本实用新型涉及充电管理技术领域，具体涉及一种高倍率采样的太阳能充电控制器。
背景技术：
随着科学技术的发展，电子产品愈发成为人们生活中不可缺少的一部分，而电子产品的运行与工作离不开电池，加上随着人们环保意识的增加，逐渐开发对清洁能源例如太阳能的充电的技术。对于太阳能板充电的技术，现有常规方案只检测太阳能电池板电压,无法真正实现太阳能对锂电池的恒压恒流充电；而且通过控制MOS管等功率器件来限流充电,当输入输出压差大时,发热严重,损耗大,效率低。同时，现有常规方案也无法自适应实现升压或者降压高效率充电，没有实时对锂电池进行充电监控和保护。随着太阳能充电技术的发展，上述问题越来越得到人们重视。因此，亟需一种能解决上述问题的太阳能充电控制器。
技术实现要素：
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种高倍率采样的太阳能充电控制器。
为实现上述目的，本实用新型采用如下方案。
一种高倍率采样的太阳能充电控制器,包括MCU控制电路，PWM驱动电路，输入电压采集电路，输出电压采集电路，输出电流采集电路，充电管理电路；所述PWM驱动电路，输入电压采集电路，输出电压采集电路，输出电流采集电路均与MCU控制电路电性连接；所述充电管理电路与PWM驱动电路电性连接；所述输入电压采集电路还与充电管理电路输入端电性连接，所述输出电压采集电路，输出电流采集电路还与充电管理电路输出端电性连接；所述充电管理电路包括多个功率开关管，电感和限流电阻；输入电压采集电路，输出电压采集电路，输出电流采集电路多次循环采集相应的信息，并传送至MCU控制电路分析处理，MCU控制电路传递信号至PWM驱动电路，以控制功率开关管的开闭，进而对充电电流电压进行调节。
进一步地，还包括充电保护电路，所述充电保护电路与MCU控制电路电性连接。
进一步地，还包括充电显示电路，所述充电显示电路与MCU控制电路电性连接。
进一步地，充电管理电路包括整流桥电路，所述整流桥电路与太阳能板电性连接。
本实用新型的有益效果：提供一种高倍率采样的太阳能充电控制器，通过不断循环对充电电流电压采样，并控制太阳能板以恒压恒流方式对电池充电，使太阳能板利用更加充分，采用DC-DC转换使得充电效率提升30%以上，同时对采集的信息分析处理，自适应升压或者降压充电。
附图说明
图1是本实用新型实施例控制器的电路构架示意图；
图2是本实用新型实施例的充电管理电路示意图；
图3是本本实用新型实施例的充电管理电路图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图1-3对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。
一种高倍率采样的太阳能充电控制器,如图1所示，包括MCU控制电路1，PWM驱动电路5，输入电压采集电路2，输出电压采集电路3，输出电流采集电路4，充电管理电路；所述PWM驱动电路5，输入电压采集电路2，输出电压采集电路3，输出电流采集电路4均与MCU控制电路1电性连接；所述充电管理电路与PWM驱动电路5电性连接；所述输入电压采集电路2还与充电管理电路输入端电性连接，所述输出电压采集电路3，输出电流采集电路4还与充电管理电路输出端电性连接；所述充电管理电路包括多个功率开关管，电感和限流电阻。
充电管理电路如图2和图3所示，S1~S4表示功率开关管，分别由PWM驱动电路5的PWM1~PWM4来控制， Vin表示充电输入电压，Vcharger表示充电输出电压，Icharger表示充电输出电流。
充电时，输入电压采集电路2实时采集充电管理电路的输入电压Vin, 输出电压采集电路3实时采集充电管理电路的输出电压Vcharger，输出电流采集电路4实时采集充电管理电路的输出电流Icharger，并将采集到的信息传送至MCU控制电路1进行分析，通过PWM1~PWM4来控制S1~S4,从而决定充电方式是降压充电还是升压充电：
当Vin>Vcharger时,S3常闭,S4常开,交替开闭切换的S1,S2与电感组成BUCK电路，进行降压充电；
