一种公交车太阳能手机充电装置制造方法
一种公交车太阳能手机充电装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种公交车太阳能手机充电装置，属于新型能源光伏发电控制【技术领域】。该公交车太阳能手机充电装置，包括单片机控制器、充放电保护电路、光耦驱动电路、LCD显示电路、A/D转化电路、数据存储电路、USB充电电路、报警电路、指示灯、太阳能电池板、铅酸蓄电池，所述单片机控制器分别与充放电保护电路、光耦驱动电路、LCD显示电路、A/D转化电路、数据存储电路、报警电路、指示灯连接，光耦驱动电路另一端与充放电保护电路连接，充放电保护电路与USB充电电路连接，充放电保护电路控制太阳能电池板和铅酸蓄电池的充放电过程。该装置利用单片机控制为蓄电池充电，然后再向乘客手机供给电源，缓解了人们出行充电难的问题。
【专利说明】—种公交车太阳能手机充电装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种公交车太阳能手机充电装置，属于新型能源光伏发电控制【技术领域】。
【背景技术】
[0002]太阳能拥有巨大的开发潜力，多年来备受人们关注。太阳能具有环保无污染，容易采集，光源充足，不受地域限制等优点。光伏发电系统是一种利用太阳能电池半导体材料的光伏效应，将太阳辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。随着时代的发展，公交车已经成为人们出行的必备交通工具。出门旅行或者上班，手机电量消耗过快已经成为人们乘车出行的上突出问题。移动电源的问世给手机充电带来福音，但是随着手机耗电量的与日俱增，手机电池和移动电源越来越不能满足人们出行对手机电量的要求。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术存在的问题及不足，本实用新型提供一种公交车太阳能手机充电装置。该装置利用太阳能光伏发电的原理，以单片机控制，为蓄电池充电，然后再将蓄电池内的电能供给USB数据线连接的乘客的手机，不仅利用太阳能，也缓解了人们出行充电难的问题；且本实用新型加上充放电保护电路，可以延长蓄电池寿命，稳定充放电电压，本实用新型通过以下技术方案实现。
[0004]一种公交车太阳能手机充电装置，包括单片机控制器1、充放电保护电路2、光耦驱动电路3、IXD显示电路4、A/D转化电路5、数据存储电路6、USB充电电路7、报警电路8、指示灯9、太阳能电池板10、铅酸蓄电池11，所述单片机控制器I分别与充放电保护电路2、光耦驱动电路3、IXD显示电路4、A/D转化电路5、数据存储电路6、报警电路8、指示灯9连接，光耦驱动电路3另一端与充放电保护电路2连接，充放电保护电路2与USB充电电路7连接，充放电保护电路2控制太阳能电池板10和铅酸蓄电池11的充放电过程。
[0005]所述充放电保护电路2包括测试电阻Rl、测试LED灯D7、防反充二级管Dl、两个滤波电容Cl、C2、稳压管D2、续流二极管D3、两个MOSFET管Ql、Q2、两个分压电阻R2、R4。测试电阻Rl和测试LED灯D7串联后与太阳能电池板并联；滤波电容C2接于防反充二级管Dl之后，MOSFET管Ql —端接滤波电容C2负极，一端连接蓄电池负极，分压电阻R2、R4串联后与滤波电容Cl、稳压管D2、续流二极管D3并联，MOSFET管Q2 —端接滤波电容Cl、稳压管D2、续流二极管D3并联电路，一端与USB充电电路7连接。
[0006]所述铅酸蓄电池11与分压电阻R2、R4串联后的电路并联在一起。
[0007]所述USB充电电路7输出端与USB接口连接。
[0008]该公交车太阳能手机充电装置的原理为:首先将太阳能电池板10置于公交车顶，然后铅酸蓄电池11的电压将采样得到的模拟数据经过A/D转化电路5输入到单片机控制器I中进行处理，同时，单片机控制器I控制IXD显示电路4中显示数字电压，也将数据输入数据存储电路6实时保存，单片机控制器I在软件程序的控制下输出控制信号，经光耦驱动电路3的MOSEFT管开启与关闭来控制充放电电路2。
