Jump to content

    
Sign in to follow this  
west329

Посоветуйте контроллер зарядки лития от солнечной батареи

Recommended Posts

Интересует готовый контроллер, солнечная батарея из поликристаллического кремния 0,78 W батарея 3.7V 650mA/h. Все это должно питать маломощный приемопередатчик. Время заряда не критично.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Со стороны солнечной батареи напряжение холостого хода 9В, рабочее напряжение литиевого аккумулятора 3.7В

Например, практически любой шунтовый стабилизатор, плюс усилитель на PNP и диод.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Интересует готовый контроллер, солнечная батарея из поликристаллического кремния 0,78 W батарея 3.7V 650mA/h. Все это должно питать маломощный приемопередатчик. Время заряда не критично.

 

BQ24650

Share this post


Link to post
Share on other sites

Имеется похожая задача:

Нужно заряжать литий-полимерную батарею 1-Cell 3.7V либо от солнечной батареи, либо от USB 5V и выдавать 3.3V питания на плату.

Солнечная панель -- такая, макс мощность по ВАХ достигается при 2V.

Тут описан способ зарядки с использование DC/DC со слежением за входным напряжением (MPPT) и микросхемы зарядки LiIon/LiPo.

Есть еще микросхемы для зарядки от USB(пример)

 

Вопрос, можно ли как-то с помощью этих микросхем совместить возможность зарядки от USB и от солнечной батареи(чтобы скажем когда подключен USB, цепь солнечной батареи отрубалась)?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Имеется похожая задача:

 

Вопрос, можно ли как-то с помощью этих микросхем совместить возможность зарядки от USB и от солнечной батареи(чтобы скажем когда подключен USB, цепь солнечной батареи отрубалась)?

Это неудачный подход. Если есть напряжение от батареи, то оно преимущественно должно использоваться всегда.

Отключать ее совершенно необязательно, можно включить по диодному ИЛИ.

В любом случае, оптимальное решение (с МРРТ вдобавок) одной чудесной микросхемой без детальной разработки не достигается.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Нужно заряжать литий-полимерную батарею 1-Cell 3.7V либо от солнечной батареи, либо от USB 5V и выдавать 3.3V питания на плату. .... Вопрос, можно ли как-то с помощью этих микросхем совместить возможность зарядки от USB и от солнечной батареи(чтобы скажем когда подключен USB, цепь солнечной батареи отрубалась)?

имхо можно обойтись одной зарядкой. В приведенной аппноте напряжение от солнечной панели сначала повышается на бусте, а потом стоит м/сх зарядки, т.к. напряжение панели ниже напряжения батареи (а у USB выше). Поэтому я бы прикинул бы такой вариант (хотя даташиты на эти чипы не смотрел): напряжение от USB подать в точку между бустом (LTC3105) и зарядником (LTC4071) через схему ИЛИ (на диодах шоттки или идеальных диодах). Причем, заметьте, у буста есть shutdown вход, т.е. наличие напряжения от USB может его совсем выключать если это необходимо. Хотя, судя по тексту аппноты, на выходе буста 4.35V, т.е. 5V от USB будут всегда перевешивать на выходе ИЛИ

А особеность той отдельной USB-зарядки в том что она соответствует спецификации USB и не отбирает ток больше положенного. Если у вас маломощная батарея (да даже и мощная - ток зарядки можно ограничить все равно) и нагрузка, то это решаемо без спец микросхем.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Набросал схемку..

Сразу извиняюсь за бардак с нумерацией и отсутствие правильных номиналов, пока интересует правильность самой идеи.

 

Вкратце поясню схему:

На входе 9-cell солнечная батарея.

Для одной ячейки максимум эффективности приходится примерно на 0.5В по ВАХ, при средней освещенности и комнатной температуре.

9 х 0.5 = 4.5 В

На выходе бустера(LTC3105) я хочу получить 4.35В чуть больше VFloat для батареи(4.2).. (по рекомендации из апп-ноута)

В даташите на бустер сказано что эффективная работа будет при VIn < Vout. Следовательно точку на ВАХ буду рассматривать уже не 0.5, а чуть меньше. (оно впрочем и лучше для низких освещенностей, т.к. пик мощности имеет тенденцию смещаться)

Напряжение на MPPT устанавливает как раз центральную точку входного напряжения.

Диод D1(почему-то он D а не VD, ну да ладно, поздно уже, глаза слипаются :)) служит для температурной компенсации с солнечной батареей, т.к. там имеет место значительный уход.

Тут сразу 1-й вопрос стоит ли запариваться с подборкой конкретного диода по характеристике или любой сойдет? И сколько их должно быть 1 или 9 в ряд?

Напряжение с USB я решил установить до 4.2-4.35 делителем, ибо я не уверен что на шунтирующий зарядник Li-Ion(LTC4071) можно подавать 5В, можно так?

Только сейчас заметил что забыл ограничительный резистор по току от USB.

VD1(а Шоттки в сплане оказывается удостоены звания VD :)) для того чтобы не было обратного тока с батареи на USB.. правда не знаю нужен он там?

Видимо забыл я еще Шоттки-диод с зардки(LTC4071) на идеальный диод(LTC4411), т.к. при отсутствии солнечного тока с бустера пойдет обратный ток? или нет?

LED1 показывает заряжается ли батарея, а LED3 подключен ли USB.

Все, очень хочется спать :)

 

Буду благодарен любой критике и комментариям.

post-23832-1352847557_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites
при средней освещенности и комнатной температуре. 9 х 0.5 = 4.5 В На выходе бустера(LTC3105) я хочу получить 4.35В чуть больше VFloat для батареи(4.2).

