專利名稱：太陽(yáng)能充電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能充電系統(tǒng)，更具體地說(shuō)，它涉及一種能夠?qū)奶?yáng)能電池產(chǎn)生的電能高效地充入雙層電容的太陽(yáng)能充電系統(tǒng)。


圖1A的框圖顯示了一種含有一傳統(tǒng)太陽(yáng)能充電系統(tǒng)的電能系統(tǒng)。圖1B的框圖顯示出了圖1A中所示的傳統(tǒng)太陽(yáng)能充電系統(tǒng)。該傳統(tǒng)電能系統(tǒng)在日本未決專利公報(bào)No.9-292851中也得到了說(shuō)明。傳統(tǒng)的太陽(yáng)能充電系統(tǒng)70包括太陽(yáng)能電池71，整流器72(如二極管)，第一DC-DC轉(zhuǎn)換器73，以及雙層電容74。該傳統(tǒng)的太陽(yáng)能充電系統(tǒng)70被連接至一個(gè)第二DC-DC轉(zhuǎn)換器75。第二DC-DC轉(zhuǎn)換器75與一指示器76相連。該太陽(yáng)能充電系統(tǒng)70可保存電能。第二DC-DC轉(zhuǎn)換器75接收到來(lái)自太陽(yáng)能充電系統(tǒng)70的電能，并對(duì)其電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換。具有已被轉(zhuǎn)換的電壓的電能被提供給指示器76以指示出電能的轉(zhuǎn)換電壓電平。
參考圖1B，電源電壓從太陽(yáng)能電池71通過(guò)整流器72被提供給第一DC-DC轉(zhuǎn)換器73。太陽(yáng)能電池71所產(chǎn)生的電源電壓根據(jù)日光條件而發(fā)生變化。第一DC-DC轉(zhuǎn)換器73將可變的電源電壓轉(zhuǎn)換成預(yù)定的恒定電壓電平。然后，具有預(yù)定恒定電壓電平的電能被從第一DC-DC轉(zhuǎn)換器73提供至雙層電容74，從而使雙層電容74以預(yù)定的恒定電壓電平進(jìn)行充電。
從理論上講，以恒定電壓電平對(duì)電容進(jìn)行充電意味著太陽(yáng)能電池所產(chǎn)生的電能約有一半可被充入電容。這就意味著，只要電容是以恒定電壓電平被充電的，則電容的充電效率就會(huì)較低。
太陽(yáng)能電池根據(jù)所產(chǎn)生的可變電源電壓電平而具有一個(gè)最大功率條件。此最大功率條件取決于太陽(yáng)能電池輸出的電壓和電流之間的關(guān)系。以預(yù)定的恒定電壓電平對(duì)電容進(jìn)行充電的方法不能滿足該最大功率條件。
在上述情況中，需要開(kāi)發(fā)出一種能夠解決上述問(wèn)題的新穎的太陽(yáng)能充電系統(tǒng)。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種能夠在最大功率條件下對(duì)電容進(jìn)行充電的新穎的太陽(yáng)能充電系統(tǒng)。
本發(fā)明所提供的一種太陽(yáng)能充電系統(tǒng)包括電壓轉(zhuǎn)換器，它用于將太陽(yáng)能電池所產(chǎn)生的原始電壓的電壓電平轉(zhuǎn)換成充電電壓，并可利用此充電電壓對(duì)電容進(jìn)行充電；以及與電壓轉(zhuǎn)換器電連接的占空比控制電路，它用于向電壓轉(zhuǎn)換器提供一驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘，以使電壓轉(zhuǎn)換器根據(jù)此驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘進(jìn)行操作。其中，占空比控制電路可根據(jù)一個(gè)取決于太陽(yáng)能電池所產(chǎn)生的原始電壓的最大充電功率來(lái)調(diào)整驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘的占空比。
通過(guò)以下的文字說(shuō)明，本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明了。
圖1B的框圖顯示出了圖1A所示的傳統(tǒng)太陽(yáng)能充電系統(tǒng)。
圖2的框圖顯示了在本發(fā)明第一實(shí)施例中所述的一種新穎的太陽(yáng)能充電系統(tǒng)。
圖3的電路圖顯示了包含在圖2所示太陽(yáng)能充電系統(tǒng)之中的電壓轉(zhuǎn)換器電路的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)。
圖4的時(shí)序圖顯示了圖3所示電壓轉(zhuǎn)換器電路的驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘信號(hào)、節(jié)點(diǎn)Na上的電壓、電流I1和I3以及電壓Vc2的波形。
圖5的電路圖顯示了圖2所示太陽(yáng)能充電系統(tǒng)中所含有的占空比控制電路的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)。
圖6顯示出了太陽(yáng)能電池的電壓-電流特性曲線。
圖7顯示了在最大功率條件下功率隨照度的變化。
圖8的電路圖顯示了在根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例所述太陽(yáng)能充電系統(tǒng)中含有的其它電壓轉(zhuǎn)換器電路的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)。
驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘的占空比根據(jù)由所產(chǎn)生的電壓決定的最大充電功率而受到控制，由此，就能以太陽(yáng)能電池的最大輸出對(duì)電容進(jìn)行充電，其中，最大輸出可根據(jù)日光條件而相應(yīng)改變。
最好，電壓轉(zhuǎn)換器電路能夠產(chǎn)生一檢測(cè)電壓，并且占空比控制電路可接收一檢測(cè)電壓，而且除最大充電功率以外，占空比控制電路還可根據(jù)該檢測(cè)的電壓對(duì)占空比進(jìn)行調(diào)整。
占空比控制電路還最好能夠根據(jù)一個(gè)預(yù)設(shè)的擬合線來(lái)調(diào)整占空比，該擬合線是通過(guò)參考太陽(yáng)能電池的最大充電功率的電壓-電流特性曲線而被擬合出來(lái)的。
電壓轉(zhuǎn)換器電路最好還能提升太陽(yáng)能電池所產(chǎn)生的原始電壓的電壓電平。
電壓轉(zhuǎn)換器電路最好既能提升又能降低太陽(yáng)能電池所產(chǎn)生的原始電壓的電壓電平。
電容器最好由雙層電容構(gòu)成。第一實(shí)施例以下將參考圖2對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖2的框圖顯示了在本發(fā)明第一實(shí)施例中的一種新穎的太陽(yáng)能充電系統(tǒng)。
該太陽(yáng)能充電系統(tǒng)包括太陽(yáng)能電池1，電壓轉(zhuǎn)換器電路2，雙層電容3以及占空比控制電路4。太陽(yáng)能電池1根據(jù)接收到的入射光或日光而產(chǎn)生一個(gè)生成電壓101。太陽(yáng)能電池1與電壓轉(zhuǎn)換器電路2的功率輸入端21電連接，以用于將生成的電壓101提供給電壓轉(zhuǎn)換器電路2。太陽(yáng)能電池1與占空比控制電路4的功率輸入端31電連接，以用于將生成的電壓101提供給占空比控制電路4。
輸入至電壓轉(zhuǎn)換器電路2的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于輸入至占空比控制電路.4的電流。太陽(yáng)能電池1所生成的電能主要是由電壓轉(zhuǎn)換器電路2消耗的，其剩余部分則由占空比控制電路4消耗。
電壓轉(zhuǎn)換器電路2含有一個(gè)檢測(cè)電壓輸出端24。電壓轉(zhuǎn)換器電路2接收來(lái)自太陽(yáng)能電池1的電流，并根據(jù)接收到的電流產(chǎn)生檢測(cè)電壓103，從而使檢測(cè)電壓103從電壓轉(zhuǎn)換器電路2的檢測(cè)電壓輸出端24輸出。電壓轉(zhuǎn)換器電路2的檢測(cè)電壓輸出端24與占空比控制電路4的檢測(cè)電壓輸入端33電連接，從而使檢測(cè)電壓103通過(guò)檢測(cè)電壓輸入端33輸入至占空比控制電路4中。
電壓轉(zhuǎn)換器電路2含有一個(gè)驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘輸入端23。占空比控制電路4含有一個(gè)驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘輸出端34，它與驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘輸入端23電連接。占空比控制電路4控制驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘的占空比，并根據(jù)生成的電壓101和經(jīng)檢測(cè)的電壓103，產(chǎn)生具有受控占空比的驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘104。具有受控占空比的驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘104從驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘輸出端34輸出，然后通過(guò)驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘輸入端23輸入至電壓轉(zhuǎn)換器電路2。電壓轉(zhuǎn)換器電路2與驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘104同步工作，以將生成的電壓101轉(zhuǎn)換成充電電壓102。電壓轉(zhuǎn)換器電路2具有充電電壓輸出端22，從而使充電電壓102從充電電壓輸出端22輸出。電壓轉(zhuǎn)換器電路2的充電電壓102輸出端22與雙層電容3電連接，從而使充電電壓102提供給雙層電容3，由此，雙層電容3得到充電電壓102的充電。
雙層電容3儲(chǔ)存從太陽(yáng)能電池1通過(guò)電壓轉(zhuǎn)換器電路2而提供的電能。雙層電容3比化學(xué)二次電池具有更長(zhǎng)的充電/放電次數(shù)的壽命。