[0009]本实用新型的有益效果是:可以让人们在乘坐公交车时给手机及时充电，有效的解决乘客每天手机电量耗尽而无法使用的问题。如果需要充电，只需数据线一端连接手机，一端连接USB接口，然后按下充电开关，即可给手机充电。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型电路框图；
[0011]图2是本实用新型单片机控制器I电路示意图；
[0012]图3是本实用新型充放电保护电路2电路示意图；
[0013]图4是本实用新型光稱驱动电路3电路意图；
[0014]图5是本实用新型IXD电显示电路4电路示意图；
[0015]图6是本实用新型A/D转化电路5电路示意图；
[0016]图7是本实用新型数据存储电路6电路示意图；
[0017]图8是本实用新型USB充电电路7电路示意图；
[0018]图9是本实用新型报警电路8电路示意图；
[0019]图10是本实用新型指示灯9电路示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和【具体实施方式】，对本实用新型作进一步说明。
[0021]实施例1
[0022]如图1所示，该公交车太阳能手机充电装置，包括单片机控制器1、充放电保护电路2、光耦驱动电路3、IXD显示电路4、A/D转化电路5、数据存储电路6、USB充电电路7、报警电路8、指示灯9、太阳能电池板10、铅酸蓄电池11，所述单片机控制器I分别与充放电保护电路2、光耦驱动电路3、LCD显示电路4、A/D转化电路5、数据存储电路6、报警电路8、指示灯9连接，光耦驱动电路3另一端与充放电保护电路2连接，充放电保护电路2与USB充电电路7连接，充放电保护电路2控制太阳能电池板10和铅酸蓄电池11的充放电过程。
[0023]其中充放电保护电路2包括测试电阻Rl、测试LED灯D7、防反充二级管Dl、两个滤波电容C1、C2、稳压管D2、续流二极管D3、两个MOSFET管Q1、Q2、两个分压电阻R2、R4，测试电阻Rl和测试LED灯D7串联后与太阳能电池板并联，滤波电容C2接于防反充二级管Dl之后，MOSFET管Ql —端接滤波电容C2负极，一端连接蓄电池负极，分压电阻R2、R4串联后与滤波电容Cl、稳压管D2、续流二极管D3并联，MOSFET管Q2 —端接滤波电容Cl、稳压管D2、续流二极管D3并联电路，一端与USB充电电路7输入端连接；所述铅酸蓄电池11与分压电阻R2、R4串联后的电路并联在一起。
[0024]如图2至10所示，单片机控制器I包括STC89C52单片机主控芯片、晶振电路和复位电路；充放电保护电路2包括充电保护电路和放电保护电路；光耦驱动电路3包含光耦、三极管和驱动三极管工作的电阻；LCD显示电路4使用的是12864液晶；A/D转化电路5使用ADC0804数模转化芯片；数据存储电路6使用的存储单元是EEPR0M24C02芯片；USB充电电路7采用LM1117芯片和USB接口 ；报警电路8使用的是蜂鸣器；指示灯9应用三个不同颜色的LED灯分别表示正常充电、过充和过放状态；太阳能电池板10选择输出功率30W左右的太阳能板；铅酸蓄电池11采用15V的大容量铅酸免维护蓄电池；
[0025]如图2所示，上述单片机控制器I核心芯片选用STC公司的8位STC89C52，铅酸蓄电池11的电压采样得到的模拟数据经过A/D转化电路5输入到STC89C52中进行处理，同时，单片机STC89C52控制IXD显示电路4中的12864液晶显示数字电压，也将数据输入数据存储电路6的24C02芯片实时保存，单片机STC89C52在软件程序的控制下输出控制信号，经光耦驱动电路3的MOSEFT管开启与关闭来控制充放电电路2，单片机控制器I的晶振和电容电路可以使STC89C52正常工作，复位电路在启动或者重启单片机控制器时起作用；
