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探究鋰聚合物電池的太陽能路燈控制器設(shè)計(jì)

電子工程師 ? 來源:電源網(wǎng) ? 作者:電源網(wǎng) ? 2021-04-02 16:47 ? 次閱讀
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太陽能電池板極性反接保護(hù)、太陽能端短路保護(hù)、充電回路反向電流保護(hù)、蓄電池過充保護(hù)、蓄電池過放保護(hù)、負(fù)載短路保護(hù)、負(fù)載過流保護(hù)、感性負(fù)載續(xù)流保護(hù)、過溫保護(hù)。

1 功能及性能

(1)全自動(dòng)智能化控制及保護(hù),并帶自恢復(fù)的保護(hù)功能;全電子開關(guān)保護(hù),不需要外接保險(xiǎn)管等保護(hù)器件。

(2)針對(duì)工程安裝時(shí)的人為誤操作,具有如下防止誤操作的功能:對(duì)安裝接線順序不做要求,支持太陽能反接保護(hù)操作,支持太陽能端短路保護(hù)及負(fù)載保護(hù)等。

(3)充足的設(shè)計(jì)余量,保證控制器可以在15A充電及放電條件下長(zhǎng)期工作。

(4)直觀的數(shù)碼顯示,方便的按鍵設(shè)置,不需做任何的跳線或者撥碼設(shè)置。

(5)充電回路及負(fù)載回路壓降小,充電效率高。

(6)具有豐富的路燈控制功能,先進(jìn)的智能延時(shí)模式,夜長(zhǎng)時(shí)間智能識(shí)別。

(7)軟件采用抗干擾算法,防止瞬間突變的信號(hào)對(duì)控制器狀態(tài)的誤判,避免誤動(dòng)作的發(fā)生。

(8)靜態(tài)功耗小。

(9)多種保護(hù)功能:太陽能電池板極性反接保護(hù)、太陽能端短路保護(hù)、充電回路反向電流保護(hù)、蓄電池過充保護(hù)、蓄電池過放保護(hù)、負(fù)載短路保護(hù)、負(fù)載過流保護(hù)、感性負(fù)載續(xù)流保護(hù)、過溫保護(hù)。

2 電氣規(guī)格參數(shù)

系統(tǒng) 參數(shù) 電壓規(guī)格

3節(jié)串聯(lián)的鋰聚合物電池(三元材料)

允許光伏電壓范圍:0-25V

最大光伏持續(xù)充電電流:15A

最大持續(xù)輸出電流:15A

負(fù)載通道:1路

鋰電池狀態(tài)參數(shù)

標(biāo)稱電壓:3.7V×3=11.1V

充電截止電壓:4.20V×3=12.6V

充飽電壓:4.05V×3=12.15V

欠壓保護(hù)點(diǎn):3.0V×3=9.0V

欠壓恢復(fù)點(diǎn):3.3V×3=9.9V

負(fù)載管理

8種管理模式,光控開關(guān)+延時(shí)保護(hù)功能

(1)太陽能電池板極性反接保護(hù)

(2)太陽能端短路保護(hù)

(3)充電回路反向電流保護(hù)

(4)鋰電池過充、過放保護(hù)

(5)負(fù)載短路保護(hù)

(6)負(fù)載過流保護(hù)

(7)感性負(fù)載續(xù)流保護(hù)

(8)過溫保護(hù)

靜態(tài)功耗

數(shù)碼管關(guān)閉《5mA

數(shù)碼管打開《9mA

溫度特性

正常工作溫度范圍:-35℃ - 55℃

過溫保護(hù)點(diǎn):75℃

過溫保護(hù)恢復(fù)點(diǎn):65℃

阻抗特性

充電壓降

140mV @ 8A, 11V

180mV @ 10A, 11V

300mV @ 15A, 11V

負(fù)載壓降

140mV @ 8A, 11V

180mV @ 10A,11V

300mV @ 15A, 11V

備注:

[1] 本控制器只支持三元材料的鋰聚合物電池,如果要其他類型的電池,請(qǐng)選擇其他的型號(hào);

