太阳能电池


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我正计划让几个太阳能电池为电池充电!
我的问题是:

如何通过太阳能电池为电池充电,同时让电池做一些工作(因为如果我在电池上安装了一些太阳能电池,然后从那里开始说一盏灯,那么我如何确定所有太阳能电池的能量首先进入电池,然后再进入灯)?

我怎么知道电池是否快满了(所以我知道何时更换电池)?

如果我对这个问题不太清楚,请这样说:)

Answers:


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太阳能电池在被照亮时会提供一些电流。这可用于为电池充电。电池是否同时连接了其他任何东西都没关系,您仍然可以有效地利用太阳能电池的电力。实际上,直接给终端负载供电比先将能量存储在电池中,然后再由电池为负载供电,效率更高。电池的重点是能够在需要时使用电源,而不仅仅是在太阳能电池可以提供电源时使​​用。

例如,假设太阳能电池在充满阳光的情况下可以产生1A的电流,而该1A的电流可以应用于为电池充电。现在,假设打开了一个消耗400mA的负载。来自太阳能电池的1A电流将被分开,以便400mA驱动负载,剩下600mA的电流用于为电池充电。很好 如果负载大于太阳能电池电流,则仍然可以使用。假设负载需要1.5A。其中的1A将直接来自太阳能电池,而500mA来自电池。

换句话说,太阳能电池电流可以减轻电池上的一些负载,这与对电池充电有关,然后让电池提供负载电流,这没什么问题。如我之前所说,由于存储和从电池中回收能量会有所损失,因此实际上效率更高。

知道何时电池已充满以及如何处理是一个单独的主题。某些电池类型对充电方式非常挑剔。对于那些电池,您将需要一个有源电路来监视电池电压以及可能的温度,以决定用什么电流对其进行充电或将其保持在什么电压下。

铅酸电池在这个领域相当宽容,即使充满电也不会出现连续充电的问题。最简单的解决方案是安排和调整太阳能电池的尺寸,以使其仅在充满电池时能以最大电流产生最大浮动电压。然后,您可以将整个电池上的太阳能电池连接起来并完成处理。与低电量时相比,这将使电池充电的速度慢得多,但是简单的设置可以保证不会损坏电池。

如果太阳能电池板的尺寸或成本很重要,则需要更有效地利用其中的能量。在那种情况下,我将使用由微控制器驱动的开关电源,该开关电源会考虑太阳能电池可以输出的电流,电池电压以及可能的电池温度,以决定用什么电流对其进行充电。这变得复杂。您必须仔细阅读电池数据表,并据此实施充电方式。


然后,您可以将整个电池上的太阳能电池连接起来并完成处理。二极管能阻止太阳能电池在天黑时放电吗?
Majenko 2011年

@Matt:好点。通常会有一个肖特基二极管与太阳能电池串串联。
奥林·拉斯洛普

奥林,当我读到您的答案时,我注意到您从未提到过“伏特”一词,为什么呢?是因为没有关系,还是因为您认为我会自己解决这个问题?;)
哈里

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太阳能电池的电流流向所连接的任何负载,电池就像其他负载一样。因此,如果您的负载和电池都已连接至太阳能电池,则无法确保首先为电池供电。
顺便说一句,这可能不是一个好的设置。为了给电池充电,您需要恒定的电流(取决于技术),但是您的负载很可能需要恒定的电压。


如果这“可能不是一个好的设置”,您能告诉我一个好的设置吗?
哈里

@哈里-没那么容易。就像我说的那样,为电池充电需要一个恒定电流源,但是如果同时连接负载,则无法控制充电。充电和工作根本不在一起。
stevenvh 2011年

不一定正确:电池固定电压,使太阳能电池板偏置,从而产生电流。我使用的是这样的解决方案,如果电池具有正确的电压以使面板在MPP上偏置(也可以使用较低的电压,则效果很好)
clabacchio

2

如果您想正确地实现它,那么它比人们想象的要复杂得多。电池电压和太阳能电池电压不匹配,因此无法直接连接。

太阳能电池具有最佳效率的点-如果您消耗更少或更多的电流-总功率将较低(因为A * V较低)。如果没有微控制器或专用IC,就无法在这点上进行维护。您的任务将准确地从太阳能电池中汲取此电流,并使用DCDC转换器以电流和电压限制模式对其进行转换,然后将其直接连接成电池。

然后,您只需将负载连接到电池上-它就会自动工作-如果太阳能电池产生的电量超过了电池消耗的电量,则设备会消耗掉它。如果电池已充电(DCDC处于电压极限),则您的负载将通过太阳能电池工作。

因此,最复杂的部分是受A&V限制的DCDC并维持太阳能电池的最佳电流。


因此,让我看看我是否能直截了当地。假设我用XA装了6V电池,甚至要正确地给电池充电,我必须使用一个转换器,将太阳能电池的V电压转换为6V,这样就可以匹配了,否则就不会匹配。否则可能会以某种方式损坏电池。它是否正确?
哈里

您需要所有这些来有效地做到这一点。如果您有6V太阳能电池和4.2V锂离子电池,并且可以放弃30%的效率,则可以简化事情。只需使用线性稳压器将电压从6降低至4.3,然后使用肖特基二极管将其降低至4.15,然后使用电阻器(〜1-5Ohm)限制最大电流,然后将其连接至电池即可。
BarsMonster 2011年

错误:为什么要将面板电压降低到4 V?如果LiIion电池(3.7倍于4.2 V的电压)在该电压加上肖特基压降下将面板偏置,那将是完美的,也许您不会进入MPP,但您仍然会得到更高的电流,您将接近MP的90%
clabacchio

锂离子电池的电压取决于充电量,范围在3.5-4.2之间。太阳能电池可以具有任意的电压输出,具体取决于串联连接的元件数量。您不太可能拥有MPP电压接近3.7-4.2V的太阳能电池。
BarsMonster 2012年

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您需要一个充电控制器单元来给电池充电,这将使电池充电到一定的极限,并在电池充电时关闭充电,并且一旦电池电压下降到低于200伏时也将开始对电池充电。一定的阈值限制。

您不能直接将面板连接到电池。电池会从面板上吹走,因为晚上面板会作为电池的负载,因为面板上的电压比电池低得多。(您看到伴侣的电位差!)


实际上,请使用专门为太阳能充电应用制造的能量收集IC
Prasan Dutt
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