CN208209606U - 一种带mppt功能的太阳能手机充电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种带MPPT功能的太阳能手机充电装置，目的在于解决小型终端电路的功率控制、安全保护、手机系统识别等问题，其特征在于：包括太阳能板、控制板和锂电池，所述控制板的输入侧设有与所述太阳能板相接的接线端子P1，其输出侧设有若干个USB充电接口，其包含MPPT控制处理模块、保护模块、升压模块和识别模块；所述MPPT控制处理模块包括MPPT芯片U1、开关管Q1、二极管D1和D2，电感L1、检流电阻Rcs、电容C1和C6；所述保护模块包括电池保护芯片U2、两个双NMOS管芯片U3和U4、电容C10；所述识别模块包括对Android系统或IOS系统进行识别的手机识别芯片U6。本实用新型电路结构简单、成本低廉、具有较佳的经济性、技术性和实用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种带MPPT功能的太阳能手机充电装置。
背景技术
MPPT“最大功率点跟踪”（Maximum Power Point Tracking）技术，能够实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪电压电流乘积的最大值，使系统以最大功率输出对蓄电池充电，故其于太阳能电源技术中得到广泛应用。对于手机等小型终端的充电技术研究中，已渐借鉴日趁成熟的太阳能电源技术，其需解决的问题包括最大功率点跟踪控制、充放电安全保护、输出侧手机系统（主流的Android系统或IOS系统）识别等，而且将太阳能电源技术引入于小型终端设计领域还需考虑实施难度与实施成本问题。
实用新型内容
基于背景技术中所提及的应用需求，本实用新型提出一种带MPPT功能的太阳能手机充电装置，目的在于解决小型终端电路的功率控制、安全保护、手机系统识别等问题，其具体技术内容是：包括太阳能板、控制板和锂电池，所述控制板的输入侧设有与所述太阳能板相接的接线端子P1，其输出侧设有若干个USB充电接口，其包含MPPT控制处理模块、保护模块、升压模块和识别模块；所述MPPT控制处理模块包括MPPT芯片U1、开关管Q1、二极管D1和D2，电感L1、检流电阻Rcs、电容C1和C6，所述MPPT芯片U1具有太阳能功率点跟踪端MPPT、充电电流检测端CSP以及驱动控制端DRV，所述开关管Q1、二极管D1、电感L1和检流电阻Rcs依次串联，所述开关管Q1与接线端子P1相连，所述检流电阻Rcs与锂电池的正极BAT+相连，所述MPPT芯片U1具有太阳能功率点跟踪端MPPT连接至控制板的接线端子P1，所述充电电流检测端CSP与检流电阻Rcs连接，所述驱动控制端DRV与开关管Q1的控制极连接，所述二极管D1和电感L1之间的连接点经由二极管D2接地，所述二极管D2的阴极与电感L1连接，所述电容C1与接线端子P1连接，所述电容C6接于锂电池的正极BAT+；所述保护模块包括电池保护芯片U2、两个双NMOS管芯片U3和U4、电容C10，所述电池保护芯片U2的型号为DW01，所述电容C10一端经由电阻R10与锂电池的正极BAT+相连，另一端连接至电池保护芯片DW01的GND端，所述电池保护芯片U2的GND端与锂电池的负极BAT-相连，电池保护芯片U2的OD端分别连接至两个双NMOS管芯片U3和U4的G2端，电池保护芯片U2的OC端分别连接至两个双NMOS管芯片U3和U4的G1端，电池保护芯片U2的CS端、两个双NMOS管芯片U3和U4各自的S1端分别接地，双NMOS管芯片U3的D1和D2端相连、双NMOS管芯片U4的D1和D2端相连，双NMOS管芯片U3的D1端和双NMOS管芯片U4的D1端相连，两个双NMOS管芯片U3和U4各自的S2端分别与锂电池的负极BAT-连接；所述升压模块包括升压芯片U5，所述升压芯片U5的输入端与锂电池正极BAT+连接，其输出端经若干并联的滤波电容连接至USB充电接口的VDD端；所述识别模块包括对Android系统或IOS系统进行识别的手机识别芯片U6，所述手机识别芯片U6具有与USB充电接口的D-端连接的DM端，以及与USB充电接口的D+端连接的DP端。
