本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光能采集電路。

背景技術(shù)：

目前，太陽(yáng)能應(yīng)用比較廣泛，其中一項(xiàng)重要的應(yīng)用便是太陽(yáng)能發(fā)電。利用太陽(yáng)能發(fā)的電可以送至電網(wǎng)，也可以先存儲(chǔ)以備后續(xù)利用等，比如常見的太陽(yáng)能路燈，便是太陽(yáng)能電池板發(fā)的電先存儲(chǔ)，在光線弱時(shí)為路燈供電，這些均是室外太陽(yáng)光下的光能采集。而對(duì)于室內(nèi)弱光環(huán)境下的光能采集，因?yàn)樘?yáng)能電池板輸出的電壓/電流微弱，故必須先經(jīng)過(guò)存儲(chǔ)才能加以利用。

現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)室內(nèi)弱光的采集和利用主要集中在計(jì)算器和穿戴設(shè)備，功能簡(jiǎn)單，設(shè)備耗電量小，其采集儲(chǔ)能方式為太陽(yáng)能輸出直接連接存儲(chǔ)電容。在存儲(chǔ)端電壓升高至太陽(yáng)能片以最大功率點(diǎn)輸出時(shí)對(duì)應(yīng)的輸出電壓之前的很長(zhǎng)一段時(shí)間的充電過(guò)程中，因?yàn)殡娏魈?，且太?yáng)能片的輸出電壓會(huì)被存儲(chǔ)電容拉低，即太陽(yáng)能片的輸出電壓一直無(wú)法達(dá)到太陽(yáng)能片以最大功率點(diǎn)輸出時(shí)對(duì)應(yīng)的輸出電壓，導(dǎo)致太陽(yáng)能片一直無(wú)法以最大功率點(diǎn)輸出，造成充電耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)且不能達(dá)到光能的更有效利用，即光電轉(zhuǎn)換效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種光能采集電路，能夠有效節(jié)省充電時(shí)間，且更有效的利用光能，避免浪費(fèi)，即能夠有效提高光電轉(zhuǎn)換效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種光能采集電路，包括：

太陽(yáng)能電池，存儲(chǔ)電容和MPPT控制器；

所述MPPT控制器的輸入端與所述太陽(yáng)能電池的正極相連接，輸出端與所述存儲(chǔ)電容的第一端相連接；

所述太陽(yáng)能電池的負(fù)極、所述MPPT控制器的接地端和所述存儲(chǔ)電容的第二端分別接地。

優(yōu)選的，還包括：

輸入端與所述太陽(yáng)能電池的正極相連接，輸出端與所述存儲(chǔ)電容的第一端相連接，低電平有效的第一開關(guān)管Q1；

電阻R1和電阻R2；所述電阻R1的第一端與所述第一開關(guān)管Q1的輸出端相連接，第二端與所述電阻R2的第一端相連接，所述R2的第二端接地；

輸入端與所述太陽(yáng)能電池的正極相連接，輸出端與所述第一開關(guān)管Q1的控制端相連接，控制端與所述電阻R1的第二端相連接，高電平有效的第二開關(guān)管Q2；

一端與所述第一開關(guān)管Q1的控制端和第二開關(guān)管Q2的輸出端分別相連接，另一端接地的電阻R3；

輸入端與所述太陽(yáng)能電池的正極以及所述第二開關(guān)管的輸入端分別相連接，輸出端與所述MPPT控制器的輸入端相連接，高電平有效的第三開關(guān)管Q3；

