升壓保護式太陽能充電電路.pdf

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1、(19)中華人民共和國國家知識產權局 (12)實用新型專利 (10)授權公告號 (45)授權公告日 (21)申請號 201921800713.0 (22)申請日 2019.10.24 (73)專利權人 蘇州聯點數據技術有限公司 地址 215000 江蘇省蘇州市相城區元和街 道春申湖中路393號武珞科技園301 室,303室(原采蓮大廈) (72)發明人 鄧技軍 (74)專利代理機構 北京同輝知識產權代理事務 所(普通合伙) 11357 代理人 劉洪勛 (51)Int.Cl. H02J 7/35(2006.01) H02H 7/18(2006.01) (54)實用新型名稱 升壓保護式太陽能充電電。

2、路 (57)摘要 本實用新型涉及一種升壓保護式太陽能充 電電路， 包括有鋰電池， 鋰電池上連接有保護模 塊， 保護模塊上連接有充電管理模塊， 充電管理 模塊上連接有升壓模塊， 升壓模塊上連接有外連 接口， 保護模塊通過電路控制邏輯模塊與充電管 理模塊。 由此， 依托于升壓模塊的存在， 提升太陽 能電池板輸出電壓， 使其在陰雨天也可以輸出一 定的電壓， 從而提升了整體的利用效率和穩定 性。 使用充電管理模塊作為鋰電池的前級輸入， 使鋰電池得到一個穩定的輸入電壓， 提升鋰電池 等儲能設備穩定性和壽命。 整體結構簡單， 不需 要額外的控制器件(如MCU)的參與， 便于配合各 類小型設備的使用需要。 。

3、權利要求書1頁 說明書4頁 附圖2頁 CN 210468880 U 2020.05.05 CN 210468880 U 1.升壓保護式太陽能充電電路， 包括有鋰電池， 其特征在于： 所述鋰電池上連接有保護 模塊， 所述保護模塊上連接有充電管理模塊， 所述充電管理模塊上連接有升壓模塊， 所述升 壓模塊上連接有外連接口， 所述保護模塊通過電路控制邏輯模塊與充電管理模塊。 2.根據權利要求1所述的升壓保護式太陽能充電電路， 其特征在于： 所述保護模塊通過 第一MOS管與充電管理模塊相連， 所述保護模塊通過第二MOS管與鋰電池相連。 3.根據權利要求2所述的升壓保護式太陽能充電電路， 其特征在于： 所。

4、述第一MOS管與 充電管理模塊中的電流編程腳相連； 或是， 所述第一MOS管與充電管理模塊中充電管理芯片 的使能腳相連； 或是， 所述第一MOS管與升壓模塊中升壓芯片的使能腳相連。 4.根據權利要求1所述的升壓保護式太陽能充電電路， 其特征在于： 所述保護模塊通過 三極管Q1與充電管理模塊相連， 所述保護模塊通過三極管Q2與鋰電池相連。 5.根據權利要求1所述的升壓保護式太陽能充電電路， 其特征在于： 所述外連接口上連 接有太陽能電池板； 或是， 所述外連接口上連接有電源適配器。 權利要求書 1/1 頁 2 CN 210468880 U 2 升壓保護式太陽能充電電路 技術領域 0001 本實用。

5、新型涉及一種充電電路， 尤其涉及一種升壓保護式太陽能充電電路。 背景技術 0002 目前對于太陽能發電的應用種類繁多， 大到光伏電站， 小到太陽能充電寶， 大型光 伏電站都會對太陽能板的輸出進行電壓轉換的處理， 以達到提高太陽能利用效率和保護設 備的目的。 0003 然而， 對于小型設備， 目前并不會對太陽能利用效率、 設備保護做必要的處理， 大 多僅僅在太陽電池板輸出端正向連接一個二極管防止電流倒流， 然后直接連接鋰電池等儲 能設備。 但是， 這種處理方式僅僅避免了在弱光環境下太陽能電池板成為耗流負載， 二極管 依然存在反向電流， 在太陽能電池板產生的電壓小于儲能設備的電壓時， 太陽能電池板。

