• 回复
  • 收藏
  • 点赞
  • 分享
  • 发新帖

经典太阳能控制器原理图探讨

经典太阳能.pdf

上图是经典的太阳能控制器原理图。

有几个地方不明白的,想请各位大神指教下。有兴趣的朋友一起探讨探讨。

全部回复(28)
正序查看
倒序查看
2017-03-20 23:13

第一个问题:   PWM0 和 PWM1 控制信号是同步的吗? PWM控制充电的时候是采用调频率还是调占空比? 如果是定频调占空比的话,频率一般设为多少,太阳能板给蓄电充电的过程是分段式还是怎样,通过调占空比怎么实现分段充电的?

0
回复
2017-03-20 23:28

第二个问题: Q12的地是太阳能板的地,Vdd  Q11 Q14的地是蓄电池的地,与Q12不共地,Q12是怎么通过Q11和Q14来控制的?

0
回复
2017-03-20 23:33

第三个问题:  蓄电池 太阳能板 负载  三者共正极,但都不共地,单片机是怎么通过下面这个电路并通过T点来检测太阳能板的电压的?如何计算。

0
回复
2017-03-20 23:41

第四个问题: 前后两个运放主要的控制作用是那些? OUT  I-sense  OUT1  OFF  几个点各自的控制流程?

0
回复
2017-03-21 11:58
已经被添加到社区经典图库喽
http://www.dianyuan.com/bbs/classic/
0
回复
2017-03-21 17:20
@trappedwolf
第一个问题: PWM0和PWM1控制信号是同步的吗?PWM控制充电的时候是采用调频率还是调占空比?如果是定频调占空比的话,频率一般设为多少,太阳能板给蓄电充电的过程是分段式还是怎样,通过调占空比怎么实现分段充电的?[图片]

PWM0與PWM1應該是同步, 同時打開才可以對電池充電, 充電方式是以控制週期方式, 不會是控制頻率, 因為控制頻率對電池而言無法控制其能量, 只有控制周期才可以實現, 置於操作在多少工作頻率, 不知道, 看各家設計

對MCU而言, 只要可以讀到電池電壓, 那充電就變的很容易, 例如讀到電壓為27V時, 週期就定在幾%週期, 低於23V伏時就定在幾個%週期, 這在規範上可自定義.....

0
回复
2017-03-21 17:29
@trappedwolf
第二个问题:Q12的地是太阳能板的地,Vdd Q11Q14的地是蓄电池的地,与Q12不共地,Q12是怎么通过Q11和Q14来控制的?[图片]

由於兩者的地不同, 所以線路額外加了一顆Q11,Q14,   當MCU送出周期給Q11時, Q14將會導通.....

而只要Q14導通, 則VDD電壓會藉由D18+R39使Q12導通, 雖然兩個地是不同, 但是VDD為共點, VDD對太陽電池"地"為共點, 對電池"地"也為共點, 所以MCU不需同地, 只要藉由Q11便可以讓Q12, Q13,Q15, Q8做ON-OFF功能....

0
回复
2017-03-21 17:58
@trappedwolf
第三个问题: 蓄电池太阳能板负载 三者共正极,但都不共地,单片机是怎么通过下面这个电路并通过T点来检测太阳能板的电压的?如何计算。[图片]

看電池電壓很簡單就是以R36, R7 , R9的分壓去讀取, 但太陽電池應該不看.而是看有無超過電池電壓..

D17似呼應該反過來;;; 在一個短週期內, 只開通Q8, 則太陽電池"地"會連接到Q7_D, 而Q7_D-S為一個順向二極體

當太陽電池電壓比電池高出一個VD時, T點電壓會提高, 表示可以再繼續充電, Q7再把它打開.....

0
回复
trappedwolf
LV.4
10
2017-03-21 18:04
@juntion
由於兩者的地不同,所以線路額外加了一顆Q11,Q14, 當MCU送出周期給Q11時,Q14將會導通.....而只要Q14導通,則VDD電壓會藉由D18+R39使Q12導通,雖然兩個地是不同,但是VDD為共點,VDD對太陽電池"地"為共點,對電池"地"也為共點,所以MCU不需同地,只要藉由Q11便可以讓Q12,Q13,Q15, Q8做ON-OFF功能....
谢谢版主的解答,经你一提点马上明白了。虽然不共地,但VDD是共点,VDD对电池板地是有压差的。
0
回复
2017-03-21 18:10
@trappedwolf
第四个问题:前后两个运放主要的控制作用是那些?OUT I-sense OUT1 OFF 几个点各自的控制流程?[图片]

第一個OP是檢知流過負載電流, 當Q6接通後, 電流由R27流過, OP1偵測電流後放大, 一部分由MCU判讀

另一個點送到OP2做比較, 電壓超過VCC對R32,R25的分壓時, 導通Q3送出一個Low信號.且透過R19,D6做自閉鎖..

