原创 太阳能锂电充电管理的主要特点与相关原理

2015-10-14 13:57 299 2 2 分类: 采购与分销

  人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。太阳能的应用范围非常广,其中光电应用是很重要的一部分,即光—电转换,其基本原理是利用光生伏特效应将太阳辐射能直接转换为电能,它的基本装置是太阳能电池、太阳能控制器。

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  太阳能控制器是由专用处理器CPU、电子元器件、显示器、开关功率管等组成,主要特点有:

  1、使用了单片机和专用软件,实现了智能控制;

  2、利用蓄电池放电率特性修正的准确放电控制。放电终了电压是由放电率曲线修正的控制点,消除了单纯的电压控制过放的不准确性,符合蓄电池固有的特性,即不同的放电率具有不同的终了电压。

  3、具有过充、过放、电子短路、过载保护、独特的防反接保护等全自动控制;以上保护均不损坏任何部件,不烧保险;

  4、采用了串联式PWM充电主电路,使充电回路的电压损失较使用二极管的充电电路降低近一半,充电效率较非PWM高3%-6%,增加了用电时间;过放恢复的提升充电,正常的直充,浮充自动控制方式使系统有更长的使用寿命;同时具有高精度温度补偿;

  5、直观的LED发光管指示当前蓄电池状态,让用户了解使用状况;

  6、所有控制全部采用工业级芯片(仅对带I工业级控制器),能在寒冷、高温、潮湿环境运行自如。同时使用了晶振定时控制,定时控制精确。

  7、取消了电位器调整控制设定点,而利用了E方存储器记录各工作控制点,使设置数字化,消除了因电位器震动偏位、温漂等使控制点出现误差降低准确性、可靠性的因素;

  8、使用了数字LED显示及设置,一键式操作即可完成所有设置,使用极其方便直观的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。

  致尚微ZS6073是可以用太阳能板供电的单节锂电池充电管理芯片。该器件内部包括功率晶体管,应用时不需要外部的电流检测电阻和阻流二极管。内部的8位模拟-数字转换电路,能够根据输入电压源的电流输出能力自动调整充电电流,用户不需要考虑最坏情况,可最大限度地利用输入电压源的电流输出能力,非常适合利用太阳能板等电流输出能力有限的电压源供电的锂电池充电应用。

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ZS6073典型应用电路(恒压充电电压4.2V)

  致尚微ZS6073只需要极少的外围元器件,并且符合USB总线技术规范,非常适合于便携式应用的领域。热调制电路可以在器件的功耗比较大或者环境温度比较高的时候将芯片温度控制在安全范围内。内部固定的恒压充电电压为4.2V,也可以通过一个外部的电阻调节。充电电流通过一个外部电阻设置。当输入电压掉电时,ZS6073自动进入低功耗的睡眠模式,此时电池的电流消耗小于3微安。其它功能包括输入电压过低锁存,自动再充电,电池温度监控以及充电状态/充电结束状态指示等功能。

致尚微电子 微信公众号:cnzasem

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