6、依 然是一個消耗電流的負載。 同時， 對于提升利用率和設備保護的幫助有限， 在陽光不穩定的 時候， 太陽能電池板產生的電壓并不穩定， 使得儲能設備等的穩定性和壽命都大打折扣， 使 得很多小型設備的太陽能充電功能淪為擺設， 實際上無法實現。 0004 有鑒于上述的缺陷， 本設計人， 積極加以研究創新， 以期創設一種升壓保護式太陽 能充電電路， 使其更具有產業上的利用價值。 實用新型內容 0005 為解決上述技術問題， 本實用新型的目的是提供一種升壓保護式太陽能充電電 路。 0006 本實用新型的升壓保護式太陽能充電電路， 包括有鋰電池， 其中： 所述鋰電池上連 接有保護模塊， 所述保護模塊上連接。

7、有充電管理模塊， 所述充電管理模塊上連接有升壓模 塊， 所述升壓模塊上連接有外連接口， 所述保護模塊通過電路控制邏輯模塊與充電管理模 塊。 0007 進一步地， 上述升壓保護式太陽能充電電路的， 其中， 所述保護模塊通過第一MOS 管與充電管理模塊相連， 所述保護模塊通過第二MOS管與鋰電池相連。 0008 更進一步地， 上述的升壓保護式太陽能充電電路， 其中， 所述第一MOS管與充電管 理模塊中的電流編程腳相連； 或是， 所述第一MOS管與充電管理模塊中充電管理芯片的使能 腳相連； 或是， 所述第一MOS管與升壓模塊中升壓芯片的使能腳相連。 0009 更進一步地， 上述的升壓保護式太陽能充電。

8、電路， 其中， 所述保護模塊通過三極管 Q1與充電管理模塊相連， 所述保護模塊通過三極管Q2與鋰電池相連。 0010 再進一步地， 上述的升壓保護式太陽能充電電路， 其中， 所述外連接口上連接有太 陽能電池板； 或是， 所述外連接口上連接有電源適配器。 0011 借由上述方案， 本實用新型至少具有以下優點： 0012 1、 依托于升壓模塊的存在， 提升太陽能電池板輸出電壓， 使其在陰雨天也可以輸 出一定的電壓， 從而提升了整體的利用效率和穩定性。 說明書 1/4 頁 3 CN 210468880 U 3 0013 2、 使用充電管理模塊作為鋰電池的前級輸入， 使鋰電池得到一個穩定的輸入電 壓，。

9、 提升鋰電池等儲能設備穩定性和壽命。 0014 3、 整體結構簡單， 不需要額外的控制器件(如MCU)的參與， 便于配合各類小型設備 的使用需要。 0015 上述說明僅是本實用新型技術方案的概述， 為了能夠更清楚了解本實用新型的技 術手段， 并可依照說明書的內容予以實施， 以下以本實用新型的較佳實施例并配合附圖詳 細說明如后。 附圖說明 0016 圖1是升壓保護式太陽能充電電路的原理示意圖。 0017 圖2是升壓保護式太陽能充電電路的結構示意圖。 0018 圖中各附圖標記的含義如下。 0019 1鋰電池 2保護模塊 0020 3充電管理模塊 4升壓模塊 0021 5電路控制邏輯模塊 6第一MO。

10、S管 0022 7第二MOS管 8外連接口 0023 9太陽能電池板 10地系統 具體實施方式 0024 下面結合附圖和實施例， 對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細描述。 以下 實施例用于說明本實用新型， 但不用來限制本實用新型的范圍。 0025 如圖1至2的升壓保護式太陽能充電電路， 考慮到小型設備的正常工作供能需要， 其可包括有鋰電池1， 針對某些極簡的使用需求， 也可以不附帶鋰電池1， 由用戶另外選配， 其與眾不同之處在于： 鋰電池1上連接有保護模塊2， 保護模塊2上連接有充電管理模塊3， 由 此實現對充電管理模塊3的穩定管理。 同時， 考慮到外部連接的供電器件輸出電壓達到鋰電 池1。

