太阳能充电控制器
出处:电子报 发布于:2012-01-11 15:53:36
利用太阳能发电,应具备以下条件:1.将太阳能转变为电能的光伏电池板:2.储存电能的蓄电池;3.保持电池寿命的充电控 制器;4.将直流转换为交流的逆变器。
一套太阳能供电装置的配置如下:1.光伏电池板GL136(日本),尺寸1291mmx3328mm、重量5.6Kg;输出53W、输出 电压Vpm=17.4V、输出电流Ipm=3.05A.2.蓄电池采用12V、l50Ah车用免维护蓄电池。3.充电控制器(自制)。4.300WDC-AC逆变器(成品)。
下面介绍自制的充电控制器。
●过充电、过放电检测电路
在电池电压达到14.5V时停止充电,低于10.5V时断开负荷。电池电压检测用四比较器NJM2901(IC2),由NJM431(IC1)提供5V 基准电压。当比较器IC2a检测到过电压时,光电耦合器Ph1因发光侧关断使受光侧截止,Tr2、Tr3两个MOSFET关断,截断了光伏电池板的充电电流,避免过充电;同时LEDI发光。IC2b控制LED2作电压上升提醒显示。IC2c控制LED4作电压下降提醒显示。IC2d作电池因过放电而电压偏低的检测。LED5作电压偏低监视;此时Tr4、Tr5两个MOSFET关断以截断负荷,避免过放电。LED3指示电压处于正常范围,此时IC2b导通、IC2C关断。
旋转电位器VR1,从LED1~LED5依次点亮,说明这部分电路工作正常。
●充电电路
当光电耦合器Ph1的受光侧导通时,Tr2、Tr3导通形成充电回路。使用两只MOSFET是为了分流充电电流以减小场效应管导通电阻的影 响。
●充电电路诊断装置
由于光伏电池两两并联,当某一电池损坏或接触不良时,会出现充电不足。这里将四个光伏电池分为两组,两组的充电电流基本相同,以此作为充电回路异常的检测依据。当充电回路出现异常时,取样电阻R32、R33上的电压降不等,此差异经差动放大器IC3b放大,而IC3c和IC3d接成窗口比较器。只要LED6发光,就说明光伏电池出现异常。
●充电、放电指示
充电电流经取样电阻R31产生电压降,由IC3a放大后点亮LED7,指示充电状态。
LED8作输出指示灯(放电)。
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