所以正常情況下, 當送出Out信號時, 負載接口開始送電, 而OUt1則是當負載過流發生自閉鎖時的解除信號....

0
回复
trappedwolf
LV.4
12
2017-03-21 23:41
@juntion
看電池電壓很簡單就是以R36,R7,R9的分壓去讀取,但太陽電池應該不看.而是看有無超過電池電壓..D17似呼應該反過來;;;在一個短週期內,只開通Q8,則太陽電池"地"會連接到Q7_D,而Q7_D-S為一個順向二極體當太陽電池電壓比電池高出一個VD時,T點電壓會提高,表示可以再繼續充電,Q7再把它打開.....

楼主,你好。

D17确定没有反,我看了几个电路都是这样的。

T点检测在Q7导通后被D17接地钳位。而在Q7 Q8都未导通的时候采样了蓄电池的电压,疑惑的是单片机24脚已经有一个蓄电池电压采样点,这样不是重复了吗?所以说这个电路的用意应该不在这里。

假设 Q8导通 Q7关闭时,R36 D17等同串联在太阳能电池板的正负端,太阳能电池板上电压的大小会影响到T点电压,那么问题来了。

问题1: Q7 Q8是同步开关吗? 若同步,为什么不用一个PWM信号来控制而是要分开PWM1 PWM2  ???

            按假设的状态是Q8先导通,然后采样T点电压后决定Q7是否导通,这样说两个MOS管开通是有时间差的。

问题2: T点电压计算?

            按假设的状态下,T点电压怎么与太阳能板上的电压对应起来,怎么计算。

下面附件是检测太阳能板电压的计算公式推导,大家讨论下,电路跟这个有差异,中间的推导过程有点不解。

太阳能电池电压检测.pdf

0
回复
2017-03-22 11:43
@trappedwolf
楼主,你好。D17确定没有反,我看了几个电路都是这样的。T点检测在Q7导通后被D17接地钳位。而在Q7Q8都未导通的时候采样了蓄电池的电压,疑惑的是单片机24脚已经有一个蓄电池电压采样点,这样不是重复了吗?所以说这个电路的用意应该不在这里。假设Q8导通Q7关闭时,R36D17等同串联在太阳能电池板的正负端,太阳能电池板上电压的大小会影响到T点电压,那么问题来了。问题1:Q7Q8是同步开关吗?若同步,为什么不用一个PWM信号来控制而是要分开PWM1PWM2 ???      按假设的状态是Q8先导通,然后采样T点电压后决定Q7是否导通,这样说两个MOS管开通是有时间差的。问题2:T点电压计算?      按假设的状态下,T点电压怎么与太阳能板上的电压对应起来,怎么计算。下面附件是检测太阳能板电压的计算公式推导,大家讨论下,电路跟这个有差异,中间的推导过程有点不解。太阳能电池电压检测.pdf

這是我經過簡化後的圖:

這樣的方式:

當只有Q8導通, 則太陽電池負電位會經由Q7內部二極體灌回電池, 電流由二極體承受

當只有Q7導通, 則電池負電位會經由Q8內部二極體灌回太陽電池, 一樣電流由二極體承受, 但這方式可能會灌死太陽電池(如果沒有日光)........

所以動作只可以兩種狀況:

1). 太陽電池電位比電池高, Q7,Q8同時開, 但要知道太陽電池是否比電池高則動作應該是Q8先導通, 電持電位因為有電流往電池灌, 克服Q7二極體讓T點電位拉高, 此時表示太陽電池電壓比電池高, 再把Q7導通, 太陽電池瞬間拉大電流, 電壓就跟電池一樣高........

2). Q8 打連續週期, T點電位一值維持, 則表示太陽電池電位沒上來, Q7永遠不會開......