11、的充能使用需求， 在充電管理模塊3上連接有升壓模塊4。 并且， 升壓模塊4上連接有外連 接口8， 便于適配各類外部供電器件。 而且， 為了根據鋰電池1的工況實現較為匹配的實時升 壓保護， 保護模塊2通過電路控制邏輯模塊5與升壓模塊4相連。 再者， 本實用新型采用的保 護模塊2通過電路控制邏輯模塊5與充電管理模塊3相連， 實現充電管理模塊3的輔助調控。 0026 結合本實用新型一較佳的實施方式來看， 為了實現對應的導通與截止控制， 采用 的保護模塊2通過第一MOS管6與充電管理模塊3相連， 保護模塊2通過第二MOS管7與鋰電池1 相連。 采用的第一MOS管6為AO3400AN溝道X0YV1T S。

12、OT-23型號。 采用的第二MOS管也為 AO3400AN溝道X0YV1T SOT-23型號。 并且， 第二MOS管7可以連接地系統10。 結合實際實施來 看， 第一MOS管6與充電管理模塊3中的電流編程腳相連， 或是， 第一MOS管6與充電管理模塊3 中充電管理芯片U3型號為SE3608的使能腳相連。 當然， 針對某些特殊實施需要， 還可以讓第 一MOS管6與升壓模塊4中升壓芯片U2， 型號為DW01+G的使能腳相連。 0027 進一步來看， 針對某些不同的實施需要， 保護模塊2通過三極管Q1與充電管理模塊 3相連， 保護模塊2通過三極管Q2與鋰電池1相連。 以此， 替代MOS管的使用。 同。

13、時， 結合太陽能 充電電路的常規使用來看， 可在外連接口8上連接有太陽能電池板9。 當然， 還可以在外連接 說明書 2/4 頁 4 CN 210468880 U 4 口8上連接有電源適配器。 0028 由此， 采用本實用新型后， 使用第一MOS管6控制充電管理模塊3的輸出。 同時， 使用 第一MOS管6控制升壓模塊4的工作狀態。 并且， 使用第二MOS管7控制鋰電池1負極與用電設 備的地(負極)連接狀態。 使用第二MOS管7控制鋰電池1正極與用電設備的電源輸入(正極) 連接狀態。 0029 本實用新型的工作原理如下： 0030 太陽能電池板9產生電流， 鋰電池1電壓小于高電壓保護閾值且大于低電。

14、壓保護閾 值時， 保護模塊2控制的兩個MOS管都導通。 此時的電流方向為： 太陽能電池板9升壓模塊4 充電管理模塊3保護模塊2鋰電池1用電設備。 0031 同時， 在太陽能電池板9產生電流時， 鋰電池1處于過放保護狀態， 第一MOS管6導 通， 第二MOS管7截至。 由此， 切斷鋰電池1和系統地的連接， 只保持與保護模塊2和充電管理 模塊3的連接， 用電設備不工作。 此時的電流方向： 太陽能電池板9升壓模塊4充電管理 模塊3保護模塊2鋰電池1。 0032 讓鋰電池1處于過沖保護狀態時， 第一MOS管6截至， 充電管理模塊3停止工作， 避免 損壞鋰電池1。 此時的電流方向： 鋰電池1保護模塊2用。