第一端與所述第三開關(guān)管Q3的控制端相連接，第二端接地的電阻R4；所述太陽(yáng)能電池的負(fù)極與所述電阻R4的第二端相連接；

一端與所述存儲(chǔ)電容的第一端相連接，另一端與所述電阻R4的第一端相連接的電阻R5。

優(yōu)選的，所述存儲(chǔ)電容為法拉電容，所述存儲(chǔ)電容的第一端為所述法拉電容的正極。

優(yōu)選的，所述第一開關(guān)管為PMOS管。

優(yōu)選的，所述第二開關(guān)管為NPN型三極管。

優(yōu)選的，所述第三開關(guān)管為NMOS管。

優(yōu)選的，所述太陽(yáng)能電池為太陽(yáng)能電池片。

經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種光能采集電路。本發(fā)明提供的光能采集電路，包括：太陽(yáng)能電池，存儲(chǔ)電容和MPPT控制器，其中，所述MPPT控制器的輸入端與所述太陽(yáng)能電池的正極相連接，輸出端與所述存儲(chǔ)電容的第一端相連接，所述太陽(yáng)能電池的負(fù)極、所述MPPT控制器的接地端和所述存儲(chǔ)電容的第二端分別接地。本發(fā)明提供的光能采集電路通過(guò)在太陽(yáng)能電池和存儲(chǔ)電容之間增加所述MPPT控制器，當(dāng)存儲(chǔ)電容充電至所述MPPT控制器的最大功率點(diǎn)跟蹤功能的啟動(dòng)電壓時(shí)，所述MPPT控制器便自動(dòng)將太陽(yáng)能電池的輸出穩(wěn)定在最大功率點(diǎn)，而所述MPPT控制器的最大功率點(diǎn)跟蹤功能的啟動(dòng)電壓要遠(yuǎn)小于太陽(yáng)能片以最大功率點(diǎn)輸出時(shí)對(duì)應(yīng)的輸出電壓，也就是說(shuō)，本發(fā)明提供的技術(shù)方案，只要存儲(chǔ)電容充電至所述MPPT控制器的最大功率點(diǎn)跟蹤功能的啟動(dòng)電壓時(shí)，便可直接自動(dòng)將太陽(yáng)能電池的輸出穩(wěn)定在最大功率點(diǎn)，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，能夠節(jié)省存儲(chǔ)電容由所述MPPT控制器的最大功率點(diǎn)跟蹤功能的啟動(dòng)電壓充電至太陽(yáng)能片以最大功率點(diǎn)輸出時(shí)對(duì)應(yīng)的輸出電壓的充電時(shí)間，提前使太陽(yáng)能片以最大功率點(diǎn)輸出，從而有效節(jié)省充電時(shí)間，并實(shí)現(xiàn)更有效的光能利用。因此，本發(fā)明提供的技術(shù)方案，能夠有效節(jié)省充電時(shí)間，且更有效的利用光能，避免浪費(fèi)，即能夠有效提高光電轉(zhuǎn)換效率。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光能采集電路的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另外一種光能采集電路的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)現(xiàn)有技術(shù)和本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

實(shí)施例

請(qǐng)參閱圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光能采集電路的結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，該光能采集電路，包括：

太陽(yáng)能電池N1，存儲(chǔ)電容C1和MPPT(Maximum Power Point Tracking最大功率點(diǎn)跟蹤)控制器U1；

具體的，所述MPPT控制器U1即最大功率點(diǎn)追蹤控制太陽(yáng)能控制器。

所述MPPT控制器U1的輸入端與所述太陽(yáng)能電池N1的正極相連接，輸出端與所述存儲(chǔ)電容C1的第一端相連接；

所述太陽(yáng)能電池N1的負(fù)極、所述MPPT控制器U1的接地端和所述存儲(chǔ)電容C1的第二端分別接地。

可選的，所述存儲(chǔ)電容C1的第一端為所述存儲(chǔ)電容C1的正極，所述存儲(chǔ)電容C1的第二端為所述存儲(chǔ)電容C1的負(fù)極。

本發(fā)明實(shí)施例提供的光能采集電路通過(guò)在太陽(yáng)能電池和存儲(chǔ)電容之間增加所述MPPT控制器，當(dāng)存儲(chǔ)電容充電至所述MPPT控制器的最大功率點(diǎn)跟蹤功能的啟動(dòng)電壓時(shí)，所述MPPT控制器便自動(dòng)將太陽(yáng)能電池的輸出穩(wěn)定在最大功率點(diǎn)，而所述MPPT控制器的最大功率點(diǎn)跟蹤功能的啟動(dòng)電壓要遠(yuǎn)小于太陽(yáng)能片以最大功率點(diǎn)輸出時(shí)對(duì)應(yīng)的輸出電壓，也就是說(shuō)，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案，只要存儲(chǔ)電容充電至所述MPPT控制器的最大功率點(diǎn)跟蹤功能的啟動(dòng)電壓時(shí)，便可直接自動(dòng)將太陽(yáng)能電池的輸出穩(wěn)定在最大功率點(diǎn)，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，能夠節(jié)省存儲(chǔ)電容由所述MPPT控制器的最大功率點(diǎn)跟蹤功能的啟動(dòng)電壓充電至太陽(yáng)能片以最大功率點(diǎn)輸出時(shí)對(duì)應(yīng)的輸出電壓的充電時(shí)間，提前使太陽(yáng)能片以最大功率點(diǎn)輸出，從而有效節(jié)省充電時(shí)間，并實(shí)現(xiàn)更有效的光能利用。因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案，能夠有效節(jié)省充電時(shí)間，且更有效的利用光能，避免浪費(fèi)，即能夠有效提高光電轉(zhuǎn)換效率。

