如果您打算使用电池组安装离网太阳能系统,则需要一个太阳能充电控制器。它是放置在太阳能电池板和电池组之间的设备,用于控制太阳能电池板进入电池后产生的电能。主要功能是确保对电池正确充电并防止过度充电。
随着来自太阳能电池板的输入电压的升高,充电控制器会调节对电池的充电,以防止任何过度充电并在电池放电时断开负载。
太阳能控制器的类型
当前,PV电力系统中通常使用两种类型的充电控制器:
2.最大功率点跟踪(MPPT)控制器
在本教程中,我将向您介绍有关PWM太阳能控制器的信息。
规范
1.充电控制器和电表
2.自动电池电压选择(6V / 12V)
3.根据电池电压自动设定设定点的PWM充电算法
4.LED指示充电状态和负载状态
5. 20x4字符LCD显示屏,用于显示电压,电流,功率,能量和温度。
6.防雷
7,逆流保护
8.短路和过载保护
9.充电温度补偿
10.充电小工具的USB端口
电路如何工作?
充电控制器的核心是Arduino Nano板。Arduino通过使用两个分压器电路来感应太阳能电池板和电池的电压。根据这些电压水平,它决定如何为电池充电和控制负载。
注意 :在上图中,电源和控制信号存在印刷错误。红线用于电源,黄线用于控制信号。
整个原理图分为以下电路:
1.配电电路:
X1(MP2307)降压转换器将电池(B +和B-)的功率降低至5V。降压转换器的输出分配给
1. Arduino开发板
2. LED指示
3. LCD显示
4. USB端口,可为小工具充电。
2.输入传感器:
通过使用两个由电阻器R1-R2和R3-R4组成的分压器电路来检测太阳能电池板和电池的电压。C1和C2是滤波电容器,用于滤除不需要的噪声信号。分压器的输出分别连接到Arduino模拟引脚A0和A1。
通过使用两个ACS712模块感测太阳能电池板和电池电流。电流传感器的输出分别连接到Arduino模拟引脚A3和A2。
电池温度通过使用DS18B20温度传感器测量。R16(4.7K)是上拉电阻。温度传感器的输出连接到Arduino数字引脚D12。
3.控制电路:
控制电路基本上由两个p-MOSFET Q1和Q2组成。MOSFET Q1用于向电池发送充电脉冲,MOSFET Q2用于驱动负载。两个MOSFET驱动器电路由两个带有上拉电阻R6和R8的晶体管T1和T2组成。晶体管的基极电流由电阻器R5和R7控制。
4.保护电路:
通过使用TVS二极管D1保护来自太阳能电池板一侧的输入过电压。从电池到太阳能电池板的反向电流受肖特基二极管D2保护。过电流由保险丝F1保护。
5. LED指示:
LED1,LED2和LED3分别用于指示太阳能,电池和负载状态。电阻R9至R15是限流电阻。
7.液晶显示:
I2C LCD显示屏用于显示各种参数。
8. USB充电:
USB插座连接了Buck转换器的最高5V输出。
9.系统重置:
SW1是用于重置Arduino的按钮。