[2] 本參數(shù)與三元材料的鋰聚合物電池保護(hù)板相對(duì)應(yīng)但不相同,目的是提供二級(jí)保護(hù)及充放電管理,提高電池的壽命;

[3] 具體模式請(qǐng)參考路燈模式部分的說明;

[4] 對(duì)于負(fù)載的短路保護(hù),請(qǐng)保證負(fù)載的接線在2米以上;

[5] 在不同的測(cè)試條件下靜態(tài)功耗表現(xiàn)不同,此參數(shù)僅供參考,其測(cè)試條件:蓄電池電壓11V,太陽能端和負(fù)載端懸空;

[6] 控制器在超過55℃環(huán)境下工作,不保證其特性符合上述參數(shù)要求;

[7] 在不同的測(cè)試條件下阻抗特性表現(xiàn)不同,此參數(shù)僅供參考,其測(cè)試條件:蓄電池電壓11V,環(huán)境溫度:20℃。

3 路燈管理模式

20120830105520284.jpg

溫馨提示:在安裝過程中,請(qǐng)將開燈模式設(shè)置成L8模式,以免安裝過程中的誤操作損壞控制器或者負(fù)載。

4 顯示及設(shè)置部分

(1)數(shù)碼管顯示的內(nèi)容

控制器的狀態(tài)由數(shù)碼管循環(huán)串行的顯示如下內(nèi)容,并接受按鍵對(duì)當(dāng)前模式的操作:

① 電量顯示(P模式):

P0:蓄電池欠壓,欠壓保護(hù)打開;

P1:蓄電池電量弱,系統(tǒng)正常工作;

P2:蓄電池電量充足,系統(tǒng)正常工作;

P3:蓄電池充電截止,過充保護(hù)打開。

該模式下不接受按鍵的設(shè)置。

② 路燈功能模式(L模式):一共有9種功能模式,從L0到L8,具體定義請(qǐng)參考第二部分的詳細(xì)介紹。可以通過按鍵來設(shè)定該模式的值。

③ 傍晚時(shí)刻和黎明時(shí)刻的光照度等級(jí)(U模式):控制器用來識(shí)別傍晚和黎明時(shí)刻的光照度,用來決定開燈及關(guān)燈時(shí)刻的,其分為10個(gè)等級(jí),U0到U9。可以通過按鍵來設(shè)定該模式的值。

④ 錯(cuò)誤代碼(E模式):

E1:太陽能電池板端發(fā)生故障;

E3:負(fù)載回路出現(xiàn)短路

E4:過載

E5:過溫保護(hù)

該模式下不接受按鍵的設(shè)置。

⑤ 充電狀態(tài):用數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)來表示

小數(shù)點(diǎn)常滅:無充電

小數(shù)點(diǎn)常亮:正在充電

(2)按鍵功能

當(dāng)數(shù)碼管處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí),按一下按鍵,數(shù)碼管會(huì)點(diǎn)亮;

當(dāng)數(shù)碼管正在顯示L模式或者U模式時(shí),按下按鍵,可以設(shè)置其數(shù)值;正在進(jìn)行按鍵設(shè)置時(shí),數(shù)字會(huì)持續(xù)顯示,而對(duì)應(yīng)的字母(L或者U)則隱藏;設(shè)置完成后,按鍵持續(xù)3秒沒有動(dòng)作,系統(tǒng)會(huì)確認(rèn)新的設(shè)置值,并保存起來。設(shè)定后的參數(shù)掉電不丟失,不需要重新設(shè)定。

連續(xù)60秒沒有按鍵動(dòng)作,并且不發(fā)生系統(tǒng)錯(cuò)誤,則數(shù)碼管顯示被關(guān)閉。

5 接線及安裝說明

控制器的接線順序如下圖所示,需要注意的是,所使用的能通過10A-15A電流的電纜線。

推薦的安裝順序如下:

20120830105520947.jpg

(1)接上蓄電池,注意正負(fù)極不要接反;

(2)將路燈模式設(shè)置成L8(負(fù)載關(guān)閉)

編輯:jq

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