CN105790334A - 太阳能多功能移动电源控制*** - Google Patents

Abstract

一种太阳能多功能移动电源控制***，其包括：一单片机，一太阳能充电模块，一适配器充电模块，一外部充电模块；一充电控制模块，所述充电控制模块连接于所述充电检测模块，并且受控于单片机，所述充电控制模块的输出连接于一锂电池；一DC输出模块；一大电流输出模块，所述大电流输出模块还连接有一逆变器，其中，所述的单片机还连接有控制按键，以及一环境温度检测模块，一电池电量显示模块和一风扇控制模块。本发明的太阳能多功能移动电源控制***，采用单片机对电源***进行控制，其电路结构简单，性能稳定，功能多样化。

Description

太阳能多功能移动电源控制***

技术领域

本发明涉及太阳能移动电源技术领域，尤其涉及一种对太阳能移动电源实现多功能控制的控制***。

背景技术

太阳能是一种环保绿色能源，同时该能源也是无限的。随着技术的发展，太阳能的利用率也越来越高，相信在不久的将来，太阳能将应用于我们生活的方方面面。

太阳能的利用除了利用其热能进行加热外，另一种重要的转换方式就是，将太阳能通过太阳能板转化为电能，其所转化的电能能为各种电子电器设备进行供能。

但是，太阳能移动电源由于其能量转化特殊，能量的吸收，转化，储存都存在一些技术难题，这就导致了太阳能的利用率不是很高。现有的移动太阳能电源中，都需要为太阳能电源提供很多供能模块进行辅助转化利用。但是，目前，这种利用主要采用全硬件电路构建供能模块，其导致了移动太阳能电源供能简单，或者结构复杂，只能进行一些简单的充放电操作，不适合现在电子产品的高精度，高稳定性，高品质的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功能太阳能充电控制***，其解决了目前太阳能充电器其功能单一，稳定性差，结构复杂的技术问题。

为达到上述目的，本发明所提出的技术方案为：

本发明的一种太阳能多功能移动电源控制***，其包括：一单片机，一太阳能充电模块，一适配器充电模块，一外部充电模块，所述的太阳能充电模块、适配器充电模块和外部充电模块都连接于一充电检测模块，所述充电检测模块为所述单片机提供检测信息；一充电控制模块，所述充电控制模块连接于所述充电检测模块，并且受控于单片机，所述充电控制模块的输出连接于一锂电池；一DC输出模块，所述DC输出模块包括一DC5V输出电路模块和一DC12V输出电路模块，其输入端连接于所述锂电池的输出端；一大电流输出模块，所述大电流输出模块还连接有一逆变器，其中，所述的单片机还连接有控制按键，以及一环境温度检测模块，一电池电量显示模块和一风扇控制模块。

其中，所述的充电检测模块包括一充电电流检测模块，一充电电压检测模块，其中所述充电电压检测模块连接于充电控制模块的输入端，所述充电电流检测模块连接于充电控制模块的输出端，并且充电电压检测模块和充电电流检测模块为单片机提供控制信息。

其中，所述的DC输出模块还包括一DC输出电流检测模块和一DC输出电流控制模块，其中所述的DC输出电流检测模块为单片机提供控制信息，所述DC输出电流控制模块受控于单片机。

其中，所述的大电流输出模块包括一大电流输出电流检测模块和一大电流输出电流控制模块，其中，所述的大电流输出电流检测模块为单片机提供控制信息，所述大电流输出电流控制模块受控于单片机。