需要說(shuō)明的是，由于所述太陽(yáng)能電池的輸出電壓已經(jīng)被存儲(chǔ)電容拉低，且所述MPPT控制器U1本身也會(huì)分壓，因此所述太陽(yáng)能電池的輸出功率很小，因此，在所述存儲(chǔ)電容的電壓從很低(如0伏)升至所述MPPT控制器U1的最大功率點(diǎn)跟蹤功能的啟動(dòng)電壓的過(guò)程也相對(duì)較長(zhǎng)，為此，本發(fā)明還提供了另外一個(gè)實(shí)施例，用以減小在所述存儲(chǔ)電容的電壓從很低(如0伏)升至所述MPPT控制器U1的最大功率點(diǎn)跟蹤功能的啟動(dòng)電壓的時(shí)間。請(qǐng)參見本發(fā)明提供的另外一個(gè)實(shí)施例。

請(qǐng)參閱圖2，圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另外一種光能采集電路的結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，該光能采集電路，包括：

太陽(yáng)能電池N1，存儲(chǔ)電容C1和MPPT控制器U1；

所述MPPT控制器U1的輸入端與所述太陽(yáng)能電池N1的正極相連接，輸出端與所述存儲(chǔ)電容C1的第一端相連接；

所述太陽(yáng)能電池N1的負(fù)極、所述MPPT控制器U1的接地端和所述存儲(chǔ)電容C1的第二端分別接地；

輸入端與所述太陽(yáng)能電池N1的正極相連接，輸出端與所述存儲(chǔ)電容C1的第一端相連接，低電平有效的第一開關(guān)管Q1；

電阻R1和電阻R2；所述電阻R1的第一端與所述第一開關(guān)管Q1的輸出端相連接，第二端與所述電阻R2的第一端相連接，所述R2的第二端接地；

輸入端與所述太陽(yáng)能電池N1的正極相連接，輸出端與所述第一開關(guān)管Q1的控制端相連接，控制端與所述電阻R1的第二端相連接，高電平有效的第二開關(guān)管Q2；

一端與所述第一開關(guān)管Q1的控制端和第二開關(guān)管Q2的輸出端分別相連接，另一端接地的電阻R3；

輸入端與所述太陽(yáng)能電池N1的正極以及所述第二開關(guān)管的輸入端分別相連接，輸出端與所述MPPT控制器U1的輸入端相連接，高電平有效的第三開關(guān)管Q3；

第一端與所述第三開關(guān)管Q3的控制端相連接，第二端接地的電阻R4；所述太陽(yáng)能電池N1的負(fù)極與所述電阻R4的第二端相連接；

一端與所述存儲(chǔ)電容C1的第一端相連接，另一端與所述電阻R4的第一端相連接的電阻R5。

可選的，所述存儲(chǔ)電容C1的第一端為所述存儲(chǔ)電容C1的正極，所述存儲(chǔ)電容C1的第二端為所述存儲(chǔ)電容C1的負(fù)極。

可選的，本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的技術(shù)方案，所述存儲(chǔ)電容C1為法拉電容，所述存儲(chǔ)電容C1的第一端為所述法拉電容的正極。

可選的，本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的技術(shù)方案，所述第一開關(guān)管為PMOS管。

可選的，本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的技術(shù)方案，所述第二開關(guān)管為NPN型三極管。

可選的，本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的技術(shù)方案，所述第三開關(guān)管為NMOS管。

可選的，本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的技術(shù)方案，所述太陽(yáng)能電池N1為太陽(yáng)能電池片。

下面以所述第一開關(guān)管為PMOS管，所述第二開關(guān)管為NPN型三極管，所述第三開關(guān)管為NMOS管，所述存儲(chǔ)電容為法拉電容為例，對(duì)本發(fā)明圖2對(duì)應(yīng)的實(shí)施例的原理進(jìn)行闡述：

