制开关模块动作,执行充电过程。
与现有技术相比,本发明实施方式通过在调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比过程之前,设定调整的固定比例区间范围,并且使充电功率的最大值对应的占空比大于该固定比例区间的最小值,且小于固定比例区间的最大值,从而确保能够在调整过程中追踪到充电功率的最大值。
本发明的第六实施方式涉及一种太阳能充电方法。第六实施方式是在第五实施方式基础上做的改进,其改进之处在于:
以固定步长,在固定比例区间内调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比,具体包括:以固定步长,从固定比例区间的最小值递增调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比;或者,以固定步长,从固定比例区间的最大值递减调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比。通过从固定比例区间的边界值,以固定步长递增或递减调整向开关控制端发送的脉冲信号的占空可以逐步逼近最大充电功率对应的脉冲信号的占空比,以便快速追踪到充电功率的最大值。
另外,在以固定步长,在固定比例区间内调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比过程中,确定所述充电功率的最大值,具体包括:在递增调整或者递减调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比过程中,将所检测的充电功率从递增转变为递减时的前一次检测的充电功率确定为充电功率的最大值。由于在递增调整或者递减调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比过程中,充电功率的变化是先增大后减小,因此可以将充电功率从递增转变为递减时的前一次检测的充电功率(充电功率峰值)确定为充电功率的最大值,从而快速追踪到充电功率的最大值。
具体流程图如图6所示。
步骤601检测太阳能电池板的充电功率。
步骤602,以固定步长,从固定比例区间的最小值递增调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比;或者,以固定步长,从固定比例区间的最大值递减调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比。
具体地,可以0.6到0.8的区间范围作为调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比对应的固定比例区间,以0.1作为固定步长,以0.6作为起始占空比,逐步递增调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比为0.6、0.7、0.8;或者,以0.8作为起始占空比,逐步递减调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比为0.8、0.7、0.6。
在实际调整过程中,为了更精确确定充电功率的最大值,可以将固定步长设置为小于0.1,如取0.05作为固定步长。
步骤603,在递增调整或者递减调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比过程中,将所检测的充电功率从递增转变为递减时的前一次检测的充电功率确定为充电功率的最大值。
从图5中可以看出,不管是从固定比例区间的最小值递增调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比;或者,从固定比例区间的最大值递减调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比,充电功率的变化规则都是先增大后减小。基于此,可以在递增调整或者递减调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比过程中,实时监测充电功率的变化,特别是充电功率从递增变为递减的转折时刻,并将检测的充电功率从递增转变为递减时刻的前一次检测的充电功率(检测的充电功率的峰值)确定为充电功率的最大值。
步骤604,在确定充电功率的最大值之后,以充电功率的最大值对应的占空比输出脉冲信号控制开关模块动作,执行充电过程。
与现有技术相比,本发明实施方式通过从固定比例区间的边界值,以固定步长递增或递减调整向开关控制端发送的脉冲信号的占空可以逐步逼近最大充电功率对应的脉冲信号的占空比,以便快速追踪到充电功率的最大值。
进一步地,由于在递增调整或者递减调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比过程中,充电功率的变化是先增大后减小,因此可以将充电功率从递增转变为递减时的前一次检测的充电功率(充电功率峰值)确定为充电功率的最大值,从而快速追踪到充电功率的最大值。
上面各种方法的步骤划分,只是为了描述清楚,实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分,分解为多个步骤,只要包括相同的逻辑关系,都在本专利的保护范围内;对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计,但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
本发明第七实施方式涉及一种电子设备,如图7所示,包括至少一个处理器702;以及,与至少一个处理器702通信连接的存储器;其中,存储器701存储有可被至少一个处理器702执行的指令,指令被至少一个处理器702执行,以使至少一个处理器702能够执行上述任一方法实施例。
其中,存储器701和处理器702采用总线方式连接,总线可以包括任意数量的互联的总线和桥,总线将一个或多个处理器702和存储器701的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件,也可以是多个元件,比如多个接收器和发送器,提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器702处理的数据通过天线在无线介质上进行传输,进一步,天线还接收数据并将数据传送给处理器702。
处理器702负责管理总线和通常的处理,还可以提供各种功能,包括定时,外围接口,电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器701可以被用于存储处理器702在执行操作时所使用的数据。
本发明第六实施方式涉及一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现上述任一方法实施例。
即,本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机,芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本发明的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (10)
1.一种太阳能充电电路,其特征在于,包括:太阳能电池板、电池、开关模块和微处理模块;所述开关模块串联在所述太阳能电池板与所述电池之间的充电支路上,所述开关模块的开关控制端与所述微处理模块的输出端连接;所述微处理模块的信号检测端与所述充电支路连接;
所述微处理模块,用于检测所述太阳能电池板的充电功率,并在调整向所述开关模块发送的脉冲信号的占空比过程中,确定所述充电功率的最大值,之后以所述充电功率的最大值对应的占空比输出脉冲信号控制所述开关模块动作,执行充电过程。
2.根据权利要求1所述的太阳能充电电路,其特征在于,所述充电支路上,且位于所述电池的输入端串联有第一电阻;
所述微处理模块,具体用于检测所述第一电阻两侧的位置电压,并基于所检测的位置电压、所述第一电阻的阻值以及所述脉冲信号的占空比,计算所述太阳能电池板的充电功率。
3.根据权利要求1所述的太阳能充电电路,其特征在于,所述开关模块包括:一个NMOS管、两个PMOS管以及第二电阻;
所述NMOS管的栅极与所述微处理模块的输出端连接,所述NMOS管的漏极分别与所述两个PMOS管的栅极连接,所述NMOS管的源极接地;
所述两个PMOS管的栅极经所述第二电阻与所述两个PMOS管的源极连接,所述两个PMOS管的漏极串联在所述充电支路上。
4.一种电子设备,其特征在于,包括:权利要求1-3任一项所述的太阳能充电电路。
5.一种太阳能充电方法,适用于权利要求4所述的电子设备,其特征在于,包括:
检测太阳能电池板的充电功率;
在调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比过程中,确定所述充电功率的最大值;
在确定所述充电功率的最大值之后,以所述充电功率的最大值对应的占空比输出脉冲信号控制所述开关模块动作,执行充电过程。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述在调整向开关模块发送的脉冲信号的占空比过程中,确定所述充电功率的最大值,包括:
以固定步长,在固定比例区间内调整向所述开关模块发送的脉冲信号的占空比,所述充电功率的最大值对应的占空比大于所述固定比例区间的最小值,且小于所述固定比例区间的最大值;
在所述以固定步长,在固定比例区间内调整向所述开关模块发送的脉冲信号的占空比过程中,确定所述充电功率的最大值。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述以固定步长,在固定比例区间内调整向所述开关模块发送的脉冲信号的占空比,包括:
以所述固定步长,从所述固定比例区间的最小值递增调整向所述开关模块发送的脉冲信号的占空比;或者,
以所述固定步长,从所述固定比例区间的最大值递减调整向所述开关模块发送的脉冲信号的占空比。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述在所述以固定步长,在固定比例区间内调整向所述开关模块发送的脉冲信号的占空比过程中,确定所述充电功率的最大值,包括:
在所述递增调整或者所述递减调整向所述开关模块发送的脉冲信号的占空比过程中,将所检测的充电功率从递增转变为递减时的前一次检测的充电功率确定为所述充电功率的最大值。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
至少一个处理器;以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求5至8中任一项所述的太阳能充电方法。
10.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求5至8中任一项所述的太阳能充电方法。
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