其中，所述的太阳能充电模块和所述的适配器充电模块都是采用恒压为锂电池充电的。

其中，所述的单片机的型号为：STM8S105K4。

其中，还包括一外部充电电路模块，所述外部充电电路模块连接于充电电压检测模块的输入端，其采用恒流充电，恒流电流为5A。

与现有技术相比，本发明的太阳能多功能移动电源控制***，采用单片机对电源***进行控制，其电路结构简单，性能稳定，功能多样化。

附图说明

图1为本发明太阳能多功能移动电源控制***的模块示意图；

图2为本发明太阳能多功能移动电源控制***的单片机示意图；

图3为本发明太阳能多功能移动电源控制***的按键电路图；

图4为本发明太阳能多功能移动电源控制***的外部充电模块电路图；

图5为本发明太阳能多功能移动电源控制***的温度检测、电池电压检测和充电电压检测模块电路图；

图6为本发明太阳能多功能移动电源控制***的电量显示和风扇控制模块电路图；

图7为本发明太阳能多功能移动电源控制***的芯片自身供电模块电路图；

图8为本发明太阳能多功能移动电源控制***的充电电流检测模块电路图；

图9为本发明太阳能多功能移动电源控制***的太阳能充电和适配器充电模块电路图；

图10为本发明太阳能多功能移动电源控制***的12V直流输出电路图；

图11为本发明太阳能多功能移动电源控制***的5V直流输出电路图；

图12为本发明太阳能多功能移动电源控制***的大电流输出模块电路图。

具体实施方式

以下参考附图，对本发明予以进一步地详尽阐述。

请参阅图1，本发明的一种太阳能多功能移动电源控制***，其包括：一核心控制芯片，单片机1，一环境温度检测模块11，所述温度检测模块11为单片机1提供环境温度信息；一电池电量显示模块12，所述电池电量显示模块12受控于所述单片机1；两控制按键21和22，用于DC输出和大电流输出的开启和关闭。一DC输出电流检测模块31，一DC输出电流控制模块32，其中单片机1通过获取所述DC输出电流检测模块31的电流信息，从而控制DC输出电流控制模块32。所述的DC输出电流控制模块32的输出端连接有一DC5V输出电路33和一DC12V输出电路34。一适配器充电模块41，一太阳能充电模块42，所述太阳能充电模块42连接于一充电电压检测模块43，与所述充电电压检测模块43连接还有一外部充电电路51,所述外部充电电路51连接于一外部充电模块。其中，单片机1通过获取所述充电检测模块43的电压信息来发出一控制充电控制模块44的信号。一充电电流检测模块45，其连接于单片机1，所述充电电流检测模块45输出端连接于一锂电池46。所述锂电池46输出端连接于所述DC输出电流检测模块31，另一输出端连接于一大电流输出电流检测模块47，同时所述大电流输出电流检测模块47电连接于单片机1。一大电流输出电流控制模块48，其电连接于所述大电流输出电流检测模块47，并受控于单片机1。所述大电流输出电流控制48的输出端连接于大电流输出模块49，所述大电流输出模块连接于一逆变器40。其中，所述的充电电流检测模块和充电电压检测模块共同组成一充电检测模块。所述的DC电流输出检测模块和DC输出电流控制模块共同组成一DC输出模块。

请参阅附图2，其为单片机1的结构示意图，所述单片机1的型号为：STM8S105K4。其中包括该单片机1的***电路，以及标注了各引脚名称，在以下叙述中，将按照附图中的引脚标注名称进行说明。

请参阅附图3，其为按键21的电路图，所述按键21电连接于单片机的29引脚SW1，所述按键22电连接于单片机1的28引脚SW2。

请参阅附图4，其为外部充电电路的电路图，其包括电阻R11、R12、R13、R14、R17、R18、R21、R22、R53、R56、R57。电容C6、C7、C11，三极管Q3、Q4、Q5，MOS管M1、M2、M3，二极管D2，电感L1。其中所述电阻R14的一端连接单片机1的18引脚BUCK，另一端连接于一三极管Q5的基极，三极管Q5的发射极接地，集电极连接于电阻R12，电阻R12串联于电阻R11，电阻R11的另一端连接于三极管Q3的集电极，三极管Q3的发射极连接于Q4的发射极，其中所述三极管Q3和Q4基极共同连接于电子R11和R12之间的节点。三极管Q4的集电极串联电阻R17之后接地。其中所述三极管Q3的集电极串联于一电阻R13，电阻R13串联于电阻R18之后接地，其中电阻R18两端还并联有一电容C6，其中电阻R13和电阻R18之间的节点通过导线直接连接于单片机1的15引脚charging2。其中所述三极管Q3和Q4的发射极之间的节点由导线连接于MOS管M1的G极，MOS管M1的D极连接于一外部充电接口件，D极串联于一电感L1，电感L1的另一端连接于一MOS管M2的S极，MOS管M2的D极连接于另一MOS管M3的D极，MOS管M3的S极接于外部充电接口件。其中，所述MOS管M3的G极串联一电阻R21之后连接于MOS管M1的D极，并且MOS管M3的G极还串联一电阻R22之后连接于自身的D极。所述MOS管M3的D极还串联一由电容C7和C11组成的并联电路，另一端连接于MOS管M1的D极。MOS管M1的D极还串联有一由二极管D2组成的并联电路，另一端连接于MOS管M2的D极，MOS管M2的G极串联于一电阻R53之后接地，其D极还串联一电阻R56之后连接于MOS管M3的D极。

请参阅附图5，其为温度检测，电池电压检测和充电电压检测电路图，温度检测电路包括一温度传感器，传感器的一端连接于单片机1的引脚8的TEMP端，另一端串联一电阻之后接地。其中，电池电压检测模块包括串联的电阻R2和R7，以及并联于电阻R7的两端。其中，电阻R2一端接电源VCC，电阻R7的另一端接地，电阻R2和R7之间的节点连接单片机1的13引脚Battery。所述充电电压检测模块包括电阻R3和R8，R3的一端连接于电源VCC2，电阻R8的另一端接地，其中电阻R8的两端还并联一电容C5。其中所述电阻R3和R8之间的节点连接于单片机1的14引脚charging1。

