[实用新型]一种微功耗光伏电池供电电源管理模块

说明书

本实用新型提供了一种微功耗光伏电池供电电源管理模块，属电源管理技术领域，其特征在于：盒体的上盖受光面有光伏电池，上盖内部有控制器电路板和蓄电池，控制器电路板上包含有光伏充放电模块、电池防反模块、DC‑DC电池管理模块，光伏电池连接到光伏充放电模块上，蓄电池通过电池防反模块与光伏充放电模块连接，外部电源通过DC‑DC电池管理模块与电池防反模块连接，通过光伏充放电模块将电能输出，本电源管理模块尺寸小、本身耗电量少，具有MPPT功能，最大化实现太阳能转换效率，提供电能充足，使低功耗无线传感器的全生命周期免充电、免换电池成为可能，适合多种场合使用，可根据不同产品设计不同尺寸型号。

技术领域

本实用新型涉及一种光伏电池供电电源管理模块，特别是一种微功耗光伏电池供电电源管理模块，属电源管理技术领域。

背景技术

随着无线通信和传感器等信息技术的快速发展，使得无线传感器及其网络的应用需求越来越多，已经深入到各行各业，其对电能供给能力的要求也越来越高。受供电电池容量密度和制造成本、体积尺寸的限制，电池的续航能力有限，因此需要补给电能，太阳能作为一种清洁、便利、低成本的绿色能源，非常适于用作无线设备的电源或电能补给。然而，光伏电池的供能受到时空因素限制，容易因气候影响而使其供能的稳定性变差。因此，对于低成本、小尺寸的用电装置设备，以太阳能为电源或者作为辅助电源时，为尽量克服太阳能电源的缺陷，保证供电的可靠性、稳定性，必须要求从太阳能的采集、存储、电源自身节能等方面在满足有关成本、尺寸及其他物理条件的情况下，特别注重电源管理，以实现电源系统的高效率或高能效。中国专利公开号：CN105186606A《一种独立式微功耗太阳能电源及其实现方法》给出了一种由微控制器通过电子开关进行动态电源管理，实现高效率的太阳能采集、存储和利用，满足功率为瓦级及以下无线设备的供电与续航要求的技术方案，但由于采用的微功耗管理器MSP430F1222及电子开关等对光伏电池供电电源来说仍属于高耗能的电子元件，限制了光伏电池供电电源的更广泛地使用，随着芯片技术的发展，进一步降低光伏电池供电电源的自身功耗已成为可能。

发明内容

本实用新型的发明目的就是发明一种新型的微功耗光伏电池供电电源管理模块，超低功耗设计，恒定电压比例最大功率点跟踪MPPT算法，进一步降低太阳能光伏供电电源模块的自身功耗，最大化实现太阳能转换效率，使低功耗无线传感器的全生命周期免充电、免换电池成为可能。

为实现以上目的，本实用新型经过对管理芯片的仔细筛选，进行低功耗太阳能充电管理电路设计，具体技术方案如下：一种微功耗光伏电池供电电源管理模块，其特征在于：包括上、下盖封闭的密封盒体，盒体的上盖受光面有光伏电池，上盖内部有控制器电路板和蓄电池，光伏电池和蓄电池与控制器电路板电连接，再从控制器电路板引出电源输出连接线；所述盒体的上盖侧面还安装有外部电源输入的防水USB插口或TYP-C插口；所述的控制器电路板上安装有防反显示灯（黄色）、充电显示灯（红色）、充满显示灯（绿色）。

所述盒体的上盖受光面开有放置光伏电池的承载槽，承载槽的边缘开有密封胶道，胶道里灌满密封粘结胶用来粘结光伏电池，光伏电池的正负极从承载槽内引入到上盖内部；盒体上盖的下部敞口边缘开有密封槽，密封槽内放置有密封圈，下盖压紧密封圈后与上盖螺钉连接。

所述盒体的下盖的内面有定位凸起棱，对应显示灯位置开有柱形观察窗口，窗口上面粘结有透明片；所述的柱形观察窗口为三个相互隔开的暗道，不影响显示灯的各自亮光。

所述盒体内的控制器电路板上包含有光伏充放电模块、电池防反模块、DC-DC电池管理模块；光伏电池的正负极连接到光伏充放电模块上，蓄电池通过电池防反模块与光伏充放电模块连接，外部电源通过DC-DC电池管理模块与电池防反模块连接，通过光伏充放电模块将电能输出。

所述的光伏电池的输入电压为0.5V~18V，所述的蓄电池为3.7V聚合物或锂离子电池，所述的输出电压为3.3V或1.8V，所述的外部电源为标准5V电源，所述的光伏电池优选为弱光非晶硅电池。