使用能量收集到電源接入控制

松下的Amorton太陽(yáng)能電池的圖片

圖3：Panasonic的Amorton太陽(yáng)能電池用玻璃或塑料薄膜基材為不同的環(huán)境。

兩個(gè)太陽(yáng)能電池板和珀?duì)柼嫘枰獙?zhuān)門(mén)的電源管理設(shè)備，以捕獲當(dāng)前和管理從電池的功率。

凌力爾特的LTM8062是一個(gè)完整的微功率跟蹤電池充電器，可提供恒定電流/恒定電壓充電特性。它采用3.3 V的浮動(dòng)電壓反饋基準(zhǔn)，因此任何期望電池浮動(dòng)電壓高達(dá)14.4 V，用于LTM8062可以用一個(gè)電阻分壓器進(jìn)行編程。

這是用一個(gè)輸入電壓調(diào)節(jié)環(huán)路，降低充電電流，如果輸入電壓低于一個(gè)編程電平，其設(shè)置有一個(gè)電阻分壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)。此輸入調(diào)節(jié)環(huán)路用于維持在峰值輸出功率使用的最大峰值功率跟蹤(MPPT)算法的太陽(yáng)能電池板。

一個(gè)典型的太陽(yáng)能電池板是由多個(gè)串聯(lián)連接的單元，每個(gè)單元作為一個(gè)正向偏置的pn結(jié)。這樣，電池的開(kāi)路電壓具有溫度系數(shù)，它類(lèi)似于一個(gè)普通的pn二極管，或約-2毫伏/℃。峰值功率點(diǎn)電壓(VMP)，用于結(jié)晶太陽(yáng)能電池板可以近似為低于V的固定電壓，所以溫度系數(shù)為峰值功率點(diǎn)是類(lèi)似的開(kāi)路電壓。面板制造商通常指定25℃這兩個(gè)值，因此，有溫度傳感器的反饋網(wǎng)絡(luò)可以被用來(lái)編程的電壓輸入到跟蹤最大峰值功率，以獲得最有效的功率轉(zhuǎn)換為更多的光落在細(xì)胞和它們熱了起來(lái)。

所述LTM8062還包括預(yù)處理涓流充電從而電池可以從少量的電流從太陽(yáng)能電池，以及壞電池檢測(cè)，以簡(jiǎn)化維護(hù)和修理不斷但安全充電。

同樣，來(lái)自德州儀器的bq25504是專(zhuān)為高效率地獲得并管理從生成微瓦到3×3毫米封裝毫瓦太陽(yáng)能或熱源的納安。該bq25504的設(shè)計(jì)開(kāi)始于一個(gè)DC-DC升壓變換器/充電器，需要功率的僅微瓦開(kāi)始運(yùn)作。一旦啟動(dòng)，這能夠有效地提取從低電壓輸出收割機(jī)功率如熱電發(fā)生器或太陽(yáng)能電池板。升壓轉(zhuǎn)換器可開(kāi)始電壓低至330毫伏，一旦啟動(dòng)，可以繼續(xù)獲得能量下降到80毫伏。

該bq25504還實(shí)現(xiàn)了一個(gè)可編程的最大功率點(diǎn)跟蹤采樣網(wǎng)絡(luò)以?xún)?yōu)化電源轉(zhuǎn)移到設(shè)備中。采樣VIN_DC，開(kāi)路電壓是使用外部電阻編程并與外部電容器保持。對(duì)于在最大功率點(diǎn)的80%的開(kāi)路電壓的(MPP)操作太陽(yáng)能電池，電阻分壓器可以被設(shè)置為80%的VIN_DC電壓和網(wǎng)絡(luò)將控制VIN_DC鄰近該取樣參考電壓來(lái)操作?？商娲?，外部參考電壓可以通過(guò)微控制器MCU被提供以產(chǎn)生更復(fù)雜的MPPT算法。

德州儀器bq25504的功能框圖

圖4：bq25504的功能框圖顯示了最大峰值功率跟蹤(MPPT)控制器，用于從太陽(yáng)能電池收集功率的關(guān)鍵作用。

為了防止損壞電池，最大和最小電壓都針對(duì)用戶(hù)設(shè)定的欠壓(UV)和過(guò)壓(OV)的水平進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)電池上的電壓下降到低于預(yù)設(shè)臨界功率管理器可以用信號(hào)的連接的微控制器水平。這個(gè)警告應(yīng)該觸發(fā)負(fù)載電流的脫落防止系統(tǒng)進(jìn)入欠壓條件而設(shè)計(jì)的訪問(wèn)控制系統(tǒng)時(shí)，已被考慮到。

結(jié)論

的電源管理芯片一體化意味著許多不同類(lèi)型的能源，可用于在無(wú)線接入控制系統(tǒng)中，給予了極大的靈活性，以在系統(tǒng)的實(shí)施，大大降低了復(fù)雜的布線基礎(chǔ)設(shè)施。然而，收獲源的選擇仍然是一個(gè)重要的考慮因素為系統(tǒng)設(shè)計(jì)師。使用內(nèi)部或外部太陽(yáng)能電池或熱能將具有不同的功率管理的考慮，從溫度補(bǔ)償和跟蹤下和過(guò)壓監(jiān)測(cè)。具有關(guān)斷為欠壓條件的結(jié)果，訪問(wèn)控制系統(tǒng)不是一個(gè)積極的形勢(shì)，設(shè)計(jì)人員需要特別注意的電源管理要求，充分利用自己的能量收集的設(shè)計(jì)。