使用能量收集到電源接入控制

松下的Amorton太陽(yáng)能電池的圖片

圖3：Panasonic的Amorton太陽(yáng)能電池用玻璃或塑料薄膜基材為不同的環(huán)境。

兩個(gè)太陽(yáng)能電池板和珀爾帖引擎需要專(zhuān)門(mén)的電源管理設備，以捕獲當前和管理從電池的功率。

凌力爾特的LTM8062是一個(gè)完整的微功率跟蹤電池充電器，可提供恒定電流/恒定電壓充電特性。它采用3.3 V的浮動(dòng)電壓反饋基準，因此任何期望電池浮動(dòng)電壓高達14.4 V，用于LTM8062可以用一個(gè)電阻分壓器進(jìn)行編程。

這是用一個(gè)輸入電壓調節環(huán)路，降低充電電流，如果輸入電壓低于一個(gè)編程電平，其設置有一個(gè)電阻分壓器來(lái)實(shí)現。此輸入調節環(huán)路用于維持在峰值輸出功率使用的最大峰值功率跟蹤(MPPT)算法的太陽(yáng)能電池板。

一個(gè)典型的太陽(yáng)能電池板是由多個(gè)串聯(lián)連接的單元，每個(gè)單元作為一個(gè)正向偏置的pn結。這樣，電池的開(kāi)路電壓具有溫度系數，它類(lèi)似于一個(gè)普通的pn二極管，或約-2毫伏/℃。峰值功率點(diǎn)電壓(VMP)，用于結晶太陽(yáng)能電池板可以近似為低于V的固定電壓，所以溫度系數為峰值功率點(diǎn)是類(lèi)似的開(kāi)路電壓。面板制造商通常指定25℃這兩個(gè)值，因此，有溫度傳感器的反饋網(wǎng)絡(luò )可以被用來(lái)編程的電壓輸入到跟蹤最大峰值功率，以獲得最有效的功率轉換為更多的光落在細胞和它們熱了起來(lái)。

所述LTM8062還包括預處理涓流充電從而電池可以從少量的電流從太陽(yáng)能電池，以及壞電池檢測，以簡(jiǎn)化維護和修理不斷但安全充電。

同樣，來(lái)自德州儀器的bq25504是專(zhuān)為高效率地獲得并管理從生成微瓦到3×3毫米封裝毫瓦太陽(yáng)能或熱源的納安。該bq25504的設計開(kāi)始于一個(gè)DC-DC升壓變換器/充電器，需要功率的僅微瓦開(kāi)始運作。一旦啟動(dòng)，這能夠有效地提取從低電壓輸出收割機功率如熱電發(fā)生器或太陽(yáng)能電池板。升壓轉換器可開(kāi)始電壓低至330毫伏，一旦啟動(dòng)，可以繼續獲得能量下降到80毫伏。

該bq25504還實(shí)現了一個(gè)可編程的最大功率點(diǎn)跟蹤采樣網(wǎng)絡(luò )以?xún)?yōu)化電源轉移到設備中。采樣VIN_DC，開(kāi)路電壓是使用外部電阻編程并與外部電容器保持。對于在最大功率點(diǎn)的80%的開(kāi)路電壓的(MPP)操作太陽(yáng)能電池，電阻分壓器可以被設置為80%的VIN_DC電壓和網(wǎng)絡(luò )將控制VIN_DC鄰近該取樣參考電壓來(lái)操作?？商娲?，外部參考電壓可以通過(guò)微控制器MCU被提供以產(chǎn)生更復雜的MPPT算法。

德州儀器bq25504的功能框圖

圖4：bq25504的功能框圖顯示了最大峰值功率跟蹤(MPPT)控制器，用于從太陽(yáng)能電池收集功率的關(guān)鍵作用。

為了防止損壞電池，最大和最小電壓都針對用戶(hù)設定的欠壓(UV)和過(guò)壓(OV)的水平進(jìn)行監控，當電池上的電壓下降到低于預設臨界功率管理器可以用信號的連接的微控制器水平。這個(gè)警告應該觸發(fā)負載電流的脫落防止系統進(jìn)入欠壓條件而設計的訪(fǎng)問(wèn)控制系統時(shí)，已被考慮到。

結論

的電源管理芯片一體化意味著(zhù)許多不同類(lèi)型的能源，可用于在無(wú)線(xiàn)接入控制系統中，給予了極大的靈活性，以在系統的實(shí)施，大大降低了復雜的布線(xiàn)基礎設施。然而，收獲源的選擇仍然是一個(gè)重要的考慮因素為系統設計師。使用內部或外部太陽(yáng)能電池或熱能將具有不同的功率管理的考慮，從溫度補償和跟蹤下和過(guò)壓監測。具有關(guān)斷為欠壓條件的結果，訪(fǎng)問(wèn)控制系統不是一個(gè)積極的形勢，設計人員需要特別注意的電源管理要求，充分利用自己的能量收集的設計。