[0026]如图3所示，上述充放电保护电路2中的二极管Dl是为了防止反充，当阴天或晚上铅酸蓄电池的电压高于太阳能电池板的电压时，Dl生效，可以防止铅酸蓄电池电流流向太阳能电池板。铅酸蓄电池11与分压电阻R2、R4串联后的电路并联在一起。电容C2将太阳能电池板输出的电压滤波，使太阳能电池板更稳定的给铅酸蓄电池充电；电容Cl将铅酸蓄电池输出的电压滤波，以保证USB充电电路的稳定性；稳压管D2用来对铅酸蓄电池进行稳压作用；当用户将铅酸蓄电池反接时，续流二极管D3可以进行续流，从而保护充放电电路不被破坏，当检测到铅酸蓄电池电压低于12V时，充电模式为快充，Ql完全导通状态；当检测到铅酸蓄电池电压在12V到14.5V时，充电模式为浮充；当检测到铅酸蓄电池电压为15V时，Ql截止，使充电停止，同时Q2也关闭，USB充电电路关闭；当检测到铅酸蓄电池的电压低于10.8V时，Q2关闭，停止放电。；
[0027]如图4所示，上述光耦驱动电路3中，当充电控制信号PWM为低电平时，光耦PC817不导通，使所连接的电路隔离，输出端Kl高电平，充电电路打开；当充电控制器信号PWM信号为高时，光耦PC817发光器发出光线照射在受光器上，光耦PC187导通，输出端Kl低电平，充电电路关闭；当放电控制信号FUZAI为低电平时，光耦PC817使所连接两端电路隔离，相当于开关断开，输出端K2高电平，放电电路打开；当放电控制器信号FUZAI信号为高时，光耦PC817发光器发出光线照射在受光器上，受光器导通，输出端K2低电平，放电电路关闭。
[0028]如图6所示，上述A/D转化电路5中的ADIN输入采集的铅酸蓄电池的模拟电压信号，在ADC0804内部转化成数字信号，输出到单片机STC89C52的Pl 口，单片机STC89C52对
数字信号进行处理；
[0029]如图8所示，上述USB充电电路7中LMl117的输入端连接图3充放电保护电路的输出端，经LMl117输出稳定的+5V电压供给手机充电。
【权利要求】
1.一种公交车太阳能手机充电装置，其特征在于:包括单片机控制器(I)、充放电保护电路(2 )、光耦驱动电路(3 )、LCD显示电路(4 )、A/D转化电路(5 )、数据存储电路(6 )、USB充电电路(7)、报警电路(8)、指示灯(9)、太阳能电池板(10)、铅酸蓄电池(11)，所述单片机控制器(I)分别与充放电保护电路(2)、光耦驱动电路(3)、IXD显示电路(4)、A/D转化电路(5)、数据存储电路(6)、报警电路(8)、指示灯(9)连接，光耦驱动电路(3)另一端与充放电保护电路(2 )连接，充放电保护电路(2 )与USB充电电路(7 )连接，充放电保护电路(2 )控制太阳能电池板(10 )和铅酸蓄电池(11)的充放电过程。
2.根据权利要求1所述的公交车太阳能手机充电装置，其特征在于:所述充放电保护电路(2)包括测试电阻(Rl)、测试LED灯(D7)、防反充二级管(Dl)、两个滤波电容(Cl、C2)、稳压管(D2 )、续流二极管(D3 )、两个MOSFET管(Ql、Q2 )、两个分压电阻(R2、R4)，测试电阻(Rl)和测试LED灯(D7)串联后与太阳能电池板并联，滤波电容(C2)接于防反充二级管(Dl)之后，MOSFET管(Ql) —端接滤波电容(C2)负极，一端连接蓄电池负极，分压电阻(R2、R4)串联后与滤波电容(Cl)、稳压管(D2 )、续流二极管(D3 )并联，MOSFET管(Q2 ) —端接滤波电容(Cl)、稳压管(D2 )、续流二极管(D3 )并联电路，一端与USB充电电路(7 )连接。
3.根据权利要求1所述的公交车太阳能手机充电装置，其特征在于:所述USB充电电路(7)输出端与USB接口连接。
【文档编号】H02S10/40GK203747449SQ201420023696
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年1月15日 优先权日:2014年1月15日
【发明者】陈颀, 张建光, 杨磊, 袁晓峰, 卢东红, 陈欢, 马嘉琳 申请人:昆明理工大学
