多协议快充太阳能充电器的硬件框图

上一篇文章介绍了多协议快充太阳能充电器的项目起源，这篇文章来介绍该项目的硬件框图与项目需求。

 

上图为本项目的主要硬件框图，其中电源部分主要由三部分组成，BUCK降压电路，BOOST升压电路，LDO降压电路：

第一部分，太阳能BUCK降压电路，这部分用于降低太阳能电池电压，给单节锂电池进行三段式充电。为了提高太阳能转换效率和让电路兼容更多的太阳能电池板，本项目中BUCK降压电路需要支持MPPT太阳能最大功率点跟踪功能和宽电压输入功能。

第二部分，锂电池BOOST升压电路，用于将锂电池电压（4.2V及以下）升压至符合手机充电的电压（快充电压可以是5V，9V，12V），然后配合快充协议识别电路，动态调整输出电压。

第三部分，LDO降压电路，在项目中使用到了一个低压差的LDO（线性降压）为单片机提供稳定的3.3V直流电。

当然电路中还使用到了锂电池保护电路，单片机，电压电流检测电路，按键，LED电量显示等等外围电路，但是这些都不在本次项目的重要讲解部分。这些电路的应用会穿插在以后的项目中。

当你有多块太阳能电池板时，还需要进行太阳能供电电压选择，因为不同的供电电压带来的电路损耗是不同的。如果你只有一块6V5W的太阳能电池板，你就乖乖的使用6V电压进行充电。如果恰好你手上有几块太阳能电池，这时你可以选择并联方案，依然使用6V充电，也可以选择串联方案，使用12V，18V等电压进行充电。但是始终要记得一点，无论太阳能电池是串联还是并联，它们的输出功率都是相等的。唯一有区别的在于在传输过程中的电路损耗问题。
 

假设你有两块6V5W的太阳能电池板，传输线路电阻为0.5欧姆，并且假设输出电压不会被拉低依然为6V：下面用公式进行分析两种方案的损耗问题。

使用并联方案：

电流：

线路损耗：

使用串联方案：

电流：

线路损耗：

当线路电阻仅为0.5欧姆的情况下，串联与并联的线路损耗就相差了1.1W。所以怎么选这里就看您的需求，这里对充电电压的选择就不在进行赘述，根据自己的实际情况进行选择即可。小编由于囊中羞涩只买得起一块太阳能电池板，所以这里就没得选择，只好乖乖使用6V进行供电。

最后，看看项目需求，后续文章将会按照该需求进行展开。

太阳能电池电压范围	6~24V,支持MPPT
锂电池充电需求	能够实现三段式锂电池充电
快充协议	支持QC2.0,QC3.0,FCP,AFC,Apple2.4A
电源管理实现功能	电量显示，电压检测，过流保护等