带太阳能蓄电池控制器的旅行充电背包的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及背包，尤其涉及一种带太阳能蓄电池控制器的旅行充电背包。
【背景技术】
[0002]对于出门探险或旅行的人来说，有可靠地电力来源是很重要的，手机、相机等用电设备一旦没电的话将会完全失去作用。但是外出探险或旅行的人很难携带大型供电设备，虽然也可以带充电宝等作为备用电源，但是毕竟充电宝容量有限，只能有限次的充电，对于长时间在野外考察的人员来说是不太实用的。
【实用新型内容】
[0003]有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种带太阳能蓄电池控制器的旅行充电背包。
[0004]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的，一种带太阳能蓄电池控制器的旅行充电背包，包括背包主体1，所述背包主体包括设置有背袋的背部，所述背袋上设置有太阳能转换装置2、与太阳能转换装置连接的蓄电池和与太阳能转换装置连接的显示模块；所述太阳能转换装置包括太阳能电池板、电压检测电路、控制器、稳压电路和充电控制电路；所述电压检测电路分别与太阳能电池板、蓄电池连接，用于检测太阳能电池板和蓄电池的电压，所述电压检测电路与稳压电路连接，所述稳压电路与控制器连接，所述显示模块、充电控制电路分别与控制器连接，所述控制器由控制芯片及其周围电路构成。
[0005]进一步，所述电压检测电路包括蓄电池电压检测电路和太能阳电池板电压检测电路，所述太阳能电池板电压检测电路包括二极管D7?D9、电阻R9、电阻R10、电容C9、电容C10，所述电池组电压检测电路包括电阻RlO?R15、电容Cl 1、二极管D10、二极管Dl 1、三极管T2、三极管T3、三极管T4和MOS管TL2，所述二极管D7的阳极与太阳能电池板连接，二极管D7的阴极与稳压电路的输入端连接，二极管D7的阴极分别与电阻R9的一端、电容ClO的一端连接，电阻R9的别一端经电阻RlO接VCC，电容ClO的另一端接VCC，电容C9并联于电阻RlO两端，二极管D9并联于电阻RlO的两端且二极管D9的阳极接地，二极管D9的阴极与控制器连接，二极管D8与电容ClO并联且二极管D8的阳极接地；蓄电池的正输入端与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端分别与电阻R14的一端、稳压电路的输入端连接，电阻R14的另一端经电阻R13接地，电容Cll与电阻R13并联，二极管Dll与电阻R13并联且二极管Dll的阳极接地，二极管Dll的阴极与控制器连接；MOS管TL2的源极接VCC，MOS管TL2的漏极接地，MOS管TL2的栅极接电阻RlO —端，电阻RlO的另一端分别与三极管T3、三极管T4的发射极连接，三极管T4的集电极接地，三极管T3的集电极与稳压电路的输入端连接，三极管T3的基极与三极管T4的基极连接，MOS管TL2的栅极与漏极间并联二极管DlO且二极管DlO的阳极接地，所述三极管T3的基极与三极管T2的集电极连接，三极管T2的发射极接地，三极管T2的基极经电阻Rll与控制器连接，三极管T2的集电极经电阻R12与稳压电路的输入端连接。
[0006]进一步，所述稳压电路包括二极管D6、电容C3?C6和三端稳压芯片7805，所述二极管D6的阳极分别与蓄电池电压检测电路的输出端、太能阳电池板电压检测电路的输出端连接，二极管D6的阴极与三端稳压芯片7805的输入端连接，电容C3、电容C4分别并联于三端稳压芯片输入端与接地端之间，电容C5、电容C6分别并联于三端稳压芯片的输出端与接地端之间。
[0007]进一步，所述充电控制电路包括电阻R6?R8、三极管Tl、二极管D5和MOS管TL1，所述电阻R6的一端与控制器连接，电阻R6的另一端与三极管Tl的基极连接，三极管Tl的发射极接地，三极管Tl的集电极分别与电阻R7的一端、二极管D5的阴极、MOS管TLl的栅极连接，二极管D5的阳极接地，MOS管的漏极经电阻R8接地，电阻R7的另一端、MOS管TLl的源极之间并联USB接口 3。
[0008]进一步，所述控制器还包括电阻R16?R21、电容C7、电容C8、第一放大器LM393和第二放大器LM933，所述第一放大器LM393的正输入端经电阻R21接地，第一放大器LM393的负输入端经依次连接的电阻R16、电容C7接地，第一放大器LM393的输出端与正输入端间并联电阻R17，第一放大器LM393的输出端与第二放大器的负输入端连接，第二放大器LM393的正输入端经电阻R18接地，第二放大器LM393的正输入端经电阻R19接VCC，第二放大器LM393的输出端与正电源端间并联电阻R20且第二放大器LM393的正输入端接VCC，第二放大器LM393的负输入端与负电源端间并联电容C8，所述第二放大器LM393的输出端与控制器的控制芯片连接。
[0009]优选的，所述背包主体还包括背包垫，所述的背包垫包括封装布袋、塑料支撑架、风扇、若干通风小孔，封装布袋设置有若干通风小孔，塑料支撑架设置在封装布袋内，设置在塑料支撑架一侧，风扇设置在塑料支撑架的上端。
[0010]由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的优点:
