[发明专利]太阳能充电装置以及采用太阳能电池的充电方法

权利要求书

1.一种太阳能充电装置，包括太阳能电池板、充电模块以及充电接口，其特征在于，所述充电接口提供的电性参数为，5V/2A 、9V/1.67A、12V/1.5A，所述充电模块包括： 直流-直流变换器，与所述太阳能电池板和充电接口电性连接，用于将太阳能电池板输出的直流电压转换成充电采用的直流电压； 快充协议识别模块，与所述充电接口和直流-直流变换器电性连接，用于识别来自于充电模块的充电指令，并发送至直流-直流变换器以改变直流-直流变换器的输出电压，所述直流-直流变换器的输出电性参数为，5V/2A 、9V/1.67A、12V/1.5A；以及 负载调节模块，与所述太阳能电池板和直流-直流变换器电性连接，通过调节所述太阳能电池板的等效负载的方式，来稳定所述太阳能电池板的输出功率，从而提高所述太阳能电池板的输出效率； 其中，所述负载调节模块通过调节所述直流-直流变换器的平均功率的方式来稳定所述太阳能电池板的输出功率，所述负载调节模块包括： 一脉冲调节开关，所述脉冲调节开关的第一端与直流-直流变换器的输出端电性连接，第二端与充电接口电性连接；以及 一脉宽调制器，所述脉宽调制器与所述脉冲调节开关的控制端电性连接，所述脉宽调制器通过改变输出脉冲来控制所述脉冲调节开关的开关，进而改变直流-直流变换器的平均功率，所述脉宽调制器还与所述太阳能电池板电性连接，以采样所述太阳能电池板的输出电流和电压信号，并据此调节所述脉宽调制器的输出脉冲，调节所述输出脉冲包括调节输出脉冲的频率及占空比；或者

所述负载调节模块通过钳位太阳能电池板输出电压的方式来稳定所述太阳能电池板的输出功率，所述负载调节模块包括： 一储能单元，所述储能单元与所述太阳能电池板电性连接； 一充放电控制开关，所述充放电控制开关的第一端与所述储能单元电性连接，第二端通过一反向保护二极管与所述太阳能电池板电性连接； 一电压监控单元，所述电压监控单元与所述充放电控制开关的控制端以及储能单元电性连接，用于根据所述储能单元的输出电压值来控制所述充放电控制开关的通断；

通过调整所述太阳能电池板中的电池片的串联个数及所述储能单元的输出电压而将所述太阳能电池板的输出电流及电压信号稳定在最大功率点，所述太阳能电池板两端的电压被钳位在储能单元两端的电压减去反向保护二极管的压降和太阳能电池板的内阻压降；

所述快充协议识别模块包括：

协议解析单元，所述协议解析单元与所述充电接口电性连接，用于解析通过所述充电接口接收到的充电指令，所述协议解析单元的输出端包括多个引脚，每个引脚根据所述充电接口发出的充电指令选择输出高电平或者低电平；

指令发送单元，指令发送单元与所述协议解析单元以及直流-直流变换器电性连接，用于根据协议解析单元解析得到结果，发送输出控制指令至直流-直流变换器，控制所述直流-直流变换器输出相应的直流电压；

所述指令发送单元包括： 一上拉电阻，所述上拉电阻的第一端与直流-直流变换器的输出端电性连接，第二端与所述直流-直流变换器的控制端电性连接； 两个下拉电阻，所述每一个下拉电阻的第一端与直流-直流变换器的控制端电性连接，每一个下拉电阻的第二端通过一电压控制开关接地，所述电压控制开关的控制端与所述协议解析单元电性连接，所述电压控制开关根据协议解析单元的输出端的引脚电平来选择开关状态，从而将所述下拉电阻接入下拉网络中，以控制直流-直流变换器的控制端的电平；

匹配电阻，所述匹配电阻的第一端与所述直流-直流变换器的控制端电性连接，第二端接地，所述匹配电阻用于调节所述直流-直流变换器的控制端的最大电平。

2.一种采用权利要求1所述的太阳能充电装置的充电方法，其特征在于，包括如下步骤： 提供一太阳能电池板； 采用一直流-直流变换器将太阳能电池板输出的直流电压转换成充电采用的直流电压； 根据被充电设备的指令改变直流-直流变换器输出的电压值； 通过调节所述太阳能电池板的等效负载的方式，来稳定所述太阳能电池板的输出功率，从而提高所述太阳能电池板的输出效率； 其中，稳定所述太阳能电池板的输出功率的步骤进一步是通过调节所述直流-直流变换器的平均功率的方式来稳定所述太阳能电池板的输出功率，包括： 通过采用一脉宽调制器调节直流-直流变换器的输出占空比方式，来调节所述直流-直流变换器的平均功率；或者 稳定所述太阳能电池板的输出功率的步骤进一步是通过钳位太阳能电池板输出电压的方式来稳定所述太阳能电池板的输出功率，包括：采用一储能单元与所述太阳能电池板并联的方式，以使所述太阳能电池板的输出电压保持稳定。