鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:606次 | 2021年04月29日
通過提升性能來縮減太陽能鋰電池板的尺寸(08-100)
引言
作為一種在偏遠(yuǎn)地區(qū)進(jìn)行發(fā)電的實(shí)用型方法,太陽能電池板正日益被人們所接納,不過,盡管在技術(shù)方面已有所改進(jìn),可是太陽能電池板的價(jià)格仍然很昂貴。大部分費(fèi)用來自電池板本身,其尺寸(因而包括成本)會(huì)隨著所需功率輸出的提高而新增。為了實(shí)現(xiàn)具最小尺寸和最高成本效益的解決方法,盡量提升太陽能電池板的性能是十分重要的。
本設(shè)計(jì)要點(diǎn)介紹了兩款能夠新增太陽能電池板接收能量的簡單電路。在這兩款電路中,均由太陽能電池板給電池充電,再由電池在沒有陽光照射的情況下供應(yīng)應(yīng)用電路運(yùn)作所需的電源。
設(shè)計(jì)要求
要想實(shí)現(xiàn)太陽能電池充電器的最佳設(shè)計(jì),就必需對太陽能電池板的特性有所了解。首先,由于結(jié)面積很大,太陽能電池板會(huì)發(fā)生泄漏,因此電池會(huì)在黑暗條件下通過太陽能電池板放電。另外,每塊太陽能電池板都具有一個(gè)特點(diǎn)VI曲線和一個(gè)最大功率點(diǎn),所以,假如負(fù)載特性與太陽能電池板特性不匹配,那么收集的能量將會(huì)減少。從理想上來說,太陽能電池板在最大功率點(diǎn)上將始終被加載,旨在充分地利用可用的太陽能,并由此實(shí)現(xiàn)太陽能電池板成本的最小化。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
圖1太陽能電池板在不用時(shí)會(huì)泄漏電流(黑暗環(huán)境或夜晚期間的放電電流),因而導(dǎo)致電池電量的潛在消耗。采用簡單二極管的解決方法能夠減小放電電流,但它也會(huì)引起一個(gè)使電池充電電流減小的電壓降。一種更佳的解決方法是采用一個(gè)基于LTC4412的理想二極管,與傳統(tǒng)二極管相比,這種理想二極管可使反向漏電流減小一個(gè)數(shù)量級,并具有極小的正向電壓降,從而新增了充電電流
太陽能二極管和LTC4412
太陽能電池板的泄漏問題一般是通過給電池板串聯(lián)一個(gè)二極管來解決的。反向泄漏可被減小至一個(gè)低的數(shù)值,但仍有一些能量在二極管正向電壓降中損失掉。采用LTC4412理想二極管控制器是一種較佳的解決方法。當(dāng)與一個(gè)小的外部pFET組合在一個(gè)簡單電路中時(shí),該器件將起一個(gè)理想二極管的用途——它具有一個(gè)僅20mV的正向電壓降和很低的反向泄漏。這就意味著,與采用一個(gè)簡單的二極管相比,LTC4412實(shí)現(xiàn)了更佳的充電和放電性能的組合——您將獲得更多的充電能量,而且將能夠保存更多的能量。LTC4412理想二極管的低電壓降還允許該解決方法把太陽能電池板電流調(diào)節(jié)至幾安培,而不會(huì)發(fā)生采用傳統(tǒng)二極管時(shí)常見的發(fā)熱問題。