最近手里有個小項目,設計一個控制器,白天利用太陽能電池板給蓄電池充電,晚上給LED路燈使用。利用電源網這個平臺,希望和更多有經驗的人分享共同完成這個項目,我會持續更新原理圖,PCB以及軟件部分,希望大家積極互動共同完成這個項目,共同學習共同進步,謝謝大家。
首先是需求以及指標
1、 充電、控制、橫流輸出一體化。
2、12V,24V蓄電池自適應,充電電流不大于10A。
3、兩路恒流輸出驅動LED,每路輸出電流不大于5A,且電流分時可控,輸出端功率不超過200W。
4、能承受-35°到75°的高低溫。
5、充電效率不低于96%,放電效率不低于92%。
6、輸入欠壓、過流、過壓、反接保護
7、輸出過流、過壓、短路、開路、過功率保護。
根據需求設計了一個大概框圖
每一部分作用如下:
充電過流保護、接反保護電路:防止太陽能電池板充電電流過大燒壞電路并防止太陽能電池板反接至電路中。
充放電開關控制電路:單片機控制太陽能電池板充電開始與截止,根據多種情況下開始充電或切斷輸入充電。
輸入電壓、電流測量電路:測量輸入電壓、電流,作為電池的一些參考參數使用
溫度檢測電路:檢測溫度,進行蓄電池溫度補償并能進行溫升智能保護。
外界照度檢測電路:檢測外界光強度決定充放電開啟與關閉。
RS-232接口電路:連接上位機,用上位機軟件進行參數設定或者查詢。
蓄電池溫度補償控制電路:根據溫度對蓄電池進行相應的電壓補償。
蓄電池電壓檢測電路:檢測蓄電池電壓對充放電進行反饋控制。
PWM控制恒流輸出電路:根據系統一些參數設置輸出電流。
欠壓保護、過流保護等保護電路:一系列保護電流保證系統在空載、過載、欠壓、過壓、過流等狀態下能穩定運行。
輸出電壓、電流測量電路:測量電壓、電流,反饋控制保證系統正常工作。
STM32F103C6T6控制器主要完成檢測、控制功能。
初步方案
1、充電部分采用同步Buck電流以保證高效率,充電方式暫選最近特別火的MPPT(對算法不是很自信所以暫定這個,后面根據開發難易程度選擇采用三段式或者MPPT),MOS管驅動器選擇TI的UCC27211(120V,4A),MOS管選擇我們的國產貨后羿半導體的HY1707(70V,80A,這不是廣告宣傳哈),PWM波由單片機產生,暫定頻率200K。
2、放電部分采用國半(現已被TI收購)的LM3424,沒用過這款芯片,不知道能跑到5A不,看手冊上說輕易跑到5A我心里稍稍舒了口氣。
3、考慮到成本,開發難以程度以及所需資源控制部分采用ST的STM32F103C6T6,不貴10塊錢左右,M3內核外設強大配合庫函數開發。
先寫到這里,請各位大蝦批評指教,小弟感激不已。
好傷心都沒人回復,沒人指教啊,小弟還是很堅強的把原理圖設計完成了,傳上來與大家分享下,歡迎拍磚,睡一覺起來再詳細說一下原理圖設計中的一些東西,現在只做了充電部分設計。