15、電設備。 0033 再進一步來看， 當出現無光照、 弱光照導致太陽能電池板9不能產生電流的時候， 鋰電池1電壓小于高電壓保護閾值且大于低電壓保護閾值時， 保護模塊2控制的兩個MOS管 都導通。 此時的電流方向為： 鋰電池1保護模塊2用電設備。 0034 并且， 當鋰電池1處于過放保護狀態時， 第一MOS管6導通， 第二MOS管7截至， 切斷鋰 電池1和系統地的連接， 只保持與保護模塊2和充電管理模塊3的連接， 用電設備不工作， 系 統等待電源接入。 0035 結合實際實施來看， 通過本實用新型的構造原理， 可以提供如圖2所示的電路結 構， 便于實現。 0036 具體來說， 芯片U1的第一引腳端。

16、懸空， 第二引腳接地， 第三引腳連接接線焊盤 Header2， 第四引腳與二極管D1相連， 第五引腳與三極管Q1相連。 0037 芯片U2的第一引腳與三極管Q2相連， 第二引腳通過電阻R3與三極管Q2相連， 第三 引腳與三極管Q1相連， 第四引腳懸空， 第五引腳連接接線焊盤Header2， 第六引腳連接接線 焊盤Header2。 0038 芯片U3的第一引腳與二極管D1相連， 第二引腳接地， 第三引腳與電容C7相連， 第四 引腳懸空， 第五引腳連接接線焊盤Header2， 第六引腳連接與電感L1相連。 0039 具體來說， 當2.4V電池電壓4.2V時， 三極管Q1截至， 三極Q2導通， 充電。

17、管理芯片停止工作， 電路正常 對外供電。 0041 電池電壓2.4V時， 三極管Q1導通， 副三極2截至， 充電管理芯片正常工作， 外部電 源可以對電池進行充電。 0042 通過上述的文字表述并結合附圖可以看出， 采用本實用新型后， 擁有如下優點： 0043 1、 依托于升壓模塊的存在， 提升太陽能電池板輸出電壓， 使其在陰雨天也可以輸 出一定的電壓， 從而提升了整體的利用效率和穩定性。 說明書 3/4 頁 5 CN 210468880 U 5 0044 2、 使用充電管理模塊作為鋰電池的前級輸入， 使鋰電池得到一個穩定的輸入電 壓， 提升鋰電池等儲能設備穩定性和壽命。 0045 3、 整體結。

18、構簡單， 不需要額外的控制器件(如MCU)的參與， 便于配合各類小型設備 的使用需要。 0046 此外， 本實用新型所描述的指示方位或位置關系， 均為基于附圖所示的方位或位 置關系， 僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述， 而不是指示或暗示所指的裝置或構造 必須具有特定的方位， 或是以特定的方位構造來進行操作， 因此不能理解為對本實用新型 的限制。 0047 術語 “主” 、“副” 僅用于描述目的， 而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含 指明所指示的技術特征的數量。 由此， 限定有 “主” 、“副” 的特征可以明示或者隱含地包括一 個或者更多個該特征。 在本實用新型的描述中，“若干” 的含。

19、義是兩個或兩個以上， 除非另有 明確具體的限定。 0048 在本實用新型中， 除非另有明確的規定和限定， 術語 “連接” 、“設置” 等術語應做廣 義理解， 例如， 可以是固定連接， 也可以是可拆卸連接， 或成一體； 可以是機械連接， 也可以 是電連接； 可以是直接相連， 也可以通過中間媒介間接相連， 可以是兩個元件內部的連通或 兩個元件的相互作用關系。 對于本領域的普通技術人員而言， 可以根據具體情況理解上述 術語在本實用新型中的具體含義。 0049 以上所述僅是本實用新型的優選實施方式， 并不用于限制本實用新型， 應當指出， 對于本技術領域的普通技術人員來說， 在不脫離本實用新型技術原理的前提下， 還可以做 出若干改進和變型， 這些改進和變型也應視為本實用新型的保護范圍。 說明書 4/4 頁 6 CN 210468880 U 6 圖1 說明書附圖 1/2 頁 7 CN 210468880 U 7 圖2 說明書附圖 2/2 頁 8 CN 210468880 U 8 。