Идея дизайна солнечного зарядного устройства для литиевой батареи

Пользователи литиевых батарей беспокоили проблему зарядки литий-ионных аккумуляторов. То, как зарядка может быть удобна для людей, также является головной болью для производителей литиевых батарей. Не беспокойтесь об этом сегодня, потому что мы нашли способ заряжать солнечную энергию, который является экологически чистым и удобным. Сегодня производители литиевых аккумуляторов делятся идеями дизайна солнечных зарядных устройств для литиевых аккумуляторов:

Отслеживание точки максимальной мощности

Точка максимальной мощности (MPP) - это рабочая зона солнечного элемента, которая может получить максимальную мощность [1]. График на Рисунке 1 показывает площадь. График показывает взаимосвязь между типичным выходным током и выходной мощностью и кривой напряжения двойной солнечной панели MPP. MPP на кривой очевиден, потому что он соответствует напряжению и току максимальной выходной мощности солнечной панели. MPP зависит от температуры и света окружающей среды, поэтому со временем меняется. Это показывает, что зарядные устройства, использующие солнечные источники энергии, должны иметь соответствующие схемы для непрерывного отслеживания MPP. Решения MPPT при изменении условий окружающей среды. Включая простую технологию разомкнутого контура (напряжение панели поддерживается на уровне фиксированного напряжения цепи) и сложную технологию микроконтроллера (измерение входной и выходной мощности, а затем правильная регулировка напряжения панели).

Защита от обратной утечки

Обратная утечка - это явление, при котором заряд, накопленный в аккумуляторе, теряется и возвращается в источник питания. Когда напряжение батареи выше, чем напряжение источника питания, происходит обратная утечка. Когда это происходит, источник питания становится нагрузкой на аккумулятор и больше не заряжает аккумулятор. Это состояние не появляется при использовании сетевых адаптеров питания или USB-источников питания, поскольку выходное напряжение этих двух источников питания всегда остается выше напряжения литий-ионного источника питания. При использовании солнечных панелей напряжение солнечных панелей будет снижено до уровня ниже напряжения батареи при отсутствии света. На рисунке 2A показана принципиальная схема зарядного устройства USB, подключенного к батарее. Когда переключатель S1 выключен, питание от аккумулятора отключается, и аккумулятор не имеет тока. Когда используются солнечные панели, если используется та же самая схема, переключающий диод включается, если напряжение на солнечной панели падает ниже напряжения батареи. Распространенный способ решить эту проблему - использовать двухпозиционный переключатель.

Прекращение списания

В фазе предварительного установившегося давления аккумулятор заряжается постоянным током 0,1 ° C (обычно) для медленного повышения напряжения аккумулятора примерно до 2,5 В. Эта фаза используется только для аккумуляторов с глубокой разрядкой. Когда напряжение батареи повышается до ~ 2,5 В или более, для зарядки батареи используется постоянный ток. Во время фазы зарядки постоянным током аккумулятор заряжается постоянным током 1С (обычно) до тех пор, пока напряжение аккумулятора не достигнет ~ 4,2 В. Когда напряжение аккумулятора достигнет ~ 4,2 В, аккумулятор заряжается постоянным напряжением 4,2 В. На этом этапе нужно контролировать ток, поступающий в аккумулятор. Когда ток батареи падает до 0,1 C, заряд прекращается. Во время фазы зарядки постоянным напряжением ток, поступающий в батарею, будет уменьшаться, потому что полное сопротивление батареи увеличивается, когда батарея полностью заряжена. Как только ток упадет ниже 0,1 C, зарядное устройство необходимо полностью отключить от источника питания. Если его не отсоединить полностью, произойдет литиевое покрытие, что сделает аккумулятор нестабильным и опасным. Мы должны остановить зарядку литий-ионного аккумулятора в соответствии с током, поступающим в блок питания, чтобы аккумулятор был полностью заполнен до максимальной мощности.

Защита от столкновения с солнечной панелью

В некоторых традиционных зарядных устройствах мы заранее знаем ток и напряжение источника питания. Поэтому схема зарядного устройства специально разработана для работы в указанном диапазоне электропитания. При использовании солнечных панелей текущий размер и напряжение холостого хода являются динамическими в зависимости от окружающей среды. Следовательно, разработать контур управления для солнечного зарядного устройства сложнее, чем для настенного адаптера питания.

Системы, которые используют солнечную энергию для зарядки литий-ионных батарей, пытаются поддерживать процесс перезарядки литий-ионных батарей, не вызывая случайного разрушения солнечных батарей. Потому что, если напряжение на солнечной панели резко упадет, она не сможет получать полезную электроэнергию от солнечной панели. Во время фазы зарядки постоянным током возрастает вероятность разрушения солнечных панелей. На этом этапе солнечные панели могут не обеспечивать ток, необходимый для зарядки аккумулятора. Когда это происходит, напряжение на солнечной панели начинает быстро падать. Следовательно, зарядное устройство должно уметь обнаруживать быстрое падение напряжения на солнечной панели и немедленно уменьшать ток, получаемый от солнечной панели, чтобы предотвратить разрушение солнечной панели.

Солнечное зарядное устройство может обеспечить мобильный, экологически чистый метод зарядки литий-ионных аккумуляторов. При проектировании солнечного зарядного устройства возникает множество проблем, с которыми нельзя столкнуться при разработке настенного зарядного устройства для адаптера питания. Если дизайнеры задействуют свой мозг, они могут разработать зарядные устройства, которые могут использовать адаптеры питания от солнечной батареи, USB и настенные адаптеры для идеального заряда литий-ионных аккумуляторов.

Производители литиевых батарей искали очень удобный способ для пользователей литиевых батарей, но также надеются, что пользователи дадут нам ценный совет!

Страница содержит содержимое машинного перевода.