[0011]本实用新型以太阳能作为电能来源，安全环保，经济可靠，可以有效地解决长时间野外出行人员的用电需求，实用性好。
[0012]由于采用单片机编程控制充电过程，使得蓄电池的使用寿命增加，充放电更加安全有效，并且，在采用了优化算法后，可以使蓄电池更可靠的工作，如:连续阴天的情况也能有效工作。
【附图说明】
[0013]为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中:
[0014]图1为本实用新型结构简图；
[0015]图2为背包垫的结构简图；
[0016]图3为电压检测电路电路图；
[0017]图4为稳压电路电路图；
[0018]图5为充电控制电路电路图；
[0019]图6为控制器部分电路图；
[0020]图7为控制器部分电路图；
[0021]图8为显示模块电路图；
[0022]图9为白天夜晚判别流程图。
【具体实施方式】
[0023]以下将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。
[0024]如图1所示，一种带太阳能蓄电池控制器的旅行充电背包，包括背包主体1，所述背包主体包括设置有背袋的背部，所述背袋上设置有太阳能转换装置2、与太阳能转换装置连接的蓄电池和与太阳能转换装置连接的显示模块；所述太阳能转换装置包括太阳能电池板、电压检测电路、控制器、稳压电路和充电控制电路；所述电压检测电路分别与太阳能电池板、蓄电池连接，用于检测太阳能电池板和蓄电池的电压，所述电压检测电路与稳压电路连接，所述稳压电路与控制器连接，所述显示模块、充电控制电路分别与控制器连接，所述控制器由控制芯片及其周围电路构成。
[0025]背包主体:贮存各种物品，和普通背包功能相同。
[0026]太阳能电池板:把太阳能转换成电能，从性价比的角度考虑，采用单晶硅作为太阳能转换装置。
[0027]充电控制电路:该电路负责对太阳能电池板收集到的电能进行合理充放电控制。由于太阳能电池板的电压和电流随着光照强度的变化而变化，而传统蓄电池充电为恒压充电，所以，需要单片机控制电路来控制蓄电池的充电以达到最佳充电效果。其中，充电控制芯片为STC12C2052AD，该芯片可通过场效应管的通断来有效的实现对蓄电池的控制。
[0028]蓄电池:采用可重复充电且重量较轻的小型锂电池作为电能储存设备。
[0029]所述控制器包括控制芯片STC12C2052AD。
[0030]作为对本实施例的改进，该旅行背包还包括照明设备，所述照明设备与蓄电池连接。
[0031 ] 如图3所示，所述电压检测电路包括蓄电池电压检测电路和太能阳电池板电压检测电路，所述太阳能电池板电压检测电路包括二极管D7?D9、电阻R9、电阻R10、电容C9、电容C10，所述电池组电压检测电路包括电阻RlO?R15、电容Cl 1、二极管D10、二极管Dl 1、三极管T2、三极管T3、三极管T4和MOS管TL2，所述二极管D7的阳极与太阳能电池板连接，二极管D7的阴极与稳压电路的输入端连接，二极管D7的阴极分别与电阻R9的一端、电容ClO的一端连接，电阻R9的别一端经电阻RlO接VCC，电容ClO的另一端接VCC，电容C9并联于电阻RlO两端，二极管D9并联于电阻RlO的两端且二极管D9的阳极接地，二极管D9的阴极与控制器连接，具体的说是与控制芯片STC12C2052AD的13脚连接；二极管D8与电容ClO并联且二极管D8的阳极接地；蓄电池的正输入端与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端分别与电阻R14的一端、稳压电路的输入端连接，电阻R14的另一端经电阻R13接地，电容Cl I与电阻R13并联，二极管Dl I与电阻R13并联且二极管Dl I的阳极接地，二极管Dll的阴极与控制器连接，具体的说是与控制芯片STC12C2052AD的14脚连接；MOS管TL2的源极接VCC，MOS管TL2的漏极接地，MOS管TL2的栅极接电阻RlO —端，电阻RlO的另一端分别与三极管T3、三极管T4的发射极连接，三极管T4的集电极接地，三极管T3的集电极与稳压电路的输入端连接，三极管T3的基极与三极管T4的基极连接，MOS管TL2的栅极与漏极间并联二极管DlO且二极管DlO的阳极接地，所述三极管T3的基极与三极管T2的集电极连接，三极管T2的发射极接地，三极管T2的基极经电阻Rll与控制器连接，具体地说，电阻Rll与控制芯片STC12C2052AD的11脚连接；三极管T2的集电极经电阻R12与稳压电路的输入端连接。
[0032]单片机2052的Pl.1 口可作ADC输入通道，故可以将采样结果送至单片机内部。在很多需要模数转换的场合，为了提高AD的分辨率，往往都选择较小的电压作为基准电源，特别是采集电压值较小的模拟信号，此时2052单片机内部的基准电压(1.1V)无疑是较好的选择。本控制器的模数转换模块就是采用单片机内的1.1V的基准电压。蓄电池采样电路采集到的信息送到ADC，通过单片机的分析，判断当前电池的状态采取相应的充电控制方法，太阳能电池板电压检测电路与蓄电池电压检测电相似。当P3.7输出低电平时，T2截止，从而T4截止，T3导通，这样VT3导通，将蓄电池的负端和太阳能电池板负端连接在一起，太阳能电池板给蓄电池充电。P3.7输出高电平时，T2导通，从