CN113054692B - 太阳能充电系统及其充电方法 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能充电系统，包括：太阳能板，用于将太阳能转换为电能并将转换的电能输出；转换单元，电连接于所述太阳能板，用于将所述电能转换成充电电压；接口单元，电连接于所述转换单元，用于接入外部受电设备以对所述外部受电设备充电；处理单元，电连接于所述接口单元以及所述太阳能板，用于侦测所述太阳能板上的电压，根据所述电压调整所述外部受电设备的充电电流，实现即使在光强度比较弱的情况下依然能够对外部受电设备充电，提高充电效率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能领域，尤其涉及太阳能充电系统及其充电方法。
背景技术
随着科技的进步，太阳能已经被广泛的应用于生产、生活的各个方面。现阶段太阳能设计已从大型(＞100W)工业用发电应用转为小型(＜10W)消费性产品。不同于大型太阳能面板，小型太阳能面板当充电系统的负载大于面板所能提供的电流时，面板电压会被关掉，如果要回复到可充电阶段，目前改善方式是等待至足够的阳光或增加面板面积来增加充电效率，因而充电效率低，达不到用户需求。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种太阳能充电系统，实现即使在光强度比较弱的情况下依然能够对外部受电设备充电，提高充电效率，还有必要提供一种充电方法。
本发明一实施方式提供的太阳能充电系统，其特征在于，包括：
太阳能板，用于将太阳能转换为电能并将转换的电能输出；
转换单元，电连接于所述太阳能板，用于将所述电能转换成充电电压；
接口单元，电连接于所述转换单元，用于接入外部受电设备以对所述外部受电设备充电；
处理单元，电连接于所述接口单元以及所述太阳能板，用于侦测所述太阳能板上的电压，根据所述电压调整所述外部受电设备的充电电流。
优选地，所述处理器还用于：
判断侦测到的所述电压是否大于第一预设电压；
当侦测到的所述电压大于第一预设电压时，控制所述外部受电设备采用高电流模式充电；
当侦测到的所述电压小于所述第一预设电压时，判断所述电压是否大于第二预设电压；
当侦测到的所述电压大于所述第二预设电压时，控制所述外部受电设备采用低电流模式充电。
优选地，所述处理器还用于：
当侦测到的所述电压小于所述第二预设电压时，控制所述外部受电设备停止充电；
循环侦测太阳能板上的电压。
优选地，所述接口单元为USB接口，所述USB接口包含DM信号线以及DP信号线；
所述处理单元还用于通过所述DM信号线以及所述DP信号线调整所述外部受电设备的充电电流。
优选地，所述接口单元还用于识别所述外部受电设备的类型；
所述处理单元还用于根据所述外部受电设备的类型控制所述转换单元输出对应的充电电压。
本发明一实施方式提供的一种充电方法，应用于太阳能充电系统，所述太阳能系统包括太阳能板、转换单元、接口单元以及处理单元，所述方法包括：
将太阳能转换为电能并输出；
侦测太阳能板上的电压；
根据所述电压调整外部充电设备的充电电流。
优选地，所述根据所述电压调整充电电流的步骤，具体包括如下步骤：
判断侦测到的所述电压是否大于第一预设电压；
当侦测到的所述电压大于第一预设电压时，采用高电流模式对所述外部受电设备充电；
当侦测到的所述电压小于所述第一预设电压时，判断所述电压是否大于第二预设电压；
当侦测到的所述电压大于所述第二预设电压时，采用低电流模式对所述外部受电设备充电。
优选地，所述方法还包括如下步骤：
当侦测到的所述电压小于所述第二预设电压时，控制所述外部受电设备停止充电；
再次侦测太阳能板上的电压。
优选地，所述接口单元为USB接口，所述USB接口包含DM信号端以及DP信号端；
所述根据所述电压调整外部充电设备的充电电流的步骤具体包括：
