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一种太阳能电池板电池充电器设计全过程

2011-11-15 15:25
FlappyBird
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  LED 照明

  随着电源的完成,我就可以增加电路,在晚上高效率地提供照明了。LED 足够亮,可以照亮房间,这在以前是不可想象的,但是新的技术进步已经为 LED 照明的新时代创造了条件。尤其是,Philips Lumileds Luxeon LED 在 1000mA 时可以提供超过 100 流明的光。我配备了一个 LumiLED 阵列,使用 LTC3475 (16 引线 TSSOP 耐热增强型封装) 双路 1.5A 恒定电流 LED 驱动器 DC923A 演示板。它设计成用一个宽范围输入电压 (4V 至 30V) 驱动两个信道,每个信道 1.5A.12V 电池直接连接到演示板的输入,为每个通道 3 个串联的 LED 灯供电,当两个通道都接通时,总共有 6 个 LED.这些 LED 出奇地亮,用一块柔光布遮上时,足够照亮我们整个营地。晚上的放电电流全部来自电池,因为太阳能电池板夜间提供零电力。以 2A 的总放电电流,可以整晚为这些灯供电。到接近中午或偏下午时,电池再次充满电,为给喷雾系统供电做好了准备,在早午餐后,喷雾系统就可以让我们感到凉爽了。

  用于外部设备的点烟器适配器

  我们的通信无线电收发报机在大量使用以后需要充电,因为蜂窝电话接收不到信号。我们使用的无线电收发报机有一个汽车适配器插头,可通过点烟器充电。为了快速充电,我增加了一个连接到电池的 12V 点烟器内孔适配器,专门用于该汽车适配器插头。这证明很有用,因为电池充电一次仅持续几个小时,所以我们需要经常给我们的无线电收发报机充电。图 8 显示的是,通过连接到 12V 电池输出的点烟器给无线电收发报机充电。

图 8:通过汽车点烟器在 12Vdc 时对 Ham无线电收发报机充电

  调试和隐患

  在用样机进行的一次初步测试中,我发现了太阳能电池板使用的一个根本限制。太阳能电池板上变化的电压也意味着变化的电流。我在仿真一些现实世界的要素时,例如阴影遮住太阳能电池板或阳光不足,顿悟了这个问题。在一种极端情况下,在电池板上方舞动手臂都能引起系统闭锁到限流值上,这令人担忧。当阳光变化使输出电压下降时,样机的电流模式架构使系统从太阳能电池板吸取更多电流,这是非常合乎情理的,因为功率反映的是电流与电压之间的关系,电压下降时,电流会上升,以达到同样的功率值。解决方案是,设计一个功率变化的系统,因为视阳光在太阳能电池板上照射量的不同而改变,输入电压和输入电流会变化。

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