太阳能充电管理系统采用TI的BQ24650，具有太阳能最大功率点跟踪MPPT功能，通过太阳能板或适配器可以同步整流降压给锂电池充电，输出给DCDC芯片接负载，可实现电池和输入的无缝切换，DCDC芯片用TI的TPS5430来输出不同的电压，有MCU控制，12864液晶屏显示电量指示，附加功能（wifi控制或遥控），下面是简单的框图
主要参数和功能：
这个充电支持1到6串锂电池，这里选择3串12.6v锂电池
太阳能板或适配器输入电压：13.5V——22V（最大为28V）
DCDC输出电压：1.23——21V(最大为31V）
输出电流：最大为4A
MCU简单的开关机控制，电量检测，控制充电和电池输出，附加功能(遥控或wifi控制)
下面是具体的原理图
简单介绍一下芯片的资料
1.BQ24650
适用于太阳能的同步开关模式电池充电控制器，电阻可编程至 26V 电池电压输入工作范围：5V 至 28V显示充电状态的 LED 指示灯，并且具有最大功率跟踪MPPT功能，最大充电电流可以达到10A，输入端是一个太阳能电池板，光的强弱导致太阳能电池板输出功率的强弱，而bq24650会用恒压运算法来跟踪电池板最大功率点
这里重点介绍一下BQ24650的MPPT功能
太阳能电池最大功率点跟踪（MPPT） 太阳能电池最大功率点跟踪（MPPT）是为了保证在光照强度变化时，光伏电池一直输出最大功率，以充分利用太阳能。在一般情况下，需要用开关模式DC-DC转换器实现MPPT功能，保持输出电压和充电电流的乘积(输出功率)最大化，采用开关降压同步整流DC-DC转换的方式实现光伏电池最大功率点跟踪功能，其输入电压最高可达28V，非常适合输入电压和电池电压相差比较大的应用。充电管理板特点：1.高端技术MPPT太阳能最大功率跟踪充电管理，具有涓流、恒流、恒压充电管理.高速高效的充电方式4.双状态指示灯，没有接电池时红/绿灯灭，充电时红灯亮，充满自停同时绿灯亮
BQ24650 IC具有一个最大功率设定点管脚MPPSET
下面电路图可以看到电阻R5、R6分压决定了太阳能极板的输出电压，当极板输出电压过低，低于最大功率点电压的时候，R5、R6分压低于1.2V,BQ24650将控制电路，降低输出电流，那么极板电压上升，在最大功率点范围内。简单的说就是R5、R6的前馈控制极板的输出电压，使MPPTSET端电压维持在1.2V。而1.2V的分压点正好处于极板最大功率点电压范围
2.TPS5430
高电流输出：3A （峰值4A）；
宽电压输入范围：5.5~36V;
高转换效率：最佳状况可达95%;
宽电压输出范围：最低可以调整降到1.221V;
内部补偿最小化了外部器件数量；
固定500kHz转换速率；
有过流保护及热关断功能；
具有开关使能脚， 关状态仅有17uA静止电流；
内部软启动与其他同类型直流开关电源转换芯片相比， TPS5430的高转换效率特别值得关注。
一、输入端供电和电池的无缝切换电路
当输入端连接时三极管Q5导通，Q6关闭，Q7截至，虽然Q7可以通过内部二极管电流流到SYS端，但是输入端VIN中间经过mos管的导通到SYS端，这时Q7的S端电压大于D端电压，Q7没办法导通。但是当输入端一去掉，Q5关闭，Q6导通，Q7导通，电池向负载供电，实现无缝切换
二、一键开关机电路，
负载接的是dcdc转换芯片，原理就是当按键按下mos管导通，给单片机供电并启动，然后单片机检测GPIO1电平时间来让GPIO2输出高低电平实现开关机
三、布线画图、打板子
原理图导入PCB
敷铜后
准备发图和元器件
选择MOS管时留的余量较大，
NMOS管 HY1403D， 30V/42A 充电用 HY1403D Datasheet.rar NMOS管 HY0720L , 20V/6.5A 给12v供电的led灯做开关 HY0720L Datasheet.pdf
PMOS管 HY15P04D， -40V/-50A 功率路径的做开关 HY15P04D Datasheet.pdf
MOS管做高侧驱动时，NMOS的导通内阻较小，只要G极能有较高的电压的话，NMOS选择非常不错的额，没有较高电压的话用传统的PMOS做高侧驱动
三、焊接调试
来测试一下功能正常不，先空载测量两个点的电压，
左边芯片第二引脚电压须大于1.2V电压，后面那个电压需要调整为12.6V，因为我们接的是三串锂电池
这里我们把56k电阻用0欧电阻去掉看看测的电压12.79，电压可以了
接上电池后看看充电效果，红灯亮，正常
充电电流可以通过电阻来调节的
我们充电电流的额计算公式
实际当中我们选择10M欧的电阻
充满后红灯灭绿灯亮
看电池充满电压为12.54
充电这块正常，继续焊接DCDC这块，硬件都正常了
目前单独的功能可以了，简单总结一下DCDC电源中电感的选取，主要参数，感量 频率 额定电流 直流电阻 封装等参数，如果输出电流在1A左右，在某宝上买一个参数差不多就行，电流小发热也不大，
如果电流2A甚至3A或者更大的话，这些参数就需要仔细考虑了，我做的这个就是和笔记本里面的充电电源管理板，输出的直流电压给核心板和控制板供电，那么这个电感需要屏蔽了，一般我们把电感的温升控制在40度以内，电感的额定电流大于实际电流的2倍左右就行，当然余量大一点也行
四、单片机控制，电量显示
我们采用STM32F103RB nucleo的开发板对接太阳能充电板
这个是晶联讯的12864屏
规格书可以参考一下
JLX12864G-378-PC的中文字库编程说明书.pdf
看看引脚的详细分配
12864液晶屏的引脚的 lcd_rs lcd_reset lcd_cs1 lcd_sid lcd_sclk vcc gnd总共7个引脚，占用5个GPIO口
开关机电路占用两个GPIO口，如果带着设备联调的话，需要两个GPIO口
额外的无线调试
引脚分配图
简单的开关机和逻辑功能不一一讲解了，主要看12864显示和AD采集电量这块
12864显示字符的话，需要取模软件，我们在程序中直接调用
下面生成的16进制就是我们显示的字符，直接调用函数就可以了
看看具体的效果，这是测量实际的电池AD值
充电图标这块和手机的的类似
实际的电池未充电显示状态
充电状态，图标是流动的
功能已全部完成，不管是接太阳能还是适配器，功能都一样，和其他控制板或者核心板供电全部从这块板子上取电，电源统一管理
对于DCDC的输出帖子中对芯片详细的描述，TI的这个DCDC非常成熟
输出三路电压，一路是3.3V的LDO固定输出，另两路输出电压可调
预留的锂电池PWM输出控制LED灯，附加的wifi或遥控，都需要在控制板上来实现，这里主要做了开关机和电量显示
我们wifi或遥控控制的也是开关机信号GPIO2，wifi控制的话就是比如APP上有个开关机，通过wifi网络把这个开关机信号给单片机并执行GPIO2的高低电平切换，遥控也类似
五 、关机功耗
先把电池正极断开，用公司福禄克万用表测下电流65.4uA，还可以
对于电池供电的设备，功耗还可以