【专利摘要】本实用新型涉及一种公交车太阳能手机充电装置，属于新型能源光伏发电控制【技术领域】。该公交车太阳能手机充电装置，包括单片机控制器、充放电保护电路、光耦驱动电路、LCD显示电路、A/D转化电路、数据存储电路、USB充电电路、报警电路、指示灯、太阳能电池板、铅酸蓄电池，所述单片机控制器分别与充放电保护电路、光耦驱动电路、LCD显示电路、A/D转化电路、数据存储电路、报警电路、指示灯连接，光耦驱动电路另一端与充放电保护电路连接，充放电保护电路与USB充电电路连接，充放电保护电路控制太阳能电池板和铅酸蓄电池的充放电过程。该装置利用单片机控制为蓄电池充电，然后再向乘客手机供给电源，缓解了人们出行充电难的问题。
【专利说明】—种公交车太阳能手机充电装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种公交车太阳能手机充电装置，属于新型能源光伏发电控制【技术领域】。
【背景技术】
[0002]太阳能拥有巨大的开发潜力，多年来备受人们关注。太阳能具有环保无污染，容易采集，光源充足，不受地域限制等优点。光伏发电系统是一种利用太阳能电池半导体材料的光伏效应，将太阳辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。随着时代的发展，公交车已经成为人们出行的必备交通工具。出门旅行或者上班，手机电量消耗过快已经成为人们乘车出行的上突出问题。移动电源的问世给手机充电带来福音，但是随着手机耗电量的与日俱增，手机电池和移动电源越来越不能满足人们出行对手机电量的要求。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术存在的问题及不足，本实用新型提供一种公交车太阳能手机充电装置。该装置利用太阳能光伏发电的原理，以单片机控制，为蓄电池充电，然后再将蓄电池内的电能供给USB数据线连接的乘客的手机，不仅利用太阳能，也缓解了人们出行充电难的问题；且本实用新型加上充放电保护电路，可以延长蓄电池寿命，稳定充放电电压，本实用新型通过以下技术方案实现。
[0004]一种公交车太阳能手机充电装置，包括单片机控制器1、充放电保护电路2、光耦驱动电路3、IXD显示电路4、A/D转化电路5、数据存储电路6、USB充电电路7、报警电路8、指示灯9、太阳能电池板10、铅酸蓄电池11，所述单片机控制器I分别与充放电保护电路2、光耦驱动电路3、IXD显示电路4、A/D转化电路5、数据存储电路6、报警电路8、指示灯9连接，光耦驱动电路3另一端与充放电保护电路2连接，充放电保护电路2与USB充电电路7连接，充放电保护电路2控制太阳能电池板10和铅酸蓄电池11的充放电过程。
[0005]所述充放电保护电路2包括测试电阻Rl、测试LED灯D7、防反充二级管Dl、两个滤波电容Cl、C2、稳压管D2、续流二极管D3、两个MOSFET管Ql、Q2、两个分压电阻R2、R4。测试电阻Rl和测试LED灯D7串联后与太阳能电池板并联；滤波电容C2接于防反充二级管Dl之后，MOSFET管Ql —端接滤波电容C2负极，一端连接蓄电池负极，分压电阻R2、R4串联后与滤波电容Cl、稳压管D2、续流二极管D3并联，MOSFET管Q2 —端接滤波电容Cl、稳压管D2、续流二极管D3并联电路，一端与USB充电电路7连接。
[0006]所述铅酸蓄电池11与分压电阻R2、R4串联后的电路并联在一起。
[0007]所述USB充电电路7输出端与USB接口连接。
[0008]该公交车太阳能手机充电装置的原理为:首先将太阳能电池板10置于公交车顶，然后铅酸蓄电池11的电压将采样得到的模拟数据经过A/D转化电路5输入到单片机控制器I中进行处理，同时，单片机控制器I控制IXD显示电路4中显示数字电压，也将数据输入数据存储电路6实时保存，单片机控制器I在软件程序的控制下输出控制信号，经光耦驱动电路3的MOSEFT管开启与关闭来控制充放电电路2。
