自己動手diy太陽能充電模塊硬件上的疑問

ID:248659 · 發表于 2020-3-18 02:43

自己想動手做一塊太陽能充電模塊，但是有一點硬件上的疑問，希望有做過的大佬說一下
1、在充電的時候如何檢測電池電壓？
當太陽能經過降壓給鋰電池充電模塊的時候輸出的電壓就相當于充電電壓，在充電電流足夠的情況下（不拉充電模塊電壓），那么電池兩段的電壓就是充電電壓，這個我沒說錯吧，那么如果用電阻分壓測量電池兩段的電壓，那么，測量的電壓根本就不準確
那么測量電池內阻？
額。。。。每個電池內阻不同這個方案能行嗎？
測量充電電流？
充電電流逐漸變小的時候貌似是可以的，但是充電過程中我如何知道我已經沖了多少電呢，而且用什么芯片或者電路來做呢，運放的話有沒有耗電少一點的呢？或者霍爾電流芯片可以嗎。感覺奇怪的功耗和成本會增加

2關于mppt
由于在這方面是新手，有推薦的廉價的芯片練手嗎，或者相關方向

3、關于我的方案
我設想的是太陽能-->降壓-->充電模塊-->電池-->測量電壓，從充電模塊給外圍電路供電，想法和電路比較簡單，大佬莫笑話,不知這樣可行嗎，

ID:401564 · 發表于 2020-3-18 14:20

1：充電的時候，電池的電壓是要高于實際電壓的，而且，就算是你不充電了，電池電壓并不是馬上下降，而是慢慢的下降，就鋰電4.20V來說，充滿電應該是4.20V左右，當沒有充電電壓的時候它會掉到4.15V左右，過幾個小時，電壓大概是穩定在4.00V左右，所以，就不用測量了，讓充電IC來決定充不充電就可以了，充電IC內部有硬件算法，幾乎所有的鋰電池充電都是由充電IC來決定充不充電的
如果你要顯示充電電流，那就用一個0.01歐的電阻串聯，然后，要么運放，要么16位或者以上的ADC來計算充電電流，不能用0.1歐，對于太陽能來說，損耗太大了

2：MPPT，這玩意能搞一本書出來，不要自己搞了，由充電IC去管
3：我建議的方案是：太陽能-充電IC充電－單4.20V鋰電池－MCU控制（MCU由鋰電池降壓供電）-按需要輸出（直接輸出或者升壓5.0V）
又或者：太陽能-充電IC充電－雙鋰電池8.40V或者更高電壓的鉛酸電池－MCU控制（MCU由電池降壓供電）-按需要輸出（直接輸出或者降壓5.0V）
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TI器件的：BQ24650，這個充電IC可以，要是自己會畫板和寫點小程序還是可以的，馬云那賣4塊5一個還包郵，最大28V輸入，充電電流4A的時候升溫一點點而已，國產好像也是3塊錢左右，反正是自己DIY用的，多個幾塊錢的成本并不多，如果你有機會用上了，你就會發現：這多花出來的兩塊可真是太好了
感興趣的話我有封裝和驗證板，但就是沒有用太陽試過而已

ID:708538 · 發表于 2020-3-18 20:07

一個芯片就可以搞定了，恒壓恒流控制，芯片可以選擇TL494

ID:687694 · 發表于 2020-3-18 20:38

如果是太陽能電池輸出直接開關模塊進行DC-DC（不要用降壓模塊或IC，效率太低）+鋰電池充電電路-電池，這樣效率最高，但不能得到你想要的數據。
如果一定要得到輸出，那么就用低功耗芯片自己碼代碼軟實現DC-DC，adc采樣，充電管理。還可以得到輸出計算出充了多少電，直接用降壓ic給MCU供電（因為內耗小，直接降壓損耗就不大了）MCU 的PWM輸出控制mos管輸出，ADC采樣（輸出電壓）控制pwm。每一個周期計算脈沖寬度，ADC電壓，同時計時，在輸出電壓達到4.2V時，關閉輸出，由平均脈沖寬度，adc平均電壓，時間，系數K，就可以計算充了多少電。
硬件電路，太陽能電池，1117一片，低功耗帶adc pwm（非必選）muc一片，輸出限流電阻一只，ADC檢測電阻兩只，濾波電容3只，電感一只，續流二極管一只，應該就夠了。

ID:248659 · 發表于 2020-3-18 21:08

Y_G_G 發表于 2020-3-18 14:20
1：充電的時候，電池的電壓是要高于實際電壓的，而且，就算是你不充電了，電池電壓并不是馬上下降，而是慢 ...