而D17如果這樣接法, T點是永遠被箝位在0.7V

0
回复
gxhxlyf
LV.2
14
2017-08-12 11:34
做得太复杂了。
0
回复
gxhxlyf
LV.2
15
2017-08-12 11:35

0
回复
2017-10-19 13:09
@juntion
由於兩者的地不同,所以線路額外加了一顆Q11,Q14, 當MCU送出周期給Q11時,Q14將會導通.....而只要Q14導通,則VDD電壓會藉由D18+R39使Q12導通,雖然兩個地是不同,但是VDD為共點,VDD對太陽電池"地"為共點,對電池"地"也為共點,所以MCU不需同地,只要藉由Q11便可以讓Q12,Q13,Q15, Q8做ON-OFF功能....
版主好,共点是什么理论呢,为何共点后就不共地也可控制,希望请您解释下这是什么原理?
0
回复
2017-10-19 19:33
@山山水水
版主好,共点是什么理论呢,为何共点后就不共地也可控制,希望请您解释下这是什么原理?
因为vdd接在一起,而"地"虽然不同点,但实际还有两颗二极体对串,所以MCU只要透过晶体对两管施压,则两个"地"㑹被接在一起,这跟锂电池保护动作方式一样
0
回复
LeoYao
LV.1
18
2018-06-25 22:19
@trappedwolf
第四个问题:前后两个运放主要的控制作用是那些?OUT I-sense OUT1 OFF 几个点各自的控制流程?[图片]
请问楼主,太阳能电池电压有没有检测出来?
0
回复
2018-06-26 09:48
@LeoYao
请问楼主,太阳能电池电压有没有检测出来?
不是MPPT方式而用PWM方式, 通常只要PV電壓高於電池電壓就會動, 檢測通常由MCU偵測再送出PWM...
0
回复
LeoYao
LV.1
20
2018-06-26 10:06
@juntion
不是MPPT方式而用PWM方式,通常只要PV電壓高於電池電壓就會動,檢測通常由MCU偵測再送出PWM...
谢谢版主,这个电路,无法测出太阳能的电压,用MPPT不行,如果我想用MPPT控制,在这个电路的基础上修改一下,可以做到么?
0
回复
2018-06-26 10:24
@LeoYao
谢谢版主,这个电路,无法测出太阳能的电压,用MPPT不行,如果我想用MPPT控制,在这个电路的基础上修改一下,可以做到么?

MPPT要有專用IC, 或MCU自己寫, 這電路要改很麻煩

因為MPPT要檢測輸入電壓輸入電流, 同時也要檢測輸出電壓輸出電流, 因為輸出一但抽載過重, 則PV電壓就會一下就掉, 所以必須兩邊看, 把輸出電流保持在

PV可以提供輸出充電的電壓點,這都跟電壓電流有關,  所以你這改起來很麻煩, 到不如重新設計..... 

0
回复
LeoYao
LV.1
22
2018-06-26 10:49
@juntion
MPPT要有專用IC,或MCU自己寫,這電路要改很麻煩因為MPPT要檢測輸入電壓輸入電流,同時也要檢測輸出電壓輸出電流,因為輸出一但抽載過重,則PV電壓就會一下就掉,所以必須兩邊看,把輸出電流保持在PV可以提供輸出充電的電壓點,這都跟電壓電流有關, 所以你這改起來很麻煩,到不如重新設計..... 

如果重新设计,做MPPT控制,那只能用供地方案咯。

如果是降压充电的话,是不是不用加电感、电容?这个情况下,因为是通过PWM调节的,测量的太阳能电压值准确么?

如果供地方案,通过调节正端,是不是管子功耗比供正端高?有没有隐患?

0
回复
2018-06-26 11:48
@LeoYao
如果重新设计,做MPPT控制,那只能用供地方案咯。如果是降压充电的话,是不是不用加电感、电容?这个情况下,因为是通过PWM调节的,测量的太阳能电压值准确么?如果供地方案,通过调节正端,是不是管子功耗比供正端高?有没有隐患?
你去看一下LT8705這類的IC應用..... 
0
回复
cxb_880905
LV.2
24
2018-07-20 11:39

楼主,你的疑问解决了吗?我现在也有同样的疑问

1.光伏充电器在不共地的情况下,如何检测PV组件的电压?

2.这种PWM充电控制器的太阳能电压检测,是实时检测太阳能板电压?还是每次断开MOS回路后才检测太阳能板电压的呢?