本实用新型的有益效果是：太阳能板通过接线端子P1接入控制板，由MPPT芯片对输入的太阳能功率进行跟踪（恒定电压法 MPPT太阳能最大功率点跟踪）并控制其向锂电池的输出，MPPT芯片的输出端通过由电池保护芯片DW01和一组双NMOS管芯片8205组成的保护电路给锂电池充电，以实现快速、稳定、安全的充电方案；于输出时，锂电池经由升压芯片PF6717将电压升至5V再供给USB充电接口，并由双通道识别芯片CX2901A来对Android系统或IOS系统的手机识别并切换充电模式；本实用新型具有电路结构简单、成本低廉、充放电功率稳定等优点，具有较佳的经济性、技术性和实用性，适合推广应用。
附图说明
图1为本实用新型的控制板电路结构示意图一。
图2为本实用新型的控制板电路结构示意图二。
具体实施方式
如下结合附图1和2，对本申请方案作进一步描述：
一种带MPPT功能的太阳能手机充电装置，其包括太阳能板、控制板和锂电池，所述控制板的输入侧设有与所述太阳能板相接的接线端子P1，其输出侧设有若干个USB充电接口，其包含MPPT控制处理模块、保护模块、升压模块和识别模块；所述MPPT控制处理模块包括MPPT芯片U1、开关管Q1、二极管D1和D2，电感L1、检流电阻Rcs、电容C1和C6，所述MPPT芯片U1具有太阳能功率点跟踪端MPPT、充电电流检测端CSP以及驱动控制端DRV，所述开关管Q1、二极管D1、电感L1和检流电阻Rcs依次串联，所述开关管Q1与接线端子P1相连，所述检流电阻Rcs与锂电池的正极BAT+相连，所述MPPT芯片U1具有太阳能功率点跟踪端MPPT连接至控制板的接线端子P1，所述充电电流检测端CSP与检流电阻Rcs连接，所述驱动控制端DRV与开关管Q1的控制极连接，所述二极管D1和电感L1之间的连接点经由二极管D2接地，所述二极管D2的阴极与电感L1连接，所述电容C1与接线端子P1连接，所述电容C6接于锂电池的正极BAT+；所述保护模块包括电池保护芯片U2、两个双NMOS管芯片U3和U4、电容C10，所述电池保护芯片U2的型号为DW01，所述电容C10一端经由电阻R10与锂电池的正极BAT+相连，另一端连接至电池保护芯片DW01的GND端，所述电池保护芯片U2的GND端与锂电池的负极BAT-相连，电池保护芯片U2的OD端分别连接至两个双NMOS管芯片U3和U4的G2端，电池保护芯片U2的OC端分别连接至两个双NMOS管芯片U3和U4的G1端，电池保护芯片U2的CS端、两个双NMOS管芯片U3和U4各自的S1端分别接地，双NMOS管芯片U3的D1和D2端相连、双NMOS管芯片U4的D1和D2端相连，双NMOS管芯片U3的D1端和双NMOS管芯片U4的D1端相连，两个双NMOS管芯片U3和U4各自的S2端分别与锂电池的负极BAT-连接；所述升压模块包括升压芯片U5，所述升压芯片U5的输入端与锂电池正极BAT+连接，其输出端经若干并联的滤波电容C14-C18连接至USB充电接口的VDD端；所述识别模块包括对Android系统或IOS系统进行识别的手机识别芯片U6，所述手机识别芯片U6具有与USB充电接口的D-端连接的DM端，以及与USB充电接口的D+端连接的DP端。
优选的，所述USB充电接口有两个，可同时对多台手机进行充电；所述手机识别芯片U6为双通道识别芯片CX2901A，其包括对应连接USB充电接口之一的DM1端和DP1端，以及对应连接另一USB充电接口的DM2端和DP2端；所述MPPT芯片的型号为CN3722；所述检流电阻Rcs由若干个电阻Rcs1、Rcs2、Rcs3并联而成；所述升压芯片U5的型号为FP6717，所述双NMOS管芯片U3和U4的型号为NMOS 8205。