圖3是圖2所示太陽(yáng)能充電系統(tǒng)中所包含的電壓轉(zhuǎn)換器電路的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)框圖。如圖3所示，電壓轉(zhuǎn)換器電路2可由一個(gè)升壓型DC斬波電路構(gòu)成。電壓轉(zhuǎn)換器電路2含有電容C1和C2，電感L1，二極管D1，n溝道晶體管Qn1，以及電阻R1。電壓轉(zhuǎn)換器電路2還具有功率輸入端21，充電電壓輸出端22，驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘輸入端23，以及檢測(cè)電壓輸出端24。
功率輸入端21通過(guò)電容C1接地。功率輸入端21通過(guò)電感L1與節(jié)點(diǎn)Na相連。節(jié)點(diǎn)Na通過(guò)n溝道晶體管Qn1與節(jié)點(diǎn)Nb相連。節(jié)點(diǎn)Nb也通過(guò)電阻R1接地。節(jié)點(diǎn)Nb直接與檢測(cè)電壓輸出端24相連接，檢測(cè)電壓103通過(guò)此輸出端24輸出。n溝道晶體管Qn1的柵極與驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘輸入端23直接相連，以用于為n溝道晶體管Qn1的柵極提供驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘104。
節(jié)點(diǎn)Na還通過(guò)二極管D1與充電電壓輸出端22相連。此充電電壓輸出端22通過(guò)電容C2接地。
圖4的時(shí)序圖顯示了圖3中的電壓轉(zhuǎn)換器電路的驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘信號(hào)、節(jié)點(diǎn)Na上的電壓、電流I1和I3以及電壓Vc2的波形。電感L1中的電流I1按照從功率輸入端21向節(jié)點(diǎn)Na的方向流動(dòng)。n溝道晶體管Qn1中的電流I2按照從節(jié)點(diǎn)Na向節(jié)點(diǎn)Nb的方向流動(dòng)。二極管D1中的電流I3從節(jié)點(diǎn)Na向充電電壓輸出端22的方向流動(dòng)。電容C1具有電壓Vc1，電容C2具有電壓Vc2。
驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘104所含有的一個(gè)周期T1由一個(gè)導(dǎo)通周期T2和一個(gè)截止周期T3組成。在導(dǎo)通周期T2中，驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘104處于高電平“H”。在截止周期T3中，驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘104處于低電平“L”。在導(dǎo)通周期T2期間，n溝道晶體管Qn1被置于導(dǎo)通狀態(tài)，因?yàn)轵?qū)動(dòng)時(shí)鐘104處于高電平“H”。在截止周期T3期間，n溝道晶體管Qn1被置于截止?fàn)顟B(tài)，因?yàn)轵?qū)動(dòng)時(shí)鐘104處于低電平“L”。
在導(dǎo)通周期T2內(nèi)，n溝道晶體管Qn1被至于導(dǎo)通狀態(tài)，由此使節(jié)點(diǎn)Na具有地電位，并使二極管D1被反向偏置，從而使電流I3為0。電容C2放電以向雙層電容提供電流，從而使電容C2的電壓Vc2幾乎線性地從高電壓電平Ec降低到低電壓電平Eb。
由于n溝道晶體管Qn1被置于導(dǎo)通狀態(tài)，所以將有電流流經(jīng)由電感L1、n溝道晶體管Qn1以及電阻R1所構(gòu)成的閉合電路，其中電流I1等于電流I2。電流I1幾乎線性地從一低電流值A(chǔ)a上升至一高電流值A(chǔ)b。
節(jié)點(diǎn)Nb所具有的電勢(shì)Vb由Vb＝I2×R1給出。節(jié)點(diǎn)Nb與節(jié)點(diǎn)Na具有相同的電勢(shì)。檢測(cè)電壓103是節(jié)點(diǎn)Nb的電勢(shì)，因?yàn)闄z測(cè)電壓103的電壓電平與節(jié)點(diǎn)Na電勢(shì)相同的。檢測(cè)電壓103的電壓電平幾乎線性地從0升高至高電平Ea。電感L1的內(nèi)部磁通量同時(shí)增大。
在截止周期T3內(nèi)，n溝道晶體管Qn1被置于截止?fàn)顟B(tài)，由此使節(jié)點(diǎn)Na和節(jié)點(diǎn)Nb電隔離。電感L1內(nèi)部的磁通量減小，而電感L1的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)則與電感L1內(nèi)部磁通量的減小相抵。所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電容C1的電壓Vc1被加載在節(jié)點(diǎn)Na上，從而使節(jié)點(diǎn)Na具有高于Vc1的升高的電勢(shì)Vc2。節(jié)點(diǎn)Na上提高的電勢(shì)Vc2將使二極管D1正向偏置。
由于n溝道晶體管Qn1被置于截止?fàn)顟B(tài)，所以將有另一個(gè)電流流經(jīng)由電容C1、電感L1、二極管D1以及電容C2所構(gòu)成的閉合電路，其中電流I1等于電流I3。電容C2得到充電，使得電流I1幾乎線性地從高電流值A(chǔ)b下降至低電流值A(chǔ)a。