根据所述电压，通过所述DM信号端以及所述DP信号端调整所述外部受电设备的充电电流。
优选地，所述方法还包括如下步骤：
识别所述外部受电设备的类型；
根据所述外部受电设备的类型输出对应的充电电压。
相对于现有技术，本发明实施方式提供的太阳能充电系统及其充电方法的方法，通过处理单元侦测太阳能板上的电压，并根据电压调整外部受电设备的充电电流，从而实现即使在光强度比较弱的情况下依然能够对外部受电设备充电，提高充电效率。
附图说明
图1为本发明太阳能充电系统一实施方式的模块示意图。
图2为本发明太阳能充电系统一具体是实施方式的电路示意图。
图3为本发明太阳能充电系统的充电方法一实施方式的步骤流程图。
图4为本发明太阳能充电系统的充电方法另一实施方式的步骤流程图。
主要元件符号说明
太阳能充电系统 10、10a
转换单元 101、101a
接口单元 102、102a
处理单元 103、103a
外部受电设备 20、20a
第一电阻 R1
第二电阻 R2
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
参见图1所示，图1为本发明太阳能充电系统10一实施方式的结构示意图。在本实施方式中，太阳能充电系统10包括太阳能板100、转换单元101、接口单元102以及处理单元103。转换单元101，电连接于太阳能板10。接口单元102，电连接于转换单元101。处理单元103，电连接于接口单元102以及太阳能板10。在本实施方式中，太阳能板10为小瓦特数的小型太阳能板，外部受电设备20为小型消费性电子产品。
在本实施方式中，太阳能板10将太阳能转换为电能并将转换的电能输出。转换单元101将所述电能转换成充电电压，转换单元101可以根据不同的受电设备输出不同的充电电压。接口单元102，接入外部受电设备20以将转换单元101转换的充电电压对外部受电设备20充电。处理单元103侦测太阳能板10上的电压，并根据所述电压调整外部受电设备20的充电电流。
通常，外部受电设备20都包含有充电芯片，充电芯片具有不同的充电模式。充电模式包含有高电流模式以及低电流模式。处理单元103通过调整外部受电设备20的充电芯片的充电模式来改变外部受电设备20的充电电流。太阳能板10上的电压随着光强度的增大而增大，处理单元103根据所述电压调整外部受电设备20的充电电流，实际上是根据光强度来调整外部受电设备20的充电电流。
在本实施方式中，处理单元103判断侦测到的电压是否大于第一预设电压，当侦测到的电压大于第一预设电压时，控制外部受电设备20采用高电流模式充电；当侦测到的电压小于所述第一预设电压时，进一步判断所述电压是否大于第二预设电压；当侦测到的电压大于所述第二预设电压时，控制所述外部受电设备20采用低电流模式充电。其中，第一预设电压与第二预设电压的设定值可以根据实际应用设定，在此不做限定。
在本实施方式中，当侦测到的所述电压小于所述第二预设电压时，处理单元103控制外部受电设备20停止充电，并循环侦测太阳能板10上的电压。当太阳能板10上的电压小于所述第二预设值时，意味着光强度不足以提供足够的太阳能，例如晚上或雨天，此时，处理单元103继续侦测太阳能板10上的电压，使得白天来临或雨停时，能够继续调整合适的电流模式对外部受电设备20充电。
在本发明的其他实施方式中，接口单元102还识别外部受电设备20的类型。处理单元103还根据外部受电设备20的类型控制所换单元输出对应的充电电压。
参见图2所示，图2为本发明太阳能充电系统10a一实施方式的电路示意图。
在本实施方式中，太阳能充电系统10a包括太阳能板100a、转换单元101a、接口单元102a以及处理单元103a。
转换单元101a包括输入端Vin，输出端Vout以及使能端EN。接口单元102a为USB接口，包括DP信号端、DM信号端、VCC端及GND端。处理单元103a包括侦测引脚ADC1、使能引脚EN1、第一信号引脚ADC2、第二信号引脚ADC3。侦测引脚ADC与第一电阻R1及第二电阻R2组成侦测单元。
