中心议题:
太阳能充电控制器原理 太阳能充电电路设计 脉宽调制充电子程序流程
蓄电池优良的特性和较长的使用寿命在一定程度上取决于正确的充放电,错误的充电会使蓄电池寿命缩短、性能变差。合适的充电电流和选择充电方法非常重要。
蓄电池的充电方法很多,例如恒流、恒压、最大功率跟踪充电等。根据蓄电池的不同应用场合,可选择相应的充电方式。
在光伏利用系统中,太阳电池的输出特性与当时日照、太阳电池表面温度以及负载有关,且具有非线性特性,蓄电池在充电过程中其端电压也在不断发生变化。
在独立太阳能发电系统中,为了降低成本、提高效率和可靠性,既要使光伏电池输出最大功率,又要使蓄电池正确充放电,同时还要最大限度地利用所发电能。在目前的光伏系统中,这三者的实现存在矛盾,通常只能兼顾一个方面,例如只追踪光伏电池最大功率点将会放弃蓄电池的最佳充放电,从而限制了系统的效率和寿命。因此我们在选择充电方法时应综合考虑各种因素、使用场合等来设计性能优良的充电控制器。
1 充电控制器原理
本文所设计的充电控制器采用了斩波式PWM原理,分两个阶段,第一阶段为快充阶段,第二阶段为PWM 阶段(慢充阶段)。
图1所示电路采用斩波式PWM 充电原理,检测蓄电池的充电端电压,将检测得到的蓄电池端电压与给定点电压比较,若小于给定电压,斩波器全通,迅速给蓄电池充电; 当蓄电池的电压大于给定电压时,则根据比例调整功率管的占空比,充电进入慢充阶段,改善充电特性,防止过充。
2 充电电路的设计
充电控制的开关管(斩波管)选用POWER MOFFETIRF4905。此管是P 沟道的MOFFET 管, 具有小导通电阻, RON=20mΩ,最大通态电流ID=74A (条件温度25℃, VGS=-10V),开关速度快,具有很好的开关性能。当此管栅源电压VGS<-8.0V 时,此管作为开关管就有很好的开关性能。又因为此管为P 沟道,很容易把基准电压选在一个点上, 则系统的可靠性会得到较大提高。
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