键，用以控制开机、关机，开机则开始充电，关机则停止充电。所述按键模块24还可以包括选择键，用以选择充电模式，例如选择快充或者慢充模式。当然，还可以包括复位键等其它按键，这里不作具体限定。太阳能充电器可以通过按键模块进行不同工作模式的任意切换以及复位、开关等功能。
[0044]以下详细描述太阳能充电器的工作过程:首先按下开关键进行开机，则太阳能充电器自动进入充电模式。充电模式分为3个阶段:
[0045]第一阶段，当电子设备的电池电压小于3V时，系统进入预充模式，即恢复性充电模式，具体是在电池电压低于3V左右时采用涓流充电，涓流充电电流是恒流充电电流的十分之一;
[0046]第二阶段，当电子设备的电池充电量达到3V时，系统进入标准充电模式。标准充电过程为:当电池电压上升到涓流充电阈值以上时，提高充电电流进行恒流充电。恒流充电的电流在0.2C至1.0C之间。电池电压随着恒流充电过程逐步升高，一般单节电池设定的此电压为3.0-4.0V以设定电流进行恒流充电；电池电压升到4V时，改为恒压充电，保持充电电压为4V。
[0047]第三阶段，当电子设备的电池充电量达到4V，但是小于4.2V时，系统进入浮充状态。具体为，当电池处于充满状态时，充电器不会停止充电，仍会提供恒定的浮充电压与很小浮充电流供给电池。浮充是一种连续、长时间的恒电压充电方法。浮充电电压略高于涓流充电，足以补偿蓄电池自放电损失并能够在电池放电后较快地使蓄电池恢复到接近完全充电状态。因此又称连续充电。其充电目的一是防止蓄电池自放电；二是增加充电深度。因此利用浮充的方式，可以平衡这种自然放电。
[0048]最后，当电子设备的电池充电量达到4.2V时，表示已充满，系统自动停止充电，此时可以再次按下开关键关机。
[0049]进一步的，如图2所示，所述微控制器20还包括采样模块25和模数转换模块26。所述采样模块25的输出端与所述模数转换模块26的输入端连接，所述模数转换模块26的输出端与所述处理器21的输入端连接，所述模数转换模块26用于将采样模块25采集的模拟信号转换成所述处理器21能够处理的数字信号。其中，所述采样模块25包括电压采样模块和/或电流采样模块。
[0050]具体的，如图3所示，以单片机作为核心控制元件，在对太阳能充电器的整个控制过程中，通过电压采样模块对电压值采样，通过电流采样模块对电流值进行采样，设定充电基准电流和电压，并通过与基准电流和电压值与采样输出电流电压进行比较，同时对电流电压值实时显示、监控和调整，从而达到智能充电的目的。该系统充分利用单片机程序控制，可以使整个充电过程达到智能化的同时，大大简化了外围硬件电路的设计，如果需要改变电路的工作状态和控制模式只需要对程序代码进行修改便可实现。
[0051]由于采样模块25采集的电压或电流值为模拟信号，不能被处理器21直接处理。因此，要使处理器21能够识别、处理这些信号，必须首先将这些模拟信号转换成数字信号。这样，就需要一种能将模拟信号转换为数字信号的模拟数字转换器，简称"模数转换器〃，即A/D转化电路。A/D转化电路是将模拟量或连续变化的量进行量化(离散化)，转换为相应的数字量的电路。A/D变换包含三个部分:抽样、量化和编码。一般情况下，量化和编码是同时完成的。抽样是将模拟信号在时间上离散化的过程；量化是将模拟信号在幅度上离散化的过程；编码是指将每个量化后的样值用一定的二进制代码来表示。
[0052]由于实现这种转换的工作原理和采用工艺技术不同，因此生产出种类繁多的A/D转换芯片。A/D转换器按分辨率分为4位、6位、8位、10位、14位、16位和bed码的31/2位、51/2位等。按照转换速度可分为超高速(转换时间< 330ns)、次超高速(330?3.3 μ s)、高速(转换时间3.3?333 μ s)、低速(转换时间>330 μ s)等。A/D转换器按照转换原理可分为直接A/D转换器和间接A/D转换器。所谓直接A/D转换器，是把模拟信号直接转换成数字信号，如逐次逼近型，并联比较型等。其中逐次逼近型A/D转换器，易于用集成工艺实现，且能达到较高的分辨率和速度，故目前集成化A/D芯片采用逐次逼近型者多。间接A/D转换器是先把模拟量转换成中间量，然后再转换成数字量，如电压/时间转换型(积分型)，电压/频率转换型，电压/脉宽转换型等。其中积分型A/D转换器电路简单，抗干扰能力强，但转换速度较慢。有些转换器还将多路开关、基准电压源、时钟电路、译码器和转换电路集成在一个芯片内，已超出了单纯A/D转换功能，使用十分方便。
[0053]进一步的，如图2所示，所述微控制器20还可以包括复位模块27，所述复位模块27的输出端与所述处理器21的输入端连接。复位模块27能够在一些紧急情况或故障时使系统立即进入初始状态。例如当太阳能电池10输出过程中产生短路情况时，则可以通过与复位模块27连接的复位键进行复位，以实现正常工作。
[0054]进一步的，如图2所示，所述微控制器20还可以包括报警模块28，所述报警模块28的输入端与所述处理器21的输出端连接。可以根据需要设置不同的报警，例如电压异常报警、充满报警、接通电路时报警等。