[0009]本实用新型的有益效果是:可以让人们在乘坐公交车时给手机及时充电，有效的解决乘客每天手机电量耗尽而无法使用的问题。如果需要充电，只需数据线一端连接手机，一端连接USB接口，然后按下充电开关，即可给手机充电。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型电路框图；
[0011]图2是本实用新型单片机控制器I电路示意图；
[0012]图3是本实用新型充放电保护电路2电路示意图；
[0013]图4是本实用新型光稱驱动电路3电路意图；
[0014]图5是本实用新型IXD电显示电路4电路示意图；
[0015]图6是本实用新型A/D转化电路5电路示意图；
[0016]图7是本实用新型数据存储电路6电路示意图；
[0017]图8是本实用新型USB充电电路7电路示意图；
[0018]图9是本实用新型报警电路8电路示意图；
[0019]图10是本实用新型指示灯9电路示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和【具体实施方式】，对本实用新型作进一步说明。
[0021]实施例1
[0022]如图1所示，该公交车太阳能手机充电装置，包括单片机控制器1、充放电保护电路2、光耦驱动电路3、IXD显示电路4、A/D转化电路5、数据存储电路6、USB充电电路7、报警电路8、指示灯9、太阳能电池板10、铅酸蓄电池11，所述单片机控制器I分别与充放电保护电路2、光耦驱动电路3、LCD显示电路4、A/D转化电路5、数据存储电路6、报警电路8、指示灯9连接，光耦驱动电路3另一端与充放电保护电路2连接，充放电保护电路2与USB充电电路7连接，充放电保护电路2控制太阳能电池板10和铅酸蓄电池11的充放电过程。
[0023]其中充放电保护电路2包括测试电阻Rl、测试LED灯D7、防反充二级管Dl、两个滤波电容C1、C2、稳压管D2、续流二极管D3、两个MOSFET管Q1、Q2、两个分压电阻R2、R4，测试电阻Rl和测试LED灯D7串联后与太阳能电池板并联，滤波电容C2接于防反充二级管Dl之后，MOSFET管Ql —端接滤波电容C2负极，一端连接蓄电池负极，分压电阻R2、R4串联后与滤波电容Cl、稳压管D2、续流二极管D3并联，MOSFET管Q2 —端接滤波电容Cl、稳压管D2、续流二极管D3并联电路，一端与USB充电电路7输入端连接；所述铅酸蓄电池11与分压电阻R2、R4串联后的电路并联在一起。
[0024]如图2至10所示，单片机控制器I包括STC89C52单片机主控芯片、晶振电路和复位电路；充放电保护电路2包括充电保护电路和放电保护电路；光耦驱动电路3包含光耦、三极管和驱动三极管工作的电阻；LCD显示电路4使用的是12864液晶；A/D转化电路5使用ADC0804数模转化芯片；数据存储电路6使用的存储单元是EEPR0M24C02芯片；USB充电电路7采用LM1117芯片和USB接口 ；报警电路8使用的是蜂鸣器；指示灯9应用三个不同颜色的LED灯分别表示正常充电、过充和过放状态；太阳能电池板10选择输出功率30W左右的太阳能板；铅酸蓄电池11采用15V的大容量铅酸免维护蓄电池；
[0025]如图2所示，上述单片机控制器I核心芯片选用STC公司的8位STC89C52，铅酸蓄电池11的电压采样得到的模拟数据经过A/D转化电路5输入到STC89C52中进行处理，同时，单片机STC89C52控制IXD显示电路4中的12864液晶显示数字电压，也将数据输入数据存储电路6的24C02芯片实时保存，单片机STC89C52在软件程序的控制下输出控制信号，经光耦驱动电路3的MOSEFT管开启与关闭来控制充放电电路2，单片机控制器I的晶振和电容电路可以使STC89C52正常工作，复位电路在启动或者重启单片机控制器时起作用；