请参阅附图6，附图6为电池电量显示模块，和风扇控制模块的电路图，所述电池电量显示模块12包括三极管Q1和Q2，电阻R5、R6、R9，其中所述三极管Q1的发射极连接于电源VCC，集电极连接于一电量显示模块。三极管Q1的基极串联电阻R6之后连接于三极管Q2的集电极，三极管Q2的基极串联电阻R9之后连接于单片机1的21引脚BatteryNotifier端。三极管Q2的发射极接地，其中所述三极管Q1的基极与电源VCC之间串联一电阻R5。所述风扇控制模块13包括，三极管Q7和Q8，电阻R58，R59，R60，其电路结构与电池电量显示模块完全相同，连接并受控于单片机1的17引脚DC-fan。

请参阅附图7，电源部分，采用的电源芯片为：LM2576S，以及其***电路。

请参阅附图8，其为充电电流检测模块电路图，其包括，一主控芯片IC3，电容C13，C39，C38，其中，芯片IC3的VCC引脚电源VCC1端，所述芯片IC3的VCC端还串联一防干扰电容C38。芯片IC3的VIOUT连接于单片机1的16引脚put-Current端，还串联一电容C39之后连接于GND端，其中所述芯片IC3的FITER端串联一电容C13之后接地。

请参阅附图9，其为充电部分结构示意图，其包括，二极管D5、D6、D7，MOS管M4、M5，三极管Q6，电容C19，C22和C20，电阻R23、R26、R31。其中二极管D5的正极连接于太阳能电板PV+端，二极管D5的负极连接于MOS管M4的S极，所述MOS管M4的D极连接于另一MOS管M5的D极，MOS管M5的S极连接于充电检测模块的芯片IC3的IP+端。二极管D5的另一正极连接于外部充电电路模块51的电感L1的一端。二极管D8的正极连接于适配器充电模块41。其阴极连接于二极管D5的阴极。太阳能板的PV-端连接于三极管Q6的发射极，三极管Q6的基极串联一电阻R31之后连接于单片机1的24引脚Put端。三极管Q6的基极与地之间还接有一抗干扰电容C22。三极管Q6的集电极串联一电阻R26之后同时连接于MOS管M4和M5的G极，其中MOS管M5的G极与自身D极之间还串联有一电阻R23。其中MOS管M4的S极与三极管Q6的基极之间还跨接有一由电容C19和C20并联的电路。其中，太阳能板的PV-端直接连接于锂电池46的负极。

请参阅附图10，其为DC12V输出电路模块的电路图，其包括电阻R25、R24、R29、R30、R28、R34、R35、R36；电容C15、C16、C17、C18、C23、C24，MOS管M6，二极管D4，主控芯片IC1，电感L3。其中，主控芯片IC1的从左上角逆时针的引脚依次为1至8，其中引脚1和引脚2之间串联一电阻R24，电阻R24两端并联一电容C15，引脚2还连接一由电阻R25和电容C14组成并联电路，电阻R25的另一端连接于引脚7。引脚3连接于由电阻R34和R36组成的串联电路，电阻R36的另一端直接连接于引脚5，引脚5还通过串联一电容C25之后连接于引脚4。其中，电容C25的两端还并联有一电容C23和电阻R35组成串联电路。其中，电阻R35和电容C23之间的节点通过导线直接连接于引脚8。引脚7还连接于一电容C17，与所述电容C17并联有电容C18和C16。引脚6串联一电阻R28，电阻R28的另一端连接于一MOS管M6的G极，其D极连接于电阻R34和R36之间的节点，其S极连接于电感L3，电感L3与MOS管M6的S极之间的节点还连接于一二极管D4的正极，其负极连接于电容C17。其中，所述电感L3的另一端连接于锂电池的正极。

请参阅附图11，其为DC5V输出电路模块的电路图。其包括一主控芯片U1，电阻R19、R20，电容C8、C12、C10、C19，二极管D3，以及一电感L2。一主控芯片U1，其第一引脚连接于锂电池的正极。其第一引脚与第三引脚之间串联有一电容C8，第一引脚与第五引脚串联于一电容C12。主控芯片U1的第四引脚与第二引脚之间连接一由电阻R19与电感L2组成的串联电路。第二引脚还连接于一二极管D3的负极，二极管D3的正极连接于第三引脚。二极管D3两端还并联有一电容C10、C9。第三引脚与第四引脚之间还串联有一电阻R20。其中，所述的电容C8和C9为极性电容。5V直流电压由电容C10两端输出。