圖5的電路圖顯示了圖2所示太陽(yáng)能充電系統(tǒng)中所含有的占空比控制電路的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)。該占空比控制電路4含有電阻R2、R3、R4、R5、R6和R7，運(yùn)算放大器Op1以及參考電壓Vf1。占空比控制電路4還含有功率輸入端31，控制輸出端32，檢測(cè)電壓輸入端33以及驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘輸出端34。
功率輸入端31通過(guò)電阻R2與節(jié)點(diǎn)Nc相連。節(jié)點(diǎn)Nc通過(guò)電阻R4與運(yùn)算放大器Op1的一個(gè)反相輸入端相連。運(yùn)算放大器Op1的同相輸入端通過(guò)參考電壓Vf1接地。運(yùn)算放大器Op1的輸出端與節(jié)點(diǎn)Nd相連。節(jié)點(diǎn)Nd通過(guò)電阻R5與運(yùn)算放大器Op1反相輸入端相連。節(jié)點(diǎn)Nd還通過(guò)電阻R6與節(jié)點(diǎn)Ne相連。節(jié)點(diǎn)Ne直接與控制輸出端32相連。節(jié)點(diǎn)Ne還通過(guò)電阻R7與檢測(cè)電壓輸入端33相連。控制輸出端32也通過(guò)電阻R7與檢測(cè)電壓輸入端33相連。
占空比控制電路4含有一個(gè)未在圖5中示出的驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘發(fā)生電路，該驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘發(fā)生電路與控制輸出端32相連。時(shí)鐘控制電壓105通過(guò)控制輸出端32被提供給驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘發(fā)生電路。
節(jié)點(diǎn)Nc的電勢(shì)Vc由下式給出Vc＝R3/(R2+R3)Vi (1)其中，Vi是太陽(yáng)能電池所產(chǎn)生的生成電壓101的電壓。
運(yùn)算放大器Op1利用與參考電壓Vf1的電勢(shì)差來(lái)執(zhí)行電勢(shì)Vc的反相放大。
節(jié)點(diǎn)Nd的電勢(shì)Vd由下式給出Vd＝{(R4+R5)/R4}Vf1-(R5/R4)Vi (2)在電壓轉(zhuǎn)換器電路2中，節(jié)點(diǎn)Nb的電勢(shì)Vb被與流經(jīng)n溝道晶體管Qn1的電流I2成正比地產(chǎn)生。電勢(shì)Vb作為檢測(cè)電壓103而被從檢測(cè)電壓輸出端24提供給占空比控制電路4的檢測(cè)電壓輸入端33，從而在節(jié)點(diǎn)Ne上產(chǎn)生了電勢(shì)Ve。
Ve＝(Vb-Vd)×R6/(R6+R7)(3)
占空比控制電路4將電勢(shì)Ve作為時(shí)鐘控制電壓105提供給驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘發(fā)生電路，以使驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘發(fā)生電路根據(jù)時(shí)鐘控制電壓105通過(guò)控制占空比來(lái)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘104。
驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘發(fā)生電路根據(jù)電勢(shì)為Ve的時(shí)鐘控制電壓105識(shí)別出電流I1。上限Ab和下限Aa已被預(yù)先設(shè)定好，從而使電流I1的平均值對(duì)應(yīng)于一個(gè)輸入電流，這樣就能使太陽(yáng)能電池通過(guò)提供最大充電功率以獲得最大輸出。驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘發(fā)生電路根據(jù)電流I1的變化來(lái)控制驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘104的占空比。
驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘104被設(shè)定成高電平，并且驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘發(fā)生電路監(jiān)視電流I1。如果電流I1超過(guò)上限Ab，則驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘發(fā)生電路將驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘104設(shè)定成處于低電平，驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘發(fā)生電路由此計(jì)時(shí)。如果該時(shí)間超過(guò)一預(yù)定值，則驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘發(fā)生電路將驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘104設(shè)定成高電平。
占空比控制電路4根據(jù)生成電壓101和檢測(cè)電壓103識(shí)別出電壓轉(zhuǎn)換器電路2所消耗的功率，并產(chǎn)生一個(gè)帶有受控占空比的時(shí)鐘控制電壓105。