[0026]如图3所示，上述充放电保护电路2中的二极管Dl是为了防止反充，当阴天或晚上铅酸蓄电池的电压高于太阳能电池板的电压时，Dl生效，可以防止铅酸蓄电池电流流向太阳能电池板。铅酸蓄电池11与分压电阻R2、R4串联后的电路并联在一起。电容C2将太阳能电池板输出的电压滤波，使太阳能电池板更稳定的给铅酸蓄电池充电；电容Cl将铅酸蓄电池输出的电压滤波，以保证USB充电电路的稳定性；稳压管D2用来对铅酸蓄电池进行稳压作用；当用户将铅酸蓄电池反接时，续流二极管D3可以进行续流，从而保护充放电电路不被破坏，当检测到铅酸蓄电池电压低于12V时，充电模式为快充，Ql完全导通状态；当检测到铅酸蓄电池电压在12V到14.5V时，充电模式为浮充；当检测到铅酸蓄电池电压为15V时，Ql截止，使充电停止，同时Q2也关闭，USB充电电路关闭；当检测到铅酸蓄电池的电压低于10.8V时，Q2关闭，停止放电。；
[0027]如图4所示，上述光耦驱动电路3中，当充电控制信号PWM为低电平时，光耦PC817不导通，使所连接的电路隔离，输出端Kl高电平，充电电路打开；当充电控制器信号PWM信号为高时，光耦PC817发光器发出光线照射在受光器上，光耦PC187导通，输出端Kl低电平，充电电路关闭；当放电控制信号FUZAI为低电平时，光耦PC817使所连接两端电路隔离，相当于开关断开，输出端K2高电平，放电电路打开；当放电控制器信号FUZAI信号为高时，光耦PC817发光器发出光线照射在受光器上，受光器导通，输出端K2低电平，放电电路关闭。
[0028]如图6所示，上述A/D转化电路5中的ADIN输入采集的铅酸蓄电池的模拟电压信号，在ADC0804内部转化成数字信号，输出到单片机STC89C52的Pl 口，单片机STC89C52对
数字信号进行处理；
[0029]如图8所示，上述USB充电电路7中LMl117的输入端连接图3充放电保护电路的输出端，经LMl117输出稳定的+5V电压供给手机充电。
【权利要求】
1.一种公交车太阳能手机充电装置，其特征在于:包括单片机控制器(I)、充放电保护电路(2 )、光耦驱动电路(3 )、LCD显示电路(4 )、A/D转化电路(5 )、数据存储电路(6 )、USB充电电路(7)、报警电路(8)、指示灯(9)、太阳能电池板(10)、铅酸蓄电池(11)，所述单片机控制器(I)分别与充放电保护电路(2)、光耦驱动电路(3)、IXD显示电路(4)、A/D转化电路(5)、数据存储电路(6)、报警电路(8)、指示灯(9)连接，光耦驱动电路(3)另一端与充放电保护电路(2 )连接，充放电保护电路(2 )与USB充电电路(7 )连接，充放电保护电路(2 )控制太阳能电池板(10 )和铅酸蓄电池(11)的充放电过程。
2.根据权利要求1所述的公交车太阳能手机充电装置，其特征在于:所述充放电保护电路(2)包括测试电阻(Rl)、测试LED灯(D7)、防反充二级管(Dl)、两个滤波电容(Cl、C2)、稳压管(D2 )、续流二极管(D3 )、两个MOSFET管(Ql、Q2 )、两个分压电阻(R2、R4)，测试电阻(Rl)和测试LED灯(D7)串联后与太阳能电池板并联，滤波电容(C2)接于防反充二级管(Dl)之后，MOSFET管(Ql) —端接滤波电容(C2)负极，一端连接蓄电池负极，分压电阻(R2、R4)串联后与滤波电容(Cl)、稳压管(D2 )、续流二极管(D3 )并联，MOSFET管(Q2 ) —端接滤波电容(Cl)、稳压管(D2 )、续流二极管(D3 )并联电路，一端与USB充电电路(7 )连接。
3.根据权利要求1所述的公交车太阳能手机充电装置，其特征在于:所述USB充电电路(7)输出端与USB接口连接。
【文档编号】H02S10/40GK203747449SQ201420023696
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年1月15日 优先权日:2014年1月15日
【发明者】陈颀, 张建光, 杨磊, 袁晓峰, 卢东红, 陈欢, 马嘉琳 申请人:昆明理工大学
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