[0055]进一步的，所述微控制器20还包括过电保护模块。过电保护模块能够防止过电压和过电流的情况发生。由于现在的电子设备一般使用锂离子电池作为充电电池，如果过度充电和过度放电，将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏，从分子层面看，可以直观的理解，过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷，过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去，而使得其中一些锂离子再也无法释放出来。因此通过设置过电保护模块，可以保护锂离子电池不会过度充电。
[0056]进一步的，所述显示模块22包括显示器。显示器可以是液晶显示器(英文全称Liquid Crystal Display，简称IXD)，也可以是阴极射线显像管显示器(英文全称CathodeRay Tube，简称CRT)，还可以是其它形式的显示器。
[0057]其中，CRT显示器主要有五部分组成:电子枪、偏转线圈、荫罩、高压石墨电极和荧光粉涂层及玻璃外壳。它是应用最广泛的显示器之一，CRT纯平显示器具有可视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度均匀、可调节的多分辨率模式、响应时间极短等LCD显示器难以超过的优点，而且价格更便宜。CRT显示器屏幕的场频要达到75Hz以上人眼才不易出现闪烁感，但长时间注视必然会让眼睛感到很累。
[0058]LCD的构造是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒，下基板玻璃上设置TFT (英文全称ThinFilmTransistor，中文名为薄膜晶体管)，上基板玻璃上设置彩色滤光片，通过TFT上的信号与电压改变来控制液晶分子的转动方向，从而达到控制每个像素点偏振光出射与否而达到显示目的。现在IXD已经替代CRT成为主流，价格也已经下降了很多，并已充分的普及。
[0059]当然，也可以是其它类型的显示器，这里不作具体限定。
[0060]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种太阳能充电器，用于将光能转化成电能并向电子设备充电，其特征在于，包括: 太阳能电池，用于将光能转化成电能； 微控制器，其输入端与所述太阳能电池的输出端连接，用于分析处理以及控制所述太阳能电池输出的电能； 输出接口，其与所述微控制器连接，用于与电子设备连接并向电子设备充电； 其中，所述微控制器包括处理器和显示模块； 所述处理器用于分析处理所述微控制器的输入和输出数据和信息； 所述显示模块的输入端与所述处理器的输出端连接，用于实时显示充电状态信息。2.根据权利要求1所述的太阳能充电器，其特征在于，所述微控制器还包括电源控制模块，所述电源控制模块的输入端与所述太阳能电池的输出端连接，所述电源控制模块的输出端与所述处理器的输入端连接，用于对所述太阳能电池转化成的电能进行控制。3.根据权利要求2所述的太阳能充电器，其特征在于，所述微控制器还包括按键模块，所述按键模块的输出端与所述处理器的输入端连接，用于输入控制指令。4.根据权利要求3所述的太阳能充电器，其特征在于，所述微控制器还包括采样模块和模数转换模块，所述采样模块的输出端与所述模数转换模块的输入端连接，所述模数转换模块的输出端与所述处理器的输入端连接，所述模数转换模块用于将采样模块采集的模拟信号转换成所述处理器能够处理的数字信号； 其中，所述采样模块包括电压采样模块和/或电流采样模块。5.根据权利要求4所述的太阳能充电器，其特征在于，所述微控制器还包括复位模块，所述复位模块的输出端与所述处理器的输入端连接。6.根据权利要求5所述的太阳能充电器，其特征在于，所述微控制器还包括报警模块，所述报警模块的输入端与所述处理器的输出端连接。7.根据权利要求6所述的太阳能充电器，其特征在于，所述微控制器还包括过电保护丰旲块。8.根据权利要求3所述的太阳能充电器，其特征在于，所述按键模块包括开关键。9.根据权利要求3所述的太阳能充电器，其特征在于，所述按键模块还包括选择键。10.根据权利要求1所述的太阳能充电器，其特征在于，所述显示模块包括显示器。
【专利摘要】本实用新型是关于一种太阳能充电器，用于将光能转化成电能并向电子设备充电，包括：太阳能电池，用于将光能转化成电能；微控制器，其输入端与所述太阳能电池的输出端连接，用于分析处理以及控制所述太阳能电池输出的电能；输出接口，其与所述微控制器连接，用于与电子设备连接并向电子设备充电；其中，所述微控制器包括处理器和显示模块；所述处理器用于分析处理所述微控制器的输入和输出数据和信息；所述显示模块的输入端与所述处理器的输出端连接，用于实时显示充电状态信息。从而实现了直接把光能转化为电能并给电子设备充电的功能，为用户的电子设备用电提供方便。
【IPC分类】H02J7/00
【公开号】CN204886335
【申请号】CN201520688981
【发明人】张东虞, 顾建疆, 郭健, 张宇红, 胡英, 颜雪琴
【申请人】新疆石河子职业技术学院
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月7日