当Vin<Vcharger时,S1常闭,S2常开, 交替开闭切换的S3,S4和电感组成BOOST电路，进行升压充电；
当Vin=Vcharger时,S1和S3常闭,S2和S4常开,直接输出；
本实施例中，MCU控制电路1通过控制交替开闭切换的开关切换速率来控制输出电压Vcharger和输出电流Icharger的大小,各采集电路在单位时间内进行多次采样，当采集到的输出电压Vcharger达到预定恒压值时，MCU控制电路1控制充电管理电路以预定恒压值，和达到预定恒压值时的电流值进行恒压恒流充电，直至下一次采样；当采集到的输出电流Icharger达到预定恒流值时，MCU控制电路1控制充电管理电路以预定恒流值，和达到预定恒流值时的电压值进行恒压恒流充电，直至下一次采样；当采集到的输出电压Vcharger和输出电流Icharger均未达到预定值时，MCU控制电路1根据采集到的输出电压Vcharger和输出电流Icharger算出功率，并与之前采样的功率比较，若小于之前采样的功率，则以之前最大的采样功率对应的输出电压Vcharger和输出电流Icharger进行恒压恒流充电，直至下一次采样；若大于之前采样的功率，则以当前输出电压Vcharger和输出电流Icharger进行恒压恒流充电，直至下一次采样。以此循环采集，实现最大功率的抓取，使太阳能板的利用更加充分。
本实施例中，还包括充电保护电路6，所述充电保护电路6与MCU控制电路1电性连接。MCU控制电路1传送采集到的信息至充电保护电路6，充电保护电路6比较并判断输出电压，输出电流等参数是否在允许范围内，若不在允许范围内则反馈给MCU控制电路1，以进行进一步调节。以此实时对充电电池进行充电监控和保护，延长锂电池寿命。
本实施例中，还包括充电显示电路7，所述充电显示电路7与MCU控制电路1电性连接。MCU控制电路1将充电电流电压，电池电量，电池温度等信息传递给充电显示电路7以进行显示，充电者可直观地了解到充电信息。
本实施例中，充电管理电路包括整流桥电路8，所述整流桥电路8与太阳能板电性连接。即使太阳能板反接，经整流桥电路8整流后，给正负端输出相应极性的电流电压，实现太阳能板盲接。
本实施例中，太阳能控制器可以减少功率损耗又可在安装过程防止出错。常规的太阳能控制器为了防止太阳能板输入接反,采用大功率的二极方式，但此方法的二极管会有0.6V左右压降，电流IF越大，二极管压降VF 越大，故二极管损耗功率为PF=IF*VF ，假设输入电流为IF=5A，二极管压降为VF=0.6V，则二极管损耗功率PF=5*0.6=3W。
本太阳能充电控制器中采用整流桥电路8，如图3所示，将太阳能板输入电压输入整流桥电路8中，无须判别正负方向且此电路中的损耗功率为PF = RD*I2，RD为MOS的内阻；IF2为电流。假设RD=0.002Ω，I2=5A即PF=0.002*25=0.05W。
由于PF=0.05W<3W,本太阳能充电控制器降低实际应用过程的技术难度，又可提高太阳能板的充电功率。
本太阳能充电控制器采用DC-DC转换方法可以提高充电效率30%以上。传统太阳能控制器是根据输入电压调整输出电流将太阳能板输出电压调整到峰值电压，从而输出最大功率，假设电池组电压为VBat=10V，太阳能最大工作电压PVmax =17V，最大工作电流PImax=5A，则损耗功率P = (PVmax-VBat)*I = (17-10)*5 = 35W，实际对电池充电功率为17*5-35 = 50W。
本设计采用DC-DC方式进恒压恒流方式对电池组充电，DC-DC电路通过电感储能方式避免线性损耗，但有转换效率损耗。DC-DC转换效率一般为90~95%,根椐同样参数可以计算出DC-DC损耗为 P = (PVmax* PImax)*(1-0.90) = 17*5*0.15 = 8.5W,实际对电池充电功率为 17*5-8.5 = 76.5W。76.5W的充电功率相对50W的充电功率提高了30%以上。
以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。