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80V 降压-升压型铅酸和锂电池充电控制器 在太阳能使用中主动地寻觅真实的最大功率点

在太阳能电源系统中,大部分的费用成本都花在了电池板和电池上。任何成本效益型太阳能电源解决方案均实现了电池容量利用率及这些组件之寿命的最大化。

在太阳能电源体系中,大部分的费用本钱都花在了电池板和电池上。任何本钱效益型太阳能电源解决方案均完结了电池容量利用率及这些组件之寿数的最大化。例如:一款高质量的充电器可添加电池运转时刻、下降电池容量要求并延伸电池的运用寿数,然后最大极限地减低保护和替换本钱。相同,选用一个能够从太阳能电池板抽取最大可用电能的 DC/DC 操控器将减缩所需的电池板尺度和本钱。

LT8490 是一款用于铅酸和锂电池的充电操控器,其可由一块太阳能电池板或一个 DC 电压源供电。该器材具有用于太阳能电池板的真实最大功率点盯梢 (MPPT) 功用和针对各种不同电池类型的优化内置电池充电算法,并不需求进行固件开发。80V 的额定输入和输出使得 LT8490 能够与包含多达 96 个串联电池的电池板一同运用。功率级为降压-升压型装备,其选用了四个外部 N 沟道 MOSFET 和单个电感器。与大多数充电操控器不同,这种降压-升压型装备答应充电器在电池板电压低于、高于或等于电池电压的情况下高效地运作。最小电池板电压为 6V。

当充电算法针对电池类型进行了优化之时,电池的运用寿数和运转时刻将得以延伸。相同,一个在电池板被部分遮盖的情况下盯梢太阳能电池板最大功率点的高性能 MPPT 充电器将答应运用尺度较小和本钱较低的太阳能电池板。规划一个选用分立组件的充电器解决方案来完结所有这些使命既费钱又耗时,一般需求一个微操控器、一个高性能开关稳压器和绵长的固件开发周期。

完好的单 IC 太阳能供电型电池充电器解决方案

LT8490 是一款具有很多特色的 MPPT 电池充电器操控器,包含:

l 集成型 MPPT 算法 (无需开发固件) 极大地加快了产品上市进程

l 集成型降压-升压操控器答应 VIN 高于、低于或等于 VBAT

l 支撑铅酸电池和锂离子电池

l 6V ~ 80V VIN 和 1.3V ~ 80V VBAT

LT8490 可由一块太阳能电池板或任何 DC 电压源来供电。关于某种特定的电池电压,能够运用多种类型的太阳能电池板,由于电池板电压能够低于或高于电池电压。LT8490 可接受从 6V 至 80V 最大 (低温) 开路电压的电池板输入;该电压规模对应于 16 至 96 个串接的太阳能电池。

由于功率级是外置的,因此其可针对使用进行优化。能够依据需求来装备充电电流限值 (当选用 DC 电压源时还包含输入电流限值)。


图 1:简化的太阳能供电型电池充电器原理图

真实的最大功率点盯梢

当选用太阳能电池板供电运作时,LT8490 把电池板电压保持在电池板的最大功率点上。即便在部分遮盖的情况下,当呈现不止一个部分最大功率点时 (太阳能电池板内部的旁路二极管发生的一种影响),LT8490 可检测并盯梢真实的最大功率点。

图 2 示出了一块含 60 个电池的常见 250W 太阳能电池板在两种不同光照条件下的 P-V 曲线。当整块电池板取得光照时,最大功率点 (200W) 呈现在 25V。在部分遮盖的情况下 (见图 3),25V 电池板电压下的可用功率下降至 50W,此时新的真实最大功率点 (128W) 呈现在 16V。请注意,原先的 25V/200W功率峰值实际上移动到了一个 ~32V/63W 的部分最大值。


图 2:一块含 60 个电池的 250W 太阳能电池板在整个电池板得到光照且有一块小暗影部分地遮盖了一个电池 (图 3) 之情况下的功率曲线


图 3:右上角被遮盖的太阳能电池板

这种双部分最大值效应形成许多操控器所选用之传统 MPPT 功用的“失效”,由于它们在功率峰值从开始的 25V/200W 移动至 32V/63W 的情况下依然跟从前者。与之相反,LT8490 可发现真实的 MPP 坐落 16V/128W,因此能从太阳能电池板取得额定的 65W 功率。该器材是经过定时丈量电池板的完好功率曲线并确认履行操作的真实最大功率峰值的方位来做到这一点。在该场合中,从太阳能电池板抽取的充电功率添加了两倍多,并且在其他遮盖情况下这种添加的起伏或许更大。

充电操控功用

经过调理两个装备引脚上的电压,就能依据每种使用的要求来装备充电算法。选用 AGM、凝胶和湿电池技能制造的铅酸电池需求稍微不同的充电电压以完结最佳的寿数,而锂离子电池和磷酸铁锂 (LiFePO4) 电池则具有不同于铅酸电池的充电要求。部分内置和可装备的充电操控功用包含:

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