哇�。。�！感謝大佬！��！最后一個方案對我來說再好不過了，因為我手頭有個沒用的板子上整正好有，這下正好學習畫圖。

那如果在后來我想給mcu寫上電量顯示，是不是就沒有好的辦法了呢

再次感謝大佬的耐心回復

ID:248659 · 發表于 2020-3-18 21:19

Y_G_G 發表于 2020-3-18 14:20
1：充電的時候，電池的電壓是要高于實際電壓的，而且，就算是你不充電了，電池電壓并不是馬上下降，而是慢 ...

EMMMM....看了下數據表，可能對剛入門的我有點難度，我可以厚臉皮的參考一下大佬您的圖嗎

ID:711261 · 發表于 2020-3-18 23:40

1：充電的時候，電池的電壓是要高于實際電壓的，而且，就算是你不充電了，電池電壓并不是馬上下降，而是慢慢的下降，就鋰電4.20V來說，充滿電應該是4.20V左右，當沒有充電電壓的時候它會掉到4.15V左右，過幾個小時，電壓大概是穩定在4.00V左右，所以，就不用測量了，讓充電IC來決定充不充電就可以了，充電IC內部有硬件算法，幾乎所有的鋰電池充電都是由充電IC來決定充不充電的如果你要顯示充電電流，那就用一個0.01歐的電阻串聯，然后，要么運放，要么16位或者以上的ADC來計算充電電流，不能用0.1歐，對于太陽能來說，損耗太大了

ID:248659 · 發表于 2020-3-19 02:20

wc1234 發表于 2020-3-18 23:40
1：充電的時候，電池的電壓是要高于實際電壓的，而且，就算是你不充電了，電池電壓并不是馬上下降，而是慢 ...

那測量電流霍爾電流芯片可以嗎，電池充電雖然是硬件測量，但是終歸不知道電壓剩余，那。。。我怎么才能知道我什么時候應該充電呢。。。原本想著單片機直接電阻分壓測量電壓，應該是可以知道電池剩余電壓，如果電壓不能測量，那測量電流意義對于diy來說是不是不太大。。。畢竟不能用電流不能指示電量。。。

ID:420836 · 發表于 2020-3-19 08:24

最好使用特定的太陽能電池充電管理IC，例如德州儀器（TI）的BQ25505。

ID:401564 · 發表于 2020-3-19 08:53

如果你想顯示電量,那就得加庫侖計IC,這玩意在馬云那好像是5塊錢左右,靠電壓去計算是不會,太難計算了庫侖計就是記錄電量的,有一次完成充電和放電過程就有了充電多少電和放了多少電的百分比了,電動車電機基本上也都是庫侖計來計算的,還有那別的什么積分算法,那是工業級別的高端玩意,看不懂
數據表也沒什么好看,就只要知道幾個引腳的作用和幾個電阻什么用就可以了,里面很多東西是不用看的
這個電路是5V輸入,升壓之后給8.4V雙節鋰電池充電用的,如果你4.20V可以自己改動一下
這板子是我用來驗證的,可以正常工作,你可以用AD或者99SE提取里面的封裝然后加到自己的元件庫中
充電IC要用到兩個場管,那兩個MOS管有點貴,你可以買幾個2手的,也是10塊以下就夠用了,畫好自己的板子再和我這封裝對一下,看一下引腳對不對

8.4V充電板.rar (101.93 KB, 下載次數: 17)

ID:687694 · 發表于 2020-3-19 11:07

你要批量還是做一臺？

ID:248659 · 發表于 2020-3-19 20:24

lovexulu 發表于 2020-3-19 11:07
你要批量還是做一臺？

diy而已，只是想學習東西然后做好，批量怎么可能。。。。。我還是學生。。。

ID:248659 · 發表于 2020-3-19 20:28

TTQ001 發表于 2020-3-19 08:24
最好使用特定的太陽能電池充電管理IC，例如德州儀器（TI）的BQ25505。

我再馬云家搜索了一下，發現芯片居然沒有賣的，只有一家再賣模塊，而且巨貴。。。。。告辭告辭，不過還是謝謝大佬指點

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自己動手diy太陽能充電模塊硬件上的疑問

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