0
回复
heyong163b
LV.5
25
2018-08-09 15:14
@cxb_880905
楼主,你的疑问解决了吗?我现在也有同样的疑问1.光伏充电器在不共地的情况下,如何检测PV组件的电压?2.这种PWM充电控制器的太阳能电压检测,是实时检测太阳能板电压?还是每次断开MOS回路后才检测太阳能板电压的呢?

        太阳能控制器因MOSFET性能、价格等因素,都使用N型功率管,为更适合控制原理基本都做负切换,这样的确给共地的原理造成很多怪圈,但中心点基本都是以蓄电池负为系统地参考点,PV正也成了天然的参考点了,多出了两个点,PV负,输出负,特别是输出负,关断后该点变为正,后面的设备一定要小心这个因素,带串口的不能用输出负做参考地。用电池地要考虑隔离。

        PV组件的电压应该也是可以检测,针对PWM充电控制电路而言一个检测电路的结果可以有两个。假如我们把检测点参考端设在PV负端,充电导通时是电池电压,不充电断开时是PV开路负压,此负压比电池参考地更负,这个参考值就是PV电压。当然要应用于CPU采样这个电压用R比,实现在零V以上就ok。

0
回复
xbyu520
LV.1
26
2019-07-09 10:34
@juntion
這是我經過簡化後的圖:[图片]這樣的方式:當只有Q8導通,則太陽電池負電位會經由Q7內部二極體灌回電池,電流由二極體承受當只有Q7導通,則電池負電位會經由Q8內部二極體灌回太陽電池,一樣電流由二極體承受,但這方式可能會灌死太陽電池(如果沒有日光)........所以動作只可以兩種狀況:1).太陽電池電位比電池高,Q7,Q8同時開,但要知道太陽電池是否比電池高則動作應該是Q8先導通,電持電位因為有電流往電池灌,克服Q7二極體讓T點電位拉高,此時表示太陽電池電壓比電池高,再把Q7導通,太陽電池瞬間拉大電流,電壓就跟電池一樣高........2).Q8打連續週期,T點電位一值維持,則表示太陽電池電位沒上來,Q7永遠不會開......而D17如果這樣接法,T點是永遠被箝位在0.7V
经过测试,发现你说的是错的.D17反过来之后,不同的光伏电压,会让T点电压不同;如果按照你说的,T点电压不变
0
回复
ChaserMCU
LV.1
27
2019-07-19 10:27
@trappedwolf
第三个问题: 蓄电池太阳能板负载 三者共正极,但都不共地,单片机是怎么通过下面这个电路并通过T点来检测太阳能板的电压的?如何计算。[图片]
前辈 你好,T点的电压是怎么计算的呢?这么长时间了,应该是解决了吧?我看了这个图也没搞懂,整个帖子看完了也没看见T点的电压是怎么计算的,希望前辈不腻赐教
0
回复
PC9394
LV.1
28
2020-02-14 05:13
@juntion
PWM0與PWM1應該是同步,同時打開才可以對電池充電,充電方式是以控制週期方式,不會是控制頻率,因為控制頻率對電池而言無法控制其能量,只有控制周期才可以實現,置於操作在多少工作頻率,不知道,看各家設計對MCU而言,只要可以讀到電池電壓,那充電就變的很容易,例如讀到電壓為27V時,週期就定在幾%週期,低於23V伏時就定在幾個%週期,這在規範上可自定義.....

如需要给12.6V锂电充电应该怎么改?

0
回复
2020-09-04 16:24
@juntion
由於兩者的地不同,所以線路額外加了一顆Q11,Q14, 當MCU送出周期給Q11時,Q14將會導通.....而只要Q14導通,則VDD電壓會藉由D18+R39使Q12導通,雖然兩個地是不同,但是VDD為共點,VDD對太陽電池"地"為共點,對電池"地"也為共點,所以MCU不需同地,只要藉由Q11便可以讓Q12,Q13,Q15, Q8做ON-OFF功能....

我觉得没讲明白,往高深的概念去讲了。。。

说白了,因为此时太阳能电压高,Q8导通。即使Q7不导通,整个控制回路都是可以充电的。所以共地的。只不过,有偏差。为MOS的体二极管电压。

另外PWM1与PWM2不会做成同步的。PWM2用来做晚间的反向充电。。没必要损失开关损耗 

0
回复