一种移动式立体光储能充电方法及系统与流程

本发明属于充电技术，具体是涉及一种移动式立体光储能充电方法及系统。

背景技术：

1、移动式立体光储能充电方法是一种利用光能进行移动设备充电的技术。尽管立体光储能充电方法在一定程度上解决了移动设备电源的问题，但是传统的光储能充电方法仍然存在一些问题。首先，这种方法通常需要通过固定的充电速率进行充电，无法根据设备电池的当前电量或预设电量进行灵活调整，导致充电效率较低。其次，光储能单元未能有效记录和管理未充电完毕的电能，使得这部分能源无法被充分利用。最后，在光照条件变化或不足的情况下，系统往往无法做出及时和有效的响应，从而影响充电效果。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、本发明主要针对以上问题，提出了一种移动式立体光储能充电方法及系统，其目的是解决传统光储能充电方法中存在的固定充电速率、未充电完毕电能管理和光照条件变化响应不及时等问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种移动式立体光储能充电方法，包括以下步骤：

5、步骤s100、在移动设备的表面安装具有多个光接收区的光储能单元，每一光接收区配备有光电转换器和储能元件；

6、步骤s200、当移动设备暴露在光线下时，通过各自的光电转换器将接收到的光能分别转化为电能，并暂时存储在各自的储能元件中；

7、步骤s300、对各光接收区进行检测并判断其所对应的储能元件是否达到预设的充电条件；

8、步骤s400、若某一光接收区的储能元件达到预设的充电条件，则进入下一步，否则继续执行步骤s200；

9、步骤s500、启动对应的充电控制单元，将储能元件中的电能分为多个小段进行输送至设备的主电池；

10、步骤s600、在充电过程中，根据主电池当前电量与预设电量之间的差值，调整充电控制单元的电能输送速率；

11、步骤s700、当所有光接收区的储能元件均未达到预设的充电条件时，继续执行步骤s200等待适当的光照条件；

12、步骤s800、在设备主电池电量低于预设电量时，使用光储能单元中的电能进行充电；

13、步骤s900、当设备主电池电量达到预设电量或光照条件不再满足时，停止充电过程。

14、进一步地，根据主电池当前电量与预设电量之间的差值，调整每个小段充电的电能输送速率；当主电池电量低于预设值时，增加充电的电能输送速率以快速充电；当主电池电量接近预设电量时，减小充电的电能输送速率。

15、进一步地，将储能元件中的电能分为多个小段进行输送至设备的主电池包括：

16、步骤s501、确定需要分段输送的电能总量；

17、步骤s502、将电能总量平均分成多个小段，确定每个小段的电能量；

18、步骤s503、启动充电控制单元，根据预设的输送速率和每个小段的电能量，依次输送电能到设备的主电池；

19、步骤s504、每输送完成一个小段的电能后，检测主电池的当前电量与预设电量之间的差值；

20、步骤s505、根据差值调整下一个小段的电能输送速率；如果差值较大，增加输送速率以快速充电；如果差值接近零或为负值，减小输送速率；

21、步骤s506、重复步骤s503至步骤s505，直到所有小段的电能都被输送到主电池或达到预设电量；

22、步骤s507、当所有小段的电能都被输送到主电池或主电池电量达到预设电量时，停止充电过程。

23、进一步地，在步骤s300中，对各光接收区进行检测并判断其所对应的储能元件是否达到预设的充电条件时，同时监测各光接收区储能元件的充电状态和电能存储量；当检测到某一光接收区的储能元件达到预设的充电条件时，在步骤s400之前，进行下述步骤s401至s403：

24、步骤s401、记录当前光接收区储能元件的电能存储量；

25、步骤s402、根据其他光接收区储能元件的电能存储量情况，确定目标电能存储量范围，使各光接收区的电能存储量相对接近；

26、步骤s403、调整该光接收区的充电速率，使其在预设时间内达到目标电能存储量范围，并使其与其他光接收区的充电过程同步进行；

27、继续执行步骤s500至s507，按照电能存储量分配方案将储能元件中的电能分段输送至设备的主电池。

28、进一步地，在步骤s900中，当设备主电池电量达到预设电量或光照条件不再满足时，停止充电过程，并执行以下步骤：

29、步骤s901、记录当前光储能单元中未充电完毕的储能元件的电能存储量；

30、s902、将未充电完毕的储能元件的电能存储量记录为备用电能；

31、s903、根据需要，将备用电能输送至设备的主电池。

32、进一步地，包括在步骤s800之前执行以下步骤：

33、步骤s801、监测设备主电池的电量；

34、步骤s802、确定预设电量，作为设备主电池的目标电量；

35、步骤s803、如果设备主电池的电量低于预设电量，则将光储能单元中的电能直接输送至设备主电池，以快速充电；

36、步骤s804、当设备主电池的电量达到预设电量时，进入步骤s500继续按照分段输送的方式充电。

37、进一步地，在步骤s200中，通过各自的光电转换器将接收到的光能分别转化为电能，并暂时存储在各自的储能元件中，同时记录每个光接收区对应的光能转化效率。

38、进一步地，在步骤s700中，当所有光接收区的储能元件均未达到预设的充电条件时，继续执行步骤s200等待适当的光照条件，并监测光照强度以确定充电时机。

39、为实现上述目的，本发明第二方面提供了一种移动式立体光储能充电系统，该系统包括具有多个光接收区的光储能单元，每一个光接收区配备有光电转换器和储能元件，设备主电池，接收来自光储能单元的电能，并在其电量低于预设电量时启用光储能单元中的电能进行充电，以及充电控制单元，用于根据主电池当前电量与预设电量之间的差值调整充电速率，并将储能元件中的电能分为多个小段进行输送至设备的主电池；当主电池电量低于预设值时，充电控制单元增加电能输送速率以实现快速充电，当主电池电量接近预设电量时，充电控制单元减少电能输送速率；设备主电池包含一检测模块，用于监测主电池电量，并与充电控制单元通信，调整电能输送速率；各光接收区的储能元件均设有监测模块，用于实时监测各储能元件的充电状态和电能存储量，并在达到预设的充电条件时同步进行充电过程；该系统具有中断模块，当设备主电池电量达到预设电量或光照条件不再满足时，停止充电过程，并记录当前光储能单元中未充电完毕的储能元件的电能存储量为备用电能，包含一个备用电能管理模块，根据需要，将备用电能输送至设备的主电池；光储能单元设有光照强度检测器，用以监测光照强度并确定充电时机。

40、(三)有益效果

41、与现有技术相比，本发明提供的一种移动式立体光储能充电方法及系统，通过在移动设备表面安装具有多个光接收区的光储能单元，并配备光电转换器和储能元件，实现了根据光照条件进行灵活充电的效果。该方法包括将接收到的光能转化为电能并存储在储能元件中，根据预设的充电条件判断是否开始充电，调整充电速率以快速充电或适应主电池电量接近预设值的情况，将储能元件中的电能分段输送至主电池，并根据主电池电量与预设电量之间的差值调整每个小段的充电速率。当主电池达到预设电量或光照条件不满足时，停止充电并记录未充电完毕的储能元件的电能存储量作为备用电能。该系统通过光照强度检测器监测光照强度，确保充电时机的准确性。