转换单元101a的输入端Vin电连接于太阳能板，输出端Vout电连接于接口单元102a的VCC端，使能端EN电连接于处理单元103a的使能引脚EN1。接口单元101a的VCC端电连接于外部受电设备20a，GND端接地。处理单元103a的第一信号引脚ADC2电连接于接口单元102a的DM信号端，第二信号引脚电连接于接口单元102a的DP新号端，侦测引脚ADC1与第一电阻R1及第二电阻R2组成侦测模块。第一电阻R1一端接地，另一端电连接于第二电阻R2的一端。第二电阻R2的另一端电连接于太阳能板。处理单元103a的侦测引脚ADC1电连接于第一电阻R1与第二电阻R2的公共端。处理单元103a通过侦测引脚ADC1侦测第一电阻R1与第二电阻R2的公共端的电压，并根据该电压通过DP信号端及DM信号端调整外部受电设备的充电电流。本实施方式中根据侦测到的电压调整外部受电设备20a的充电电流原理与第一实施方式类似，在此不再赘述。
参见图3所示，为本发明太阳能充电系统10的充电方法一实施方式之流程图。在本实施方式中，太阳能充电系统10包括太阳能板100、转换单元101、接口单元102以及处理单元103。转换单元101，电连接于太阳能板10。接口单元102，电连接于转换单元101。处理单元103，电连接于接口单元102以及太阳能板10。。其充电方法包括如下步骤：
步骤S31：将太阳能转换为电能并输出。
具体地，太阳能板10为小瓦特数的小型太阳能板，太阳能板10将太阳能转换为电能并将转换的电能输出。
步骤S32：侦测太阳能板上的电压。
具体地，转换单元101将所述电能转换成充电电压，转换单元101可以根据不同的受电设备输出不同的充电电压。
步骤S33：根据所述电压调整外部充电设备的充电电流。
通常地，外部受电设备20都包含有充电芯片，充电芯片具有不同的充电模式。充电模式包含有高电流模式以及低电流模式。处理单元103通过调整外部受电设备20的充电芯片的充电模式来改变外部受电设备20的充电电流。太阳能板10上的电压随着光强度的增大而增大，处理单元103根据所述电压调整外部受电设备20的充电电流，实际上是根据光强度来调整外部受电设备20的充电电流。
在本发明的一具体实施方式中，接口单元为USB接口，包含DM信号端以及DP信号端；
所述根据所述电压调整外部充电设备的充电电流的步骤具体为：根据所述电压，通过所述DM信号端以及所述DP信号端调整所述外部受电设备的充电电流。
在本发明的其他实施方式中，所述充电方法还包括以下步骤：
识别所述外部受电设备的类型；
根据所述外部受电设备的类型输出对应的充电电压。
参见图3所示，为本发明太阳能充电系统10的充电方法一实施方式之流程图。在本实施方式中，所述充电方法包括如下步骤：
步骤S41：将太阳能转换为电能并输出。
步骤S42：侦测太阳能板上的电压。
步骤S43：判断侦测到的所述电压是否大于第一预设电压，若是，执行步骤S44，若否，跳至步骤S45。
步骤S44：控制所述外部受电设备采用高电流模式充电。
步骤S45：判断所述电压是否大于第二预设电压，若是，执行步骤S46，若否，跳至步骤S47。
步骤S46：控制所述外部受电设备采用低电流模式充电。
步骤S47：控制所述外部受电设备停止充电并返回步骤S42以循环侦测太阳能板上的电压。
相对于现有技术，本发明实施方式提供的太阳能充电系统及其充电方法的方法，通过处理单元侦测太阳能板上的电压，并根据电压调整外部受电设备的充电电流，从而实现即使在光强度比较弱的情况下依然能够对外部受电设备充电，提高充电效率。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。
Claims (4)
1.一种太阳能充电系统，其特征在于，包括：
太阳能板，用于将太阳能转换为电能并将转换的电能输出；
