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  动态稳压器路径管理简化了电池_太阳能电池

作者:上海稳压器厂 发布时间:2016-09-23
  太阳能电池通常是由p-n结与入射光能量(光子)产生电流通过p-n结的稳压器和空穴重新组合。由于p-n结二极管的特性是类似的,所以我们通常采用图1所示为一个简化的电路模型…太阳能电池太阳能电池特性通常是由p-n结,入射光的能量(光子)通过p-n结的稳压器和空穴重新组合而产生电。由于p-n结的特性是类似的二极管,我们通常把电路的一个简化的模型,太阳能电池特性如图1所示。图1太阳能电池的简化电路模型的电流源IPH产生电流正比于一个太阳能电池的光的数量。在无负载的连接的情况下,通过二极管D1几乎所有产生的电流,正向电压决定了太阳能电池的开路电压(VOC)。由于不同类型的太阳能电池的特性,电压会有所不同。然而,对于大多数硅电池,这个电压是(这也是p-n结二极管的标准正向电压)0.5 ~ 0.6v之间。在太阳能电池的实际应用中,并联电阻Rp的漏电流很小。随着负载电流的增加,从二极管的负载和流量到最生电流。对于大多数负载电流,这个过程中只有一个小的输出电压的影响。由于二极管的I-V特性会略有变化,因为为串联电阻(其具有连接损耗)RS的原因,电压略有下降,但输出电压基本上保持不变。然而,有时通过D1的电流太小,导致二极管偏置是不够的,和二极管两端的电压会随着负载电流的增加急剧下降。最后,如果所有的电流流过负载(而不流经二极管),输出电压为零。这个电流被称为太阳电池。短路电流(ISC)。ISC和VOC是确定太阳能电池(见图2)工作性能的主要参数之一。图2。在大多数应用中典型的太阳能电池的I-V特性,人们预计将提供尽可能多的能源,太阳能电池。随着输出功率是输出电压和电流的乘积,有必要确定电池工作区部分由最大功率值产生的,这被称为最大功率点(MPP)。当输出电压是(VOC)最大值,输出电流为零,这是一个极端的例子。当输出电流达到(ISC)最大值,输出电压为零。在这两种情况下VI的产品为零,那么它肯定不是一个MMP点。我们可以很容易地证明MPP,在任何应用程序,(或通过实验进行观察)一般会出现在(见图3)下方的某个位置的太阳能电池的输出特性。但问题是,太阳能电池的MPP的确切位置将取决于入射光和环境温度。因此,设计是动态调整的太阳能电池的输出电流,以达到最大的太阳能发电系统,使其能在MPP点或其附近点的实际工作中的应用。有实施(最大功率点跟踪器)方法对太阳能电池输出特性的方法很多,但它是非常复杂的,尤其是在关键任务系统如卫星等。然而,在很多小的程序,它不需要非常精确的MPP跟踪方案,只有一个简单的低成本的解决方案,可用于约90% ~ 95%可用的稳压器可用。TI线性充电控制器bqtiny III系列动态[工业电器网-中国工业电器网]状态稳压器路径管理(DPPM)函数可用于如简化MPP跟踪器实现。图4 bqtiny三线性充电器DPPM工作原理DPPM功能主要原理如图4所示。暂时忽略USB输入,电路的工作原理如下:在Q1 Q2引脚电压调节,根据典型的CC-CV锂离子充电曲线调整充电电流。如果当前连接到AC引脚供应不足的供电系统和电池充电的输出电压开始下降。如果输出电压达到预定值bqtiny III的vdppm自动下降一级输出电流可以保持在vdppm充电。图5使用太阳能电池板充电的电池可用于如图5所示。其中,一个太阳能电池板是用来重新充电的一个锂离子电池。太阳能电池板是由多个电池串组成,每一个电池串包括11个串联的硅电池。它的功能类似于限流电压源,电流限制是由太阳能电池板的大小和光照在上述决定的。从太阳能电池板的最大输出电压通常(VOC)和5.5 ~ 6V之间。因为电压小于bq24030预定义的6v输出电压调节,Q1是完全开放的(turned hard-on)。RSET定义最大充电电流1A。如果超过了太阳能电池的(取决于光线强弱)电流输出,太阳能电池板的输出电压会下降,从而降低了bq24030引脚的电压。RDPPM编程自动滴洲际到一个水平,使输出电压保持在4.5V。为什么vdppm的使用,因为它是用太阳能电池板(MPP)最大功率点非常一致。假设在Q1两端的电压降为300mV,每个电池的电压将发生变化,436mv,使太阳能电池板的输出功率将达到最大化。如果VOUT高于DPPM,然后4.5v不会工作,太阳能电池板将偏离MPP的工作状态。然而,只有所需的电能是小于的太阳能电池板。这将发生,在这个时候减少的效率不会有太大的影响。如图3所示,随着输出功率接近MPP,输出功率曲线变得平滑,然后突然急剧下降。因此,设置vdppm略高于设定略低。这可以最大限度地减少不适当的工作点对输出功率的影响。如果太阳能板供电系统是不够的,即使当电池充电电流已经下降到零,Q2将开放,输出电压将下降到低于VBAT电池电压、电流和电池可以提供任何太阳能电池板无法提供。bqtiny III还允许电池充电通过USB端口。在这种情况下,Q3将用于调节电流以确保USB规格可根据IC ISET2引脚状态满足要求的100mA或500mA输入。如果系统和充电电流超过选定的输出电流限制的总和,然后USB将下降和DPPM功能会降低充电电流,或恢复到以前的电池。