上述优选实施方式应视为本申请方案实施方式的举例说明，凡与本申请方案雷同、近似或以此为基础作出的技术推演、替换、改进等，均应视为本专利的保护范围。
Claims (6)
1.一种带MPPT功能的太阳能手机充电装置，其特征在于：包括太阳能板、控制板和锂电池，所述控制板的输入侧设有与所述太阳能板相接的接线端子P1，其输出侧设有若干个USB充电接口，其包含MPPT控制处理模块、保护模块、升压模块和识别模块；所述MPPT控制处理模块包括MPPT芯片U1、开关管Q1、二极管D1和D2，电感L1、检流电阻Rcs、电容C1和C6，所述MPPT芯片U1具有太阳能功率点跟踪端MPPT、充电电流检测端CSP以及驱动控制端DRV，所述开关管Q1、二极管D1、电感L1和检流电阻Rcs依次串联，所述开关管Q1与接线端子P1相连，所述检流电阻Rcs与锂电池的正极BAT+相连，所述MPPT芯片U1具有太阳能功率点跟踪端MPPT连接至控制板的接线端子P1，所述充电电流检测端CSP与检流电阻Rcs连接，所述驱动控制端DRV与开关管Q1的控制极连接，所述二极管D1和电感L1之间的连接点经由二极管D2接地，所述二极管D2的阴极与电感L1连接，所述电容C1与接线端子P1连接，所述电容C6接于锂电池的正极BAT+；所述保护模块包括电池保护芯片U2、两个双NMOS管芯片U3和U4、电容C10，所述电池保护芯片U2的型号为DW01，所述电容C10一端经由电阻R10与锂电池的正极BAT+相连，另一端连接至电池保护芯片DWO1的GND端，所述电池保护芯片U2的GND端与锂电池的负极BAT-相连，电池保护芯片U2的OD端分别连接至两个双NMOS管芯片U3和U4的G2端，电池保护芯片U2的OC端分别连接至两个双NMOS管芯片U3和U4的G1端，电池保护芯片U2的CS端、两个双NMOS管芯片U3和U4各自的S1端分别接地，双NMOS管芯片U3的D1和D2端相连、双NMOS管芯片U4的D1和D2端相连，双NMOS管芯片U3的D1端和双NMOS管芯片U4的D1端相连，两个双NMOS管芯片U3和U4各自的S2端分别与锂电池的负极BAT-连接；所述升压模块包括升压芯片U5，所述升压芯片U5的输入端与锂电池正极BAT+连接，其输出端经若干并联的滤波电容连接至USB充电接口的VDD端；所述识别模块包括对Android系统或IOS系统进行识别的手机识别芯片U6，所述手机识别芯片U6具有与USB充电接口的D-端连接的DM端，以及与USB充电接口的D+端连接的DP端。
2.根据权利要求1所述的带MPPT功能的太阳能手机充电装置，其特征在于：所述USB充电接口有两个，所述手机识别芯片U6为双通道识别芯片CX2901A，其包括对应连接USB充电接口之一的DM1端和DP1端，以及对应连接另一USB充电接口的DM2端和DP2端。
3.根据权利要求1所述的带MPPT功能的太阳能手机充电装置，其特征在于：所述MPPT芯片的型号为CN3722。
4.根据权利要求3所述的带MPPT功能的太阳能手机充电装置，其特征在于：所述检流电阻Rcs由若干个电阻并联而成。
5.根据权利要求1所述的带MPPT功能的太阳能手机充电装置，其特征在于：所述升压芯片U5的型号为FP6717。
6.根据权利要求1所述的带MPPT功能的太阳能手机充电装置，其特征在于：所述双NMOS管芯片U3和U4的型号为NMOS 8205。
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| CN110011401A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-07-12 | 许昌学院 | 一种市电太阳能自动互补充电电路 |
| CN113054692A (zh) * | 2019-12-26 | 2021-06-29 | 国基电子（上海）有限公司 | 太阳能充电系统及其充电方法 |
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