一種設(shè)備,用于控制進入電池的太陽能電池板產(chǎn)生的電能。
如果您打算使用電池組安裝離網(wǎng)太陽能系統(tǒng),則需要一個太陽能充電控制器。它是放置在太陽能電池板和電池組之間的設(shè)備,用于控制太陽能電池板進入電池后產(chǎn)生的電能。主要功能是確保對電池正確充電并防止過度充電。
隨著來自太陽能電池板的輸入電壓的升高,充電控制器會調(diào)節(jié)對電池的充電,以防止任何過度充電并在電池放電時斷開負載。
太陽能控制器的類型
當前,PV電力系統(tǒng)中通常使用兩種類型的充電控制器:
1.脈寬調(diào)制(PWM)控制器
2.最大功率點跟蹤(MPPT)控制器
在本教程中,我將向您介紹有關(guān)PWM太陽能控制器的信息。
規(guī)范
1.充電控制器和電表
2.自動電池電壓選擇(6V / 12V)
3.根據(jù)電池電壓自動設(shè)定設(shè)定點的PWM充電算法
4.LED指示充電狀態(tài)和負載狀態(tài)
5. 20x4字符LCD顯示屏,用于顯示電壓,電流,功率,能量和溫度。
6.防雷
7,逆流保護
8.短路和過載保護
9.充電溫度補償
10.充電小工具的USB端口
電路如何工作?
充電控制器的核心是Arduino Nano板。Arduino通過使用兩個分壓器電路來感應(yīng)太陽能電池板和電池的電壓。根據(jù)這些電壓水平,它決定如何為電池充電和控制負載。
注意 :在上圖中,電源和控制信號存在印刷錯誤。紅線用于電源,黃線用于控制信號。
整個原理圖分為以下電路:
1.配電電路:
X1(MP2307)降壓轉(zhuǎn)換器將電池(B +和B-)的功率降低至5V。降壓轉(zhuǎn)換器的輸出分配給
1. Arduino開發(fā)板
2. LED指示
3. LCD顯示
4. USB端口,可為小工具充電。
2.輸入傳感器:
通過使用兩個由電阻器R1-R2和R3-R4組成的分壓器電路來檢測太陽能電池板和電池的電壓。C1和C2是濾波電容器,用于濾除不需要的噪聲信號。分壓器的輸出分別連接到Arduino模擬引腳A0和A1。
通過使用兩個ACS712模塊感測太陽能電池板和電池電流。電流傳感器的輸出分別連接到Arduino模擬引腳A3和A2。
電池溫度通過使用DS18B20溫度傳感器測量。R16(4.7K)是上拉電阻。溫度傳感器的輸出連接到Arduino數(shù)字引腳D12。
3.控制電路:
控制電路基本上由兩個p-MOSFET Q1和Q2組成。MOSFET Q1用于向電池發(fā)送充電脈沖,MOSFET Q2用于驅(qū)動負載。兩個MOSFET驅(qū)動器電路由兩個帶有上拉電阻R6和R8的晶體管T1和T2組成。晶體管的基極電流由電阻器R5和R7控制。
4.保護電路:
通過使用TVS二極管D1保護來自太陽能電池板一側(cè)的輸入過電壓。從電池到太陽能電池板的反向電流受肖特基二極管D2保護。過電流由保險絲F1保護。
5. LED指示:
LED1,LED2和LED3分別用于指示太陽能,電池和負載狀態(tài)。電阻R9至R15是限流電阻。
7.液晶顯示:
I2C LCD顯示屏用于顯示各種參數(shù)。
8. USB充電:
USB插座連接了Buck轉(zhuǎn)換器的最高5V輸出。
9.系統(tǒng)重置:
SW1是用于重置Arduino的按鈕。