Некогда сейчас посмотреть подробно, но первое что бросилось в глаза ^

Бустер это step-up и стоит он в оригинальном аппноте чтобы получать 4.35V из 2V. Если у вас планируется входное > выходного, то надо либо менять схему, либо учесть что 4.35V не фиксировано и может быть выше.

 

VD1для того чтобы не было обратного тока с батареи на USB.. правда не знаю нужен он там?

спецификацией USB запрещены втекающие токи.

 

UPD:

1. LED3 не будет работать как задумано. Почитайте про возможности выхода STAT на LTC4411 - он либо Hi-Z либо тянет 10uA в землю. Чисто сигнальная функция, СИД никакой разницы не заметит. Другими словами чтобы он влиял на уровень напряжения на нем, подтяжка R11 должна быть высокоомной (470K+), а чтобы светился СИД - низкоомной. Противоречие-с.

 

2. LTC3105 FBLDO - это вход => в воздухе бросать нельзя. Да и дефолтные 2.2V от LDO маловато для LED1 почти наверняка. Какой цвет?

Ну даже если добавите делитель на FBLDO и поднимете LDO out повыше, сколько тока требует LED1 для нормального свечения? У множьте этот ток на напряжение с солнечной панели (не на VLDO, а именно на VIN - регулятор то линейный) и сравните какой процент от ее мощности потребуется только для свечения СИД. Может быть значительная часть, если панельки маломощные.

 

3. А как батарея присоединена к нагрузке?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Некогда сейчас посмотреть подробно, но первое что бросилось в глаза ^

Бустер это step-up и стоит он в оригинальном аппноте чтобы получать 4.35V из 2V. Если у вас планируется входное > выходного, то надо либо менять схему, либо учесть что 4.35V не фиксировано и может быть выше.

Я думаю сместить входную точку до 3.6V - 4V. (9 x 0.4V) чтобы тем самым получить больше эффетивности при невысоких освещенностях, что мне кажется важнее.

Предполагаю использовать панель IXYS SLMD121H09.

 

спецификацией USB запрещены втекающие токи.

Ок, значит диод нужен.

 

UPD:

1. LED3 не будет работать как задумано. Почитайте про возможности выхода STAT на LTC4411 - он либо Hi-Z либо тянет 10uA в землю. Чисто сигнальная функция, СИД никакой разницы не заметит. Другими словами чтобы он влиял на уровень напряжения на нем, подтяжка R11 должна быть высокоомной (470K+), а чтобы светился СИД - низкоомной. Противоречие-с.

Ок, спасибо.

Заведу ножку с подтяжкой вверх 470K на MCU, а там уже буду включать светодиод с MCU по необходимости.

 

 

2. LTC3105 FBLDO - это вход => в воздухе бросать нельзя. Да и дефолтные 2.2V от LDO маловато для LED1 почти наверняка. Какой цвет?

Ну даже если добавите делитель на FBLDO и поднимете LDO out повыше, сколько тока требует LED1 для нормального свечения? У множьте этот ток на напряжение с солнечной панели (не на VLDO, а именно на VIN - регулятор то линейный) и сравните какой процент от ее мощности потребуется только для свечения СИД. Может быть значительная часть, если панельки маломощные.

Все правильно, спасибо.

Я забыл просто про цепь LDO-шки в спешке.

Думаю также заведу HBO на MCU, а LDO буста наверное использовать не буду.

FBLDO при этом куда-нибудь подтяну.

 

 

3. А как батарея присоединена к нагрузке?

Насколько я понял из даташита по зарядке LTC4071(p.13):

...

If the PV cells stop supplying current, the battery supports the load at

VCC through the LTC4071. Add a diode in series with the

PV cells to prevent reverse leakage of the PV cells from

draining the battery. If the battery discharges to the point

where VCC falls below VLBD (3.2V with LBSEL tied to

GND) the LTC4071 disconnects the load from the battery

to protect the battery from over discharge.

 

Правильно я понимаю, батарея начнет питать Vcc, т.е нагрузку, при отсутствии входного тока?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Насколько я понял из даташита по зарядке ... If the PV cells stop supplying current, the battery supports the load at VCC through the LTC4071. Add a diode in series with the PV cells to prevent reverse leakage of the PV cells from draining the battery. If the battery discharges to the point where VCC falls below VLBD (3.2V with LBSEL tied to GND) the LTC4071 disconnects the load from the battery to protect the battery from over discharge. Правильно я понимаю, батарея начнет питать Vcc, т.е нагрузку, при отсутствии входного тока?

Ага, верно.

я даташит не смотрел - потому и поинтересовался :>

 

Насчет управления LED3: можно мелким n-канальным MOSFET-ом обойтись включенным между LED (Drain) и землей (Source). Gate - на STAT. Типа BSS138. R12 перекинуть со STAT напрямую на шину питания, естественно.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Ага, верно. я даташит не смотрел - потому и поинтересовался :> Насчет управления LED3: можно мелким n-канальным MOSFET-ом обойтись включенным между LED (Drain) и землей (Source). Gate - на STAT. Типа BSS138. R12 перекинуть со STAT напрямую на шину питания, естественно.

Спасибо за совет!

 

Интересует еще один момент насчет вышеупомянутой схемы:

Я рассмотрел ситуации заряда и потребления энергии батареи нагрузкой по отдельности.

А будет ли схема адекватно работать при одновременном потреблении тока нагрузкой и тока заряда от солнечной батареи?

Предполагаю что если ток зарядки от солнечной батареи будет больше тока нагрузки(что скорее всего будет большой редкостью), то наверное он просто поделиться на нагрузку и заряд батареи. Я правильно думаю?

А вот если ток нагрузки будет превышать ток зарядки, батарея очевидно будет разряжаться, но будет ли ток зарядки от солнечной батареи вносить свою составляющую в нагрузку?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this