做了个简单有效的太阳能电池充电控制器

qdliuji · 发表于 2010-7-5 10:42

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本帖最后由 qdliuji 于 2010-7-5 10:46 编辑

很简单，白菜3R33调为4.2伏输出给锂电池充电，太阳能电池输入是13伏/200ma。因为太阳能电池输出电流有限，经DC-DC电路后充电电流并不大，输入电压被拉低，比太阳能电池输出电流大不了多少，有点浪费。试在3R33输出串小电阻能提高充电电流，受阳光影响串的电阻要变才行。本想用运放和MOS做个，通过控制MOS的导通电阻实现这功能，昨天突然想到用MOS应该就行了，还简单。电路很简单就不画了，NMOS接在3R33输出，在太阳能电池输出接分压电阻给栅极供电，原理是一旦输出电流过大拉低输入电压，则分压电压降低，MOS趋向截止，压降增大迫使输出电流降低，反之相反。栅极对地接2K电阻，正极到栅极接20K可调电阻，接好后调整栅极电压到输出为4.2伏，此时栅极电压已达6.2伏，MOS用的是主板拆下的NMOS。MOS输出串50毫欧电阻，接上电池试验，又微调了下栅极电压，50毫欧电阻上电压达到15毫伏，电流约300ma，输入端电流表显示只有150ma，试验成功。感觉电阻大了点，准备换小点。

wzr200408 · 发表于 2010-7-5 11:28

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qdliuji · 发表于 2010-7-5 13:38

本帖最后由 qdliuji 于 2010-7-5 13:40 编辑

2# wzr200408
开始想把2K电阻接到正极，后来怕驱动电流不够反过来了。可调电阻是20K的3296，可以调到低于1K的{:1_217:}。MOS接在3R33输出和电池之间，起到可变电阻的作用，是线性的，但MOS用的是低导通电阻的，4.5伏导通电阻才几十毫欧，这里MOS是当可变电阻使用。这个原理是增大3R33输出电阻防止将输入电压拉得太低，用限流也可以但适应范围太窄。改造前输入电压是4.7伏左右，现在是9.4伏，测试输出电流能达到300ma，输入150ma左右，没改前输出170ma输入150ma。这个改造只对高电压输入、低压输出太阳能电池有效，如果太阳能输入是5-6伏就不如串二极管和并联式稳压器了。

平流层 · 发表于 2010-7-5 14:05

你这个属于最大功率追踪范畴,就是让单片控制dc-dc来达到最大利用太阳能片的功率输出,因为电流大了电压太低功率不高,电流太小也功率不高,所以限定吸收一定的电流做到最高功率输出.

qdliuji · 发表于 2010-7-5 14:24

4# 平流层
差不多，就是为了充分利用太阳能电池的输出。

1448441 · 发表于 2010-7-5 14:35

mark学习一个

flykite · 发表于 2010-7-5 14:43

如果想充分利用太阳能，似乎应该控制输出的电压，而不是在输出加电阻
真正的控制器还是比较复杂的

LZ的解决办法倒是很巧妙

qdliuji · 发表于 2010-7-5 14:48

7# flykite
原理是一样，用单片机或运放精密些，我这个方法简单，因为我很懒，喜欢用最简单的电路而不考虑效率{:1_217:}

平流层 · 发表于 2010-7-5 15:02

其实你反馈的地方不对,应该用光电池电压反馈到分压电阻那,电阻做个上限是4.2v,一旦光电池电压下降太多就反馈到分压电阻那减小输出电压来减小输出电流,当然还要注意阴天回流问题等等.

qdliuji · 发表于 2010-7-5 15:18

其实你反馈的地方不对,应该用光电池电压反馈到分压电阻那,电阻做个上限是4.2v,一旦光电池电压下降太多就反馈到分压电阻那减小输出电压来减小输出电流,当然还要注意阴天回流问题等等. ...
平流层发表于 2010-7-5 15:02

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我理解不能单纯改变输出电压，因为负载是电池，而DC-DC电路内阻很小，太阳能电池内阻大。光的强度差别很大时太阳能电池输出电流差距大而电压差距小，所以我认为改变输出限流更方便些。

国望堂 · 发表于 2010-7-5 16:00

文字看得云里雾里，哪位高手画个PP就妙了

菜鸟不飞 · 发表于 2010-7-5 16:24

不错，榨取最后一滴血。{:1_217:}

jyjgcjsz · 发表于 2010-7-5 16:41

我理解不能单纯改变输出电压，因为负载是电池，而DC-DC电路内阻很小，太阳能电池内阻大。光的强度差别很大时太阳能电池输出电流差距大而电压差距小，所以我认为改变输出限流更方便些。 ...
qdliuji 发表于 2010-7-5 15:18

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输出电压降低，充电电流自然就降下来，输入电压就不会下降太多，整体效率会比输出加电阻限流高些，不过高不了太多是真的。
还有，要当心3R33模块电流倒灌，阴天放光你电池的电！

菜鸟不飞 · 发表于 2010-7-5 17:34

嘿嘿，我倒是有个建议：
输入被拉底到某个阀值，控制ADJ，使输出降低，也许也是不错的。

suncrab · 发表于 2010-7-5 18:14

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qdliuji · 发表于 2010-7-5 19:36

输出电压降低，充电电流自然就降下来，输入电压就不会下降太多，整体效率会比输出加电阻限流高些，不过高不了太多是真的。
还有，要当心3R33模块电流倒灌，阴天放光你电池的电！ ...
jyjgcjsz 发表于 2010-7-5 16:41

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这么一说倒确实可行，问题是调整3R33电压用电阻是肯定不行了，得用晶体管或其它器件。理论上上臂电阻上并个PNP管应该可行，基极由输入分压驱动，但可能调整麻烦点。充电是人工控制，有太阳的时候才插上。

qdliuji · 发表于 2010-7-5 19:52

文字看得云里雾里，哪位高手画个PP就妙了
国望堂发表于 2010-7-5 16:00

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简单画了个图：

菜鸟不飞 · 发表于 2010-7-5 19:52

不麻烦，PNP就放在Vout、Vadj之间，以3R33输出为基准，算分压也很快。{:1_217:}
而且如果输入电压低到不能维持输出时，3R33自动关闭了，只有分压电阻耗电。

qdliuji · 发表于 2010-7-5 19:57

嘿嘿，我倒是有个建议：
输入被拉底到某个阀值，控制ADJ，使输出降低，也许也是不错的。
菜鸟不飞发表于 2010-7-5 17:34

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等有空试试{:1_268:}

qdliuji · 发表于 2010-7-5 20:08

不麻烦，PNP就放在Vout、Vadj之间，以3R33输出为基准，算分压也很快。{:1_217:}
而且如果输入电压低到不能维持输出时，3R33自动关闭了，只有分压电阻耗电。 ...
菜鸟不飞发表于 2010-7-5 19:52

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晶体管用于放大、截止或饱和没问题，但用于截止和饱和区之间不太好调整，截止时电阻值不知道影响大不大，温度影响也比MOS大，好在常用的PNP管都有，明天有太阳试试。

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