圖6顯示出了太陽(yáng)能電池的電壓一電流特性曲線。此電壓-電流特性是在四種照度S1、S2、S3和S4下被測(cè)得的。太陽(yáng)能電池分別顯示了四種照度S1、S2、S3和S4下的最大功率W1、W2、W3和W4。照度根據(jù)日光條件而會(huì)有較大的變化。太陽(yáng)能電池的最大功率在很大程度上取決于照度。
圖7顯示了在最大功率條件下功率隨照度的變化。圖7中，實(shí)線代表最大功率條件下功率的特性曲線。虛線則代表一個(gè)與最大功率上的特性曲線相符的預(yù)設(shè)線性擬合直線。最大輸出的特性曲線由四個(gè)最大輸出功率W1、W2、W3和W4點(diǎn)給出。擬合線則通過(guò)假設(shè)在最大輸出條件下電壓和電流具有正比關(guān)系而獲得。
如上所述，占空比控制電路4含有未在圖中示出的驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘發(fā)生電路。時(shí)鐘控制電壓通過(guò)一個(gè)輸入端被輸入至占空比控制電路4的驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘發(fā)生電路。當(dāng)最大輸出電流在加載生成電壓101的情況下流經(jīng)負(fù)載時(shí)，太陽(yáng)能電池1將為負(fù)載提供最大輸出功率。在最大輸出的特性曲線上，最大輸出電流代表生成電壓101的一個(gè)交叉點(diǎn)。
占空比控制電路4的驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘發(fā)生電路根據(jù)時(shí)鐘控制電壓105的電勢(shì)Ve控制驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘104的導(dǎo)通周期T2。電壓轉(zhuǎn)換器電路2消耗由電流I2和電流I3組成的電流I1。
太陽(yáng)能電池1所提供的主要電能由電壓轉(zhuǎn)換器電路2消耗。占空比控制電路4控制電壓轉(zhuǎn)換器電路2，從而使消耗的功率在線性擬合直線上移動(dòng)。
根據(jù)本實(shí)施例所述，驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘的占空比根據(jù)由生成電壓決定的最大充電功率而受到控制，由此可以以太陽(yáng)能電池的最大輸出對(duì)電容充電。而最大輸出則可根據(jù)日光條件而發(fā)生改變。第二實(shí)施例以下將參考附圖對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖8的電路圖顯示了在根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例所述太陽(yáng)能充電系統(tǒng)中含有的其它電壓轉(zhuǎn)換器電路的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)。第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的唯一不同之處在于其電壓轉(zhuǎn)換器電路的電路結(jié)構(gòu)。
電壓轉(zhuǎn)換器電路2A可由一個(gè)升壓型DC斬波電路構(gòu)成。電壓轉(zhuǎn)換器電路2A含有電容C1、C2和C3，電感L1和L2，二極管D1，n溝道晶體管Qn1，以及電阻R1。電壓轉(zhuǎn)換器電路2A還具有功率輸入端21，充電電壓輸出端22，驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘輸入端23，以及檢測(cè)電壓輸出端24。
功率輸入端21通過(guò)電容C1接地。功率輸入端21通過(guò)電感L1與節(jié)點(diǎn)Na相連。節(jié)點(diǎn)Na通過(guò)n溝道晶體管Qn1與節(jié)點(diǎn)Nb相連。節(jié)點(diǎn)Nb也通過(guò)電阻R1接地。節(jié)點(diǎn)Nb直接與檢測(cè)電壓輸出端24相連接，檢測(cè)電壓103通過(guò)此輸出端24輸出。n溝道晶體管Qn1的柵極與驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘輸入端23直接相連，以用于為n溝道晶體管Qn1的柵極提供驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘104。
節(jié)點(diǎn)Na還通過(guò)電容C3與節(jié)點(diǎn)Nc相連。節(jié)點(diǎn)Nc通過(guò)電感L2接地。節(jié)點(diǎn)Nc還通過(guò)二極管D1與充電電壓輸出端22相連。此充電電壓輸出端22通過(guò)電容C2接地。
電壓轉(zhuǎn)換器電路2A通過(guò)升高或降低電壓電平來(lái)調(diào)整生成電壓101，以產(chǎn)生充電電壓102。由于電壓轉(zhuǎn)換器電路2A既能升高也能降低生成電壓101的電壓電平，所以增大了生成電壓101和充電電壓102的可接受范圍，進(jìn)而放寬了太陽(yáng)能電池1和雙層電容3的選擇條件。
