使用迟滞控制器简化小型太阳能系统

10W-100W范围内的基于电池的太阳能系统通常使用开关 用于控制电池充电的调节器。这些具有高效率的优点 并且便于峰值功率点跟踪，但代价是电感器、威廉希尔官方网站 复杂性和噪音。作为开关稳压器的更简单替代方案，线性 在高达约20W的应用中，控制是可行的。虽然简单而安静，但线性 充电控制器产生热量，必须通过散热器排出。 散热器的体积、成本和装配复杂性在某种程度上抵消了线性 充电控制器相对于开关稳压器方法的优势。

一个迟滞控制器，只需 连接或断开太阳能电池板 根据需要限制电池的状态 的电荷提供极好的阳极， 一个没有电感器，复杂性， 噪音和散热。

串联和并联迟滞开关 拓扑是可能的。A系列配置 打开与太阳能的连接 面板，当电池达到其 最大充电电压，然后重新连接 当电池电压降至 较低的阈值。主要困难 与串联配置正在驱动 高边开关，需要 用于N沟道实现的电荷泵 或高压、高侧栅极 用于p沟道MOSFET的驱动威廉希尔官方网站 。

优选的分流布置是 如图 1 所示。在这种情况下，开关 （S1） 当电池电压关闭 低于某个阈值，允许 太阳能电池板电流为电池充电。 当电池电压超过 第二个更高的阈值，开关 打开以将太阳能电池板电流转移到 地。二极管D1隔离电池 当 S1 使太阳能电池板短路时。开关 可通过 N 通道轻松实现 MOSFET，由输出直接驱动 的接地参考比较器。

图1.并联模式迟滞开关调节小型太阳能系统中的电池电量。

图2显示了完整的分流充电 用于 12V 铅酸电池的控制器 采用一个 LTC2965 100V 微功率 电压监视器作为控制元件。 虽然它不监控 100V 在此应用中，LTC2965 的 3.5V 至 100V 工作范围 涵盖正常电压范围 12V电池，余量很大。

图2.并联模式迟滞调节器。跳变点在 0°C 至 50°C 范围内进行温度补偿。

LTC2965 包含一个 ~78M、10：1 监控电池的分频器 电压在 V在针。阈值为 由精密 2.412V 基准产生 通过单独的外部分隔器， 并与衰减的 V 的版本在.这种安排 无需精确、高 主分压器中的值电阻。

迟滞是通过切换 比较器的反相输入返回和 在高阈值和低阈值之间四分五裂 在 INH 和 INL 引脚上设置。这些旅行 点数决定电池的电压 充电开始和结束。

其他重要功能包括 LTC2965 的低功率操作 （40μA 包括Q1栅极在内的总电源电流 驱动器），内置 0.5% 精度参考， 和滞后操作 独立阈值调整。

操作如下。最初，使用 电池电压小于13.7V 比较器输出低，Q1关断， 允许所有可用的太阳能电池板电流通过D1到达电池，并且 负荷。当电池充电时，其电压 上升并在达到上限充电时上升 限值为14.7V，Q1导通，短路 太阳能电池板接地。D1隔离电池 从分流路径。随着 Q1 的开启， 电池电压下降的速率取决于 电荷状态和大小 负载电流。当电池电压 达到浮动下限13.7V，Q1 关闭，面板电流为一次 再次，应用于电池和负载。

此收费方案共享某些 循环充电和涓流的属性 充电。初始收费收益 直到电池电压达到14.7V， 此后威廉希尔官方网站 开始脉冲 充电以完成该过程。

正确调整电池尺寸很重要 以及用于特定应用的太阳能电池板。 作为一般规则，请选择最大值 或“峰值”面板电流等于 10× 24 小时内平均负载电流 周期和电池安培小时容量 等于 100×这个相同的平均值 数字。36节电池面板的峰值电流为 按除小组索赔额估算 “营销”瓦特 15。一个15W的面板可以 预计最大可产生 ~1A 有利条件下的输出电流， 但这应该通过实际测量来验证 审议中的小组。

这些关系派生于 加利福尼亚州米尔皮塔斯将提供 4 天的跑步时间 使用无辅助电池电源的时间，使用 面向最大冬季的面板 日晒。在图2的情况下，威廉希尔官方网站 设计用于连续 100mA 负载（2.4Ah/天），指示使用 1A 面板和 10Ah 电池。有点 图 2 中指定的更小电池 体积过小，运行约3天 时间，被剥夺了任何太阳能输入。

充电阈值为温度 由NTC热敏电阻在 0°C 至 50°C 范围。如果在受控环境中操作 环境、温度补偿 是不必要的，热敏电阻 和 150k 电阻器可以替换为 固定，249K 单位。对于希望 消除由1%电阻引入的误差， 图 3 显示了一个简单的方案 将充电阈值调整±250mV。

图3.±250mV 微调方案。添加到 V裁判和图 2 中的 INH 引脚。

虽然太阳能电池板通常是定向的 收集每个最大总能量 年，一个独立的系统必须是 针对在各种条件下运行进行了优化 最小季节性日照， 为巧合天气提供津贴 模式。主要关注的是太阳能 面板取向，这是一门科学 本身。理论理想的计算， 固定方向相对简单; 然而，许多非理想 包括大气散射、雾、 云、阴影、地平角等 因素使这门科学充其量是不准确的。

是呢环保局：郭婷