纤巧型双电池太阳能板给紧凑和离网型设备中电池充电.PDF

纤巧型双电池太阳能板给紧凑和离网型设备中的 电池充电 设计要点 491 Fran Hoffart 引言 个明显的峰值 。如果负载电流增至超过功率峰值 ，则功 ( ) 如今 ，低功率电子技术的发展允许将电池供电的传感 率曲线迅速下降至零 最左侧 。同样 ，轻负载也会使功 ( ) 器和其他设备安置在远离电网的地方 。在理想的情况 率趋向于零 最右侧 ，不过这往往不太会是一个问题 。 下 ，为了真正摆脱电网的束缚 ，就应免除更换电池的 当然 ，电池板的光照条件会影响可用功率 —— 光照 需要 ，而代之以由局部环境提供的可再生能源 (如太 少则功率输出较低 ；光照多则功率输出较高 。尽管光 ) 阳能 对电池进行再充电 。本设计要点说明了怎样构 照直接影响着峰值功率输出的大小 ，但它对于峰值在 建一款依靠小型双电池太阳能板工作的紧凑型电池充 电压标度上的位置却没有那么大的影响 。就是说 ，不 电器 。该设计的独特之处在于 DC/DC 转换器运用功 管光照如何 ，出现峰值功率的电池板输出电压保持相 率点控制以从太阳能板吸取最大的功率 。 对恒定 。因此 ，通过适度调节输出电流以使太阳能板 ( ) 最大功率点控制的重要性 的电压处于或高于该峰值功率电压 这里为 750mV 是 虽然太阳能电池或太阳能电池板是按照功率输出来分 明智的 。这种做法被称为最大功率点控制 (MPPC) 。 类 ，但电池板的可用功率却很少是恒定的 。其输出功 图 2 示出了在采用和未采用最大功率点控制的情况 率在很大程度上取决于光照 、温度以及从电池板吸收 下 ，阳光的变化对于充电电流的影响 。模拟阳光的强 的负载电流 。为说明这一点 ，图 1 示出了一块双电池 度从 100% 降至约 20% ，而后回升至 100% 。请注意 ， 太阳能板在恒定光照条件下的 V-I 特性曲线 。I-V 曲 当阳光强度下降至 20% 左右时 ，太阳能板的输出电压 ( ) ® 线在短路 最左侧 至大约 550mA 负载电流的范围内具 和电流也下降 ，但是 LTC 3105 的最大功率点控制则 有相对恒定的电流特性 ，随之在较低的电流条件下它 可以防止太阳能板的输出电压降至 750mV 的设定值 ( ) 遵从于恒定电压特性 ，并在开路时 最右侧 趋近于最 以下 。它通过减小 LTC3105 的输出充电电流以防止 大电压 。电池板的功率输出曲线显示 ：功率输出在大 太阳能板电压骤降至接近 0V 来实现上述功能 ，如图 ( ) 约 750mV/530mA 的