请参阅附图12，大电流输出模块的电路图。其包括，电阻R32、R36、R37、R38、39、R40、R41、R42、R43、R44、R46、R46、R48、R49、R50，电容C21、C26、C37、C40、C29、C41，一运算放大器IC2，光耦U4，MOS管M7、M8、M10、M11、M12。所述的运算放大器IC2的GND端串联一电阻R32之后连接于放大器的+极引脚，所述IC2的GND引脚还串联一电阻R36之后连接于放大器的-极引脚。所述放大器-极引脚还串联一电阻R37之后连接于第一引脚，第一引脚还连接一电阻R38，所述电阻R38的另一端连接于一电容C40，所述电容C40的另一端连接于一电阻R39。所述电阻R39的另外一端连接于MOS管M8的G极，MOS管M8的D极连接于电阻R23。所述运算放大器IC2的另一放大器引脚2连接于由电阻R43和电容C41组成的串联电路之后直接接地。放大器的同向放大级引脚连接于有电容C37和电阻R40组成的串联电路之后连接于锂电池的负极。所述放大器的方向放大级引脚串联一电阻R42之后连接于引脚2。所述放大器的同向放大级的引脚还串联一电容C29之后连接于锂电池的负极。所述电容C29两端并联有电阻R27、R44、R49、R48，所述放大器的同向放大级引脚还连接于所述MOS管M7的D极，并且，所述MOS管M7、M10、M11、M12的D极和S极以及G极分别连接，其共同连接的G极连接于所述光耦U4，光耦U4连接于单片机27引脚的full2端。其中，所述MOS管M7的G极还连接于一逆变器，逆变器的另一端连接于锂电池正极。

其中，所述外部充电电路是恒流充电，充电电流为5A。所述的太阳能充电和适配器充电是恒压充电，适配器充电是市电经过适配器然后对锂电池进行充电。

单片机通过预设程序，对与其检测端口连接的电路信号进行采集，并与预设数值比较，当充电电流过高或者电池充电充满时，单片机1通过控制MOS管M4进行关断，并且充电电流通过IC3芯片进行检测。DC5V和DC12V输出电路模块通过电阻R32和芯片IC2检测电流，通过MOS管M8控制通断。5V直流电输出，主要为一些数码电子产品充电，而12V直流输出主要为车载冰箱或LED供电。所述DC5V输出电路模块与DC12V输出电路模块通过按键22控制通断。大电流输出模块是通过电阻是通过R24，R44，R49，R48和IC2芯片检测电流，M7，M10，M11，M12四个MOS管控制通断，大电流输出模块接逆变器为电器供电，受控于按键22。

上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种太阳能多功能移动电源控制***，其特征在于，包括：一单片机，一太阳能充电模块，一适配器充电模块，一外部充电模块，所述的太阳能充电模块、适配器充电模块和外部充电模块都连接于一充电检测模块，所述充电检测模块为所述单片机提供检测信息；一充电控制模块，所述充电控制模块连接于所述充电检测模块，并且受控于单片机，所述充电控制模块的输出连接于一锂电池；一DC输出模块，所述DC输出模块包括一DC5V输出电路模块和一DC12V输出电路模块，其输入端连接于所述锂电池的输出端；一大电流输出模块，所述大电流输出模块还连接有一逆变器，其中，所述的单片机还连接有控制按键，以及一环境温度检测模块，一电池电量显示模块和一风扇控制模块。

2.如权利要求1所述的太阳能多功能移动电源控制***，其特征在于，所述的充电检测模块包括一充电电流检测模块，一充电电压检测模块，其中所述充电电压检测模块连接于充电控制模块的输入端，所述充电电流检测模块连接于充电控制模块的输出端，并且充电电压检测模块和充电电流检测模块为单片机提供控制信息。

3.如权利要求1所述的太阳能多功能移动电源控制***，其特征在于，所述的DC输出模块还包括一DC输出电流检测模块和一DC输出电流控制模块，其中所述的DC输出电流检测模块为单片机提供控制信息，所述DC输出电流控制模块受控于单片机。

4.如权利要求1所述的太阳能多功能移动电源控制***，其特征在于，所述的大电流输出模块包括一大电流输出电流检测模块和一大电流输出电流控制模块，其中，所述的大电流输出电流检测模块为单片机提供控制信息，所述大电流输出电流控制模块受控于单片机。

5.如权利要求1所述的太阳能多功能移动电源控制***，其特征在于，所述的太阳能充电模块和所述的适配器充电模块都是采用恒压为锂电池充电的。

6.如权利要求1所述的太阳能多功能移动电源控制***，其特征在于，所述的单片机的型号为：STM8S105K4。

7.如权利要求1所述的太阳能多功能移动电源控制***，其特征在于，还包括一外部充电电路模块，所述外部充电电路模块连接于充电电压检测模块的输入端，其采用恒流充电，恒流电流为5A。