當(dāng)太陽(yáng)能電池放置于室內(nèi)弱光照下，即可產(chǎn)生瞬時(shí)開路電壓V1，其中Q1是PMOS管，此時(shí)Q1導(dǎo)通，太陽(yáng)能電池電壓經(jīng)由Q1給法拉電容C1充電。因?yàn)榇藭r(shí)法拉電容負(fù)載過(guò)大，會(huì)將太陽(yáng)能電池輸出電壓拉至一個(gè)很低的電壓V2。此時(shí)因C1處電壓很低，NPN型三極管Q2不導(dǎo)通，則Q1一直處于導(dǎo)通狀態(tài)；而Q3是NMOS管，C1電容電壓不足以使得Q3導(dǎo)通，所以太陽(yáng)能電池只能經(jīng)由Q1給C1供電。

當(dāng)C1充電到一定電壓V3(此電壓為U1的MPPT功能的啟動(dòng)電壓)時(shí)，Q2的B極(基極)電壓V_B因R1、R2的分壓達(dá)到Q2的導(dǎo)通電壓，C極(集電極)與E極(發(fā)射極)電壓相等，即等于太陽(yáng)能電池的輸出電壓，此時(shí)Q1將截止輸出。而Q3的G極(柵極，即控制端)電壓V_G因R4、R5的分壓使得Q3導(dǎo)通，太陽(yáng)能電池此時(shí)經(jīng)由Q3進(jìn)入MPPT控制芯片，輸出電壓給法拉電容充電。

此電路設(shè)計(jì)的背景在于上文所述，若一開始即經(jīng)過(guò)MPPT控制器給法拉電容充電，則MPPT控制器只有在法拉電容電壓達(dá)到V₃時(shí)，MPPT功能才能啟動(dòng)，在此電壓之前，法拉電容會(huì)將太陽(yáng)能電池的輸出電壓一直拉低且保持在一個(gè)非常低的電壓水平，且又由于MPPT控制器分壓，法拉電容充電較慢。所以，在MPPT功能啟動(dòng)之前，用太陽(yáng)能電池直接給法拉電容充電，相對(duì)于圖1對(duì)應(yīng)的實(shí)施例的方案，能夠使法拉電容電壓升到V₃的充電時(shí)間減小，從而使MPPT控制器能夠更早的啟動(dòng)MPPT功能，有效提高充電效率。

經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種光能采集電路。本發(fā)明提供的光能采集電路，包括：太陽(yáng)能電池，存儲(chǔ)電容和MPPT控制器，其中，所述MPPT控制器的輸入端與所述太陽(yáng)能電池的正極相連接，輸出端與所述存儲(chǔ)電容的第一端相連接，所述太陽(yáng)能電池的負(fù)極、所述MPPT控制器的接地端和所述存儲(chǔ)電容的第二端分別接地。本發(fā)明提供的光能采集電路通過(guò)在太陽(yáng)能電池和存儲(chǔ)電容之間增加所述MPPT控制器，當(dāng)存儲(chǔ)電容充電至所述MPPT控制器的最大功率點(diǎn)跟蹤功能的啟動(dòng)電壓時(shí)，所述MPPT控制器便自動(dòng)將太陽(yáng)能電池的輸出穩(wěn)定在最大功率點(diǎn)，而所述MPPT控制器的最大功率點(diǎn)跟蹤功能的啟動(dòng)電壓要遠(yuǎn)小于太陽(yáng)能片以最大功率點(diǎn)輸出時(shí)對(duì)應(yīng)的輸出電壓，也就是說(shuō)，本發(fā)明提供的技術(shù)方案，只要存儲(chǔ)電容充電至所述MPPT控制器的最大功率點(diǎn)跟蹤功能的啟動(dòng)電壓時(shí)，便可直接自動(dòng)將太陽(yáng)能電池的輸出穩(wěn)定在最大功率點(diǎn)，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，能夠節(jié)省存儲(chǔ)電容由所述MPPT控制器的最大功率點(diǎn)跟蹤功能的啟動(dòng)電壓充電至太陽(yáng)能片以最大功率點(diǎn)輸出時(shí)對(duì)應(yīng)的輸出電壓的充電時(shí)間，提前使太陽(yáng)能片以最大功率點(diǎn)輸出，從而有效節(jié)省充電時(shí)間，并實(shí)現(xiàn)更有效的光能利用。因此，本發(fā)明提供的技術(shù)方案，能夠有效節(jié)省充電時(shí)間，且更有效的利用光能，避免浪費(fèi)，即能夠有效提高光電轉(zhuǎn)換效率。

最后，還需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

本說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。