根據(jù)本實(shí)施例所述，驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘的占空比根據(jù)由生成電壓決定的最大充電功率而受到控制，由此，就能以太陽(yáng)能電池的最大輸出對(duì)電容進(jìn)行充電，其中，最大輸出可根據(jù)日光條件而相應(yīng)改變。
作為對(duì)上述實(shí)施例的可能的修改，可以在占空比控制電路4中集成入一個(gè)用于改變電壓轉(zhuǎn)換器電路的電路類型的微電腦，這樣就可在該微電腦的控制下找到來(lái)自生成電壓101的最大輸出上的輸入電流。
雖然以上參考了幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了說(shuō)明，但是應(yīng)該明白，這些實(shí)施例僅用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，而并不是對(duì)本發(fā)明的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本文之后會(huì)立刻明白，可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行等價(jià)材料和技術(shù)上的各種修改和替代，并且這些修改和替代都屬于所附權(quán)利要求的范圍和精神之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能充電系統(tǒng)，其特征在于包括電壓轉(zhuǎn)換器，用于將太陽(yáng)能電池所產(chǎn)生的原始電壓的電壓電平轉(zhuǎn)換成充電電壓，并利用上述充電電壓對(duì)電容進(jìn)行充電以及與上述電壓轉(zhuǎn)換器電連接的占空比控制電路，用于為上述電壓轉(zhuǎn)換器提供驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘，以使上述電壓轉(zhuǎn)換器根據(jù)上述驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘進(jìn)行操作，其中，上述占空比控制電路根據(jù)最大充電功率來(lái)調(diào)整上述驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘的占空比，該最大充電功率取決于太陽(yáng)能電池所產(chǎn)生的上述原始電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能充電系統(tǒng)，其特征在于，上述電壓轉(zhuǎn)換器電路產(chǎn)生檢測(cè)電壓，上述占空比控制電路接收檢測(cè)電壓，并且上述占空比控制電路根據(jù)除上述最大充電功率以外的上述檢測(cè)電壓對(duì)上述占空比進(jìn)行調(diào)整。
3.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能充電系統(tǒng)，其特征在于，上述占空比控制電路，根據(jù)預(yù)設(shè)的擬合線來(lái)調(diào)整上述占空比，該擬合線是通過(guò)參考太陽(yáng)能電池的最大充電功率的電壓-電流特性曲線而被擬合出來(lái)的。
4.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能充電系統(tǒng)，其特征在于，上述電壓轉(zhuǎn)換器電路能夠提升上述太陽(yáng)能電池所產(chǎn)生的上述原始電壓的上述電壓電平。
5.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能充電系統(tǒng)，其特征在于，上述電壓轉(zhuǎn)換器電路既能提升又能降低上述太陽(yáng)能電池所產(chǎn)生的上述原始電壓的上述電壓電平。
6.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能充電系統(tǒng)，其特征在于，上述電容器由雙層電容構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種太陽(yáng)能充電系統(tǒng),包括:電壓轉(zhuǎn)換器,用于將太陽(yáng)能電池所產(chǎn)生的原始電壓的電壓電平轉(zhuǎn)換成充電電壓,并利用此充電電壓對(duì)電容進(jìn)行充電;以及與電壓轉(zhuǎn)換器電連接的占空比控制電路,用于向電壓轉(zhuǎn)換器提供驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘,以使電壓轉(zhuǎn)換器根據(jù)此驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘進(jìn)行操作。其中,占空比控制電路根據(jù)取決于太陽(yáng)能電池所產(chǎn)生的原始電壓的最大充電功率來(lái)調(diào)整驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘的占空比。
文檔編號(hào)H01M10/44GK1362655SQ0113868
公開(kāi)日2002年8月7日 申請(qǐng)日期2001年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月28日
發(fā)明者荒井智次 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社