低成本太陽能電池充電器設計
發布時間:2012-10-31 責任編輯:Lynnjiao
【導讀】太陽能電池板ban的de泄xie漏lou問wen題ti傳chuan統tong上shang可ke以yi采cai用yong一yi個ge與yu太tai陽yang能neng電dian池chi板ban相xiang串chuan聯lian的de肖xiao特te基ji二er極ji管guan來lai解jie決jue,但dan肖xiao特te基ji二er極ji管guan的de正zheng向xiang電dian壓ya降jiang使shi得de它ta在zai高gao電dian流liu條tiao件jian下xia會hui消xiao耗hao大da量liang的de功gong率lv。因yin此ci,需xu要yao采cai用yong昂ang貴gui的de散san熱re器qi和he精jing細xi的de布bu局ju來lai把ba肖xiao特te基ji二er極ji管guan保bao持chi於yu低di溫wen狀zhuang態tai。
那麼,有沒有低成本的解決方案?太陽能電池充電器設計最困擾設計師的“至滿充電電池的浮動電壓控製”和“在最佳發電點給電池板加載”問題又該如何解決?在下文中,Linear電源專家將為你介紹該公司最新的低成本解決方案。
作zuo為wei在zai商shang業ye和he住zhu宅zhai環huan境jing中zhong均jun具ju實shi用yong性xing的de一yi種zhong發fa電dian方fang法fa而er言yan,太tai陽yang能neng電dian池chi板ban已yi經jing被bei人ren們men所suo廣guang泛fan接jie受shou。然ran而er,盡jin管guan在zai技ji術shu方fang麵mian取qu得de了le進jin步bu,太tai陽yang能neng電dian池chi板ban的de造zao價jia仍reng然ran很hen昂ang貴gui。這zhe種zhong高gao昂ang的de成cheng本ben有you很hen大da部bu分fen來lai自zi於yu電dian池chi板ban本ben身shen,這zhe裏li,電dian池chi板ban的de尺chi寸cun(因而也包括其成本)將隨著所需輸出功率的增加而增加。因此,為了造就外形尺寸最小、成本效益性最佳的解決方案,最大限度地提升電池板性能是很重要的。
一(yi)般(ban)而(er)言(yan),太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)板(ban)所(suo)獲(huo)取(qu)的(de)能(neng)量(liang)用(yong)於(yu)給(gei)電(dian)池(chi)充(chong)電(dian),電(dian)池(chi)的(de)儲(chu)能(neng)反(fan)過(guo)來(lai)將(jiang)在(zai)沒(mei)有(you)陽(yang)光(guang)照(zhao)射(she)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)為(wei)終(zhong)端(duan)應(ying)用(yong)電(dian)路(lu)的(de)操(cao)作(zuo)提(ti)供(gong)支(zhi)持(chi)。如(ru)欲(yu)實(shi)現(xian)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)充(chong)電(dian)器(qi)的(de)最(zui)佳(jia)設(she)計(ji),則(ze)必(bi)需(xu)對(dui)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)板(ban)的(de)特(te)性(xing)有(you)所(suo)了(le)解(jie)。首(shou)先(xian),由(you)於(yu)具(ju)有(you)很(hen)大(da)的(de)結(jie)合(he)區(qu),因(yin)此(ci)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)板(ban)會(hui)發(fa)生(sheng)泄(xie)漏(lou),在(zai)黑(hei)暗(an)條(tiao)件(jian)下(xia)電(dian)池(chi)將(jiang)通(tong)過(guo)電(dian)池(chi)板(ban)放(fang)電(dian)。而(er)且(qie),每(mei)塊(kuai)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)板(ban)都(dou)擁(yong)有(you)一(yi)個(ge)具(ju)最(zui)大(da)功(gong)率(lv)點(dian)的(de)特(te)征(zheng)IV曲線,所以,當負載特性與電池板特性不相匹配時,能量提取將有所減少。理想的情況是:電池板將在最大功率點上被持續加載,以充分地利用可用的太陽能,並由此最大限度地縮減電池板成本。
一般情況下,可以采用一個與電池板相串聯的肖特基二極管來解決電池板的泄漏問題。反向泄漏被減小至一個很低的數值;然而,肖特基二極管的正向電壓降(它在高電流條件下會消耗大量的功率)仍(reng)然(ran)會(hui)造(zao)成(cheng)能(neng)量(liang)損(sun)失(shi)。因(yin)此(ci),需(xu)要(yao)采(cai)用(yong)昂(ang)貴(gui)的(de)散(san)熱(re)器(qi)和(he)精(jing)細(xi)的(de)布(bu)局(ju)來(lai)把(ba)肖(xiao)特(te)基(ji)二(er)極(ji)管(guan)保(bao)持(chi)於(yu)低(di)溫(wen)狀(zhuang)態(tai)。解(jie)決(jue)該(gai)功(gong)率(lv)耗(hao)散(san)問(wen)題(ti)的(de)一(yi)種(zhong)更(geng)加(jia)有(you)效(xiao)方(fang)法(fa)是(shi)用(yong)一(yi)個(ge)基(ji)於(yu)MOSFET的理想二極管來替代肖特基二極管。這將把正向電壓降減小到低至20mV,從而顯著地減少功耗,同時降低散熱布局的複雜性、外形尺寸和成本。幸運的是,由於已經有一些IC供應商製造出了具有這種規格的理想二極管(比如:由淩力爾特公司提供的LTC4412),因此上述目標得以輕鬆實現。
不過,有兩個問題依然存在,即:“至滿充電電池的浮動電壓控製”和“在最佳發電點給電池板加載”。這些問題常常可以通過采用一個開關模式充電器和一個高效率降壓型穩壓器來加以解決。
淩力爾特已經開發出了這樣一款電路,它由LTC1625NoRESNSE(無檢測電阻器)同步降壓型控製器、LTC1541微功率運算放大器、比較器和基準、以及LTC4412理想二極管組成。
電路被置於太陽能電池板和電池之間,用於調節電池浮動電壓。基於LTC1541的de附fu加jia控kong製zhi環huan路lu強qiang製zhi充chong電dian器qi在zai最zui大da電dian池chi板ban功gong率lv點dian上shang運yun作zuo。這zhe種zhong效xiao率lv的de提ti升sheng縮suo減jian了le所suo需xu的de電dian池chi板ban尺chi寸cun,因yin而er降jiang低di了le總zong體ti解jie決jue方fang案an的de成cheng本ben。當dang電dian池chi板ban峰feng值zhi電dian源yuan電dian壓ya和he電dian池chi電dian壓ya之zhi間jian存cun在zai失shi配pei時shi,這zhe款kuan電dian路lu的de重zhong要yao優you點dian表biao現xian得de尤you為wei突tu出chu。
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