转换单元，电连接于所述太阳能板，用于将所述电能转换成充电电压；
接口单元，电连接于所述转换单元，用于接入外部受电设备以对所述外部受电设备充电；
处理单元，电连接于所述接口单元以及所述太阳能板，用于侦测所述太阳能板上的电压，根据所述电压调整所述外部受电设备的充电电流，其中，
所述接口单元为USB接口，所述USB接口包含DM信号端以及DP信号端；
所述处理单元包括侦测引脚、使能引脚、第一信号引脚和第二信号引脚，所述使能引脚电连接于所述转换单元，所述第一信号引脚电连接于所述DM信号端，所述第二信号引脚电连接于所述DP信号端，所述侦测引脚与第一电阻、第二电阻组成侦测单元，所述第一电阻的一端接地，另一端电连接于所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端电连接于所述太阳能板，所述侦测引脚电连接于所述第一电阻与所述第二电阻的公共端；所述处理单元通过所述侦测引脚侦测所述第一电阻与所述第二电阻的公共端的电压，并根据该电压通过所述DP信号端及所述DM信号端调整所述外部受电设备的充电电流；
所述外部受电设备包含具有不同的充电模式充电芯片，所述充电模式包括高电流模式以及低电流模式，所述处理单元通过调整所述充电芯片的充电模式来改变所述外部受电设备的充电电流；其中，
所述处理单元还用于:
判断侦测到的所述电压是否大于第一预设电压；
当侦测到的所述电压大于第一预设电压时，控制所述外部受电设备采用高电流模式充电；
当侦测到的所述电压小于所述第一预设电压时，判断所述电压是否大于第二预设电压；
当侦测到的所述电压大于所述第二预设电压时，控制所述外部受电设备采用低电流模式充电；
当侦测到的所述电压小于所述第二预设电压时，控制所述外部受电设备停止充电；
循环侦测太阳能板上的电压。
2.如权利要求1所述的太阳能充电系统，其特征在于，所述接口单元还用于识别所述外部受电设备的类型；
所述处理单元还用于根据所述外部受电设备的类型控制所述转换单元输出对应的充电电压。
3.一种充电方法，应用于太阳能充电系统，所述太阳能充电系统包括太阳能板、转换单元、接口单元以及处理单元，所述接口单元为USB接口，所述USB接口包含DM信号端以及DP信号端；所述处理单元包括侦测引脚、使能引脚、第一信号引脚和第二信号引脚，所述使能引脚电连接于所述转换单元，所述第一信号引脚电连接于所述DM信号端，所述第二信号引脚电连接于所述DP信号端，所述侦测引脚与第一电阻、第二电阻组成侦测单元，所述第一电阻的一端接地，另一端电连接于所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端电连接于所述太阳能板，所述侦测引脚电连接于所述第一电阻与所述第二电阻的公共端，外部受电设备包含具有不同的充电模式充电芯片，所述充电模式包括高电流模式以及低电流模式，所述方法包括：
将太阳能转换为电能并输出；
侦测引脚侦测所述第一电阻与所述第二电阻的公共端的电压；
根据该电压通过所述DP信号端及所述DM信号端调整所述充电芯片的充电模式来改变所述外部受电设备的充电电流；其中，
所述根据所述电压调整充电电流的步骤，具体包括如下步骤：
判断侦测到的所述电压是否大于第一预设电压；
当侦测到的所述电压大于第一预设电压时，采用高电流模式对所述外部受电设备充电；
当侦测到的所述电压小于所述第一预设电压时，判断所述电压是否大于第二预设电压；
当侦测到的所述电压大于所述第二预设电压时，采用低电流模式对所述外部受电设备充电；
当侦测到的所述电压小于所述第二预设电压时，控制所述外部受电设备停止充电；
再次侦测太阳能板上的电压。
4.如权利要求3所述的充电方法，其特征在于，所述方法还包括：
识别所述外部受电设备的类型；
根据所述外部受电设备的类型输出对应的充电电压。
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