最近手里有个小项目,设计一个控制器,白天利用太阳能电池板给蓄电池充电,晚上给LED路灯使用。利用电源网这个平台,希望和更多有经验的人分享共同完成这个项目,我会持续更新原理图,PCB以及软件部分,希望大家积极互动共同完成这个项目,共同学习共同进步,谢谢大家。
首先是需求以及指标
1、 充电、控制、横流输出一体化。
2、12V,24V蓄电池自适应,充电电流不大于10A。
3、两路恒流输出驱动LED,每路输出电流不大于5A,且电流分时可控,输出端功率不超过200W。
4、能承受-35°到75°的高低温。
5、充电效率不低于96%,放电效率不低于92%。
6、输入欠压、过流、过压、反接保护
7、输出过流、过压、短路、开路、过功率保护。
根据需求设计了一个大概框图
每一部分作用如下:
充电过流保护、接反保护电路:防止太阳能电池板充电电流过大烧坏电路并防止太阳能电池板反接至电路中。
充放电开关控制电路:单片机控制太阳能电池板充电开始与截止,根据多种情况下开始充电或切断输入充电。
输入电压、电流测量电路:测量输入电压、电流,作为电池的一些参考参数使用
温度检测电路:检测温度,进行蓄电池温度补偿并能进行温升智能保护。
外界照度检测电路:检测外界光强度决定充放电开启与关闭。
RS-232接口电路:连接上位机,用上位机软件进行参数设定或者查询。
蓄电池温度补偿控制电路:根据温度对蓄电池进行相应的电压补偿。
蓄电池电压检测电路:检测蓄电池电压对充放电进行反馈控制。
PWM控制恒流输出电路:根据系统一些参数设置输出电流。
欠压保护、过流保护等保护电路:一系列保护电流保证系统在空载、过载、欠压、过压、过流等状态下能稳定运行。
输出电压、电流测量电路:测量电压、电流,反馈控制保证系统正常工作。
STM32F103C6T6控制器主要完成检测、控制功能。
初步方案
1、充电部分采用同步Buck电流以保证高效率,充电方式暂选最近特别火的MPPT(对算法不是很自信所以暂定这个,后面根据开发难易程度选择采用三段式或者MPPT),MOS管驱动器选择TI的UCC27211(120V,4A),MOS管选择我们的国产货后羿半导体的HY1707(70V,80A,这不是广告宣传哈),PWM波由单片机产生,暂定频率200K。
2、放电部分采用国半(现已被TI收购)的LM3424,没用过这款芯片,不知道能跑到5A不,看手册上说轻易跑到5A我心里稍稍舒了口气。
3、考虑到成本,开发难以程度以及所需资源控制部分采用ST的STM32F103C6T6,不贵10块钱左右,M3内核外设强大配合库函数开发。
先写到这里,请各位大虾批评指教,小弟感激不已。
好伤心都没人回复,没人指教啊,小弟还是很坚强的把原理图设计完成了,传上来与大家分享下,欢迎拍砖,睡一觉起来再详细说一下原理图设计中的一些东西,现在只做了充电部分设计。