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經(jīng)典太陽能控制器原理圖探討

經(jīng)典太陽能.pdf

上圖是經(jīng)典的太陽能控制器原理圖。

有幾個地方不明白的,想請各位大神指教下。有興趣的朋友一起探討探討。

全部回復(fù)(28)
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2017-03-20 23:13

第一個問題:   PWM0 和 PWM1 控制信號是同步的嗎? PWM控制充電的時(shí)候是采用調(diào)頻率還是調(diào)占空比? 如果是定頻調(diào)占空比的話,頻率一般設(shè)為多少,太陽能板給蓄電充電的過程是分段式還是怎樣,通過調(diào)占空比怎么實(shí)現(xiàn)分段充電的?

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2017-03-20 23:28

第二個問題: Q12的地是太陽能板的地,Vdd  Q11 Q14的地是蓄電池的地,與Q12不共地,Q12是怎么通過Q11和Q14來控制的?

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2017-03-20 23:33

第三個問題:  蓄電池 太陽能板 負(fù)載  三者共正極,但都不共地,單片機(jī)是怎么通過下面這個電路并通過T點(diǎn)來檢測太陽能板的電壓的?如何計(jì)算。

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2017-03-20 23:41

第四個問題: 前后兩個運(yùn)放主要的控制作用是那些? OUT  I-sense  OUT1  OFF  幾個點(diǎn)各自的控制流程?

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2017-03-21 11:58
已經(jīng)被添加到社區(qū)經(jīng)典圖庫嘍
http://www.15119.cn/bbs/classic/
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2017-03-21 17:20
@trappedwolf
第一個問題: PWM0和PWM1控制信號是同步的嗎?PWM控制充電的時(shí)候是采用調(diào)頻率還是調(diào)占空比?如果是定頻調(diào)占空比的話,頻率一般設(shè)為多少,太陽能板給蓄電充電的過程是分段式還是怎樣,通過調(diào)占空比怎么實(shí)現(xiàn)分段充電的?[圖片]

PWM0與PWM1應(yīng)該是同步, 同時(shí)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?yàn)榭刂祁l率對電池而言無法控制其能量, 只有控制周期才可以實(shí)現(xiàn), 置於操作在多少工作頻率, 不知道, 看各家設(shè)計(jì)

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(shí), 週期就定在幾%週期, 低於23V伏時(shí)就定在幾個%週期, 這在規(guī)範(fàn)上可自定義.....

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2017-03-21 17:29
@trappedwolf
第二個問題:Q12的地是太陽能板的地,Vdd Q11Q14的地是蓄電池的地,與Q12不共地,Q12是怎么通過Q11和Q14來控制的?[圖片]

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

而只要Q14導(dǎo)通, 則VDD電壓會藉由D18+R39使Q12導(dǎo)通, 雖然兩個地是不同, 但是VDD為共點(diǎn), VDD對太陽電池"地"為共點(diǎn), 對電池"地"也為共點(diǎn), 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....

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2017-03-21 17:58
@trappedwolf
第三個問題: 蓄電池太陽能板負(fù)載 三者共正極,但都不共地,單片機(jī)是怎么通過下面這個電路并通過T點(diǎn)來檢測太陽能板的電壓的?如何計(jì)算。[圖片]

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(yīng)該不看.而是看有無超過電池電壓..

D17似呼應(yīng)該反過來;;; 在一個短週期內(nèi), 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(dāng)太陽電池電壓比電池高出一個VD時(shí), T點(diǎn)電壓會提高, 表示可以再繼續(xù)充電, Q7再把它打開.....

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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(dāng)MCU送出周期給Q11時(shí),Q14將會導(dǎo)通.....而只要Q14導(dǎo)通,則VDD電壓會藉由D18+R39使Q12導(dǎo)通,雖然兩個地是不同,但是VDD為共點(diǎn),VDD對太陽電池"地"為共點(diǎn),對電池"地"也為共點(diǎn),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....
謝謝版主的解答,經(jīng)你一提點(diǎn)馬上明白了。雖然不共地,但VDD是共點(diǎn),VDD對電池板地是有壓差的。
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2017-03-21 18:10
@trappedwolf
第四個問題:前后兩個運(yùn)放主要的控制作用是那些?OUT I-sense OUT1 OFF 幾個點(diǎn)各自的控制流程?[圖片]

第一個OP是檢知流過負(fù)載電流, 當(dāng)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(diǎn)送到OP2做比較, 電壓超過VCC對R32,R25的分壓時(shí), 導(dǎo)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(dāng)送出Out信號時(shí), 負(fù)載接口開始送電, 而OUt1則是當(dāng)負(fù)載過流發(fā)生自閉鎖時(shí)的解除信號....

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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(yīng)該不看.而是看有無超過電池電壓..D17似呼應(yīng)該反過來;;;在一個短週期內(nèi),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(dāng)太陽電池電壓比電池高出一個VD時(shí),T點(diǎn)電壓會提高,表示可以再繼續(xù)充電,Q7再把它打開.....

樓主,你好。

D17確定沒有反,我看了幾個電路都是這樣的。

T點(diǎn)檢測在Q7導(dǎo)通后被D17接地鉗位。而在Q7 Q8都未導(dǎo)通的時(shí)候采樣了蓄電池的電壓,疑惑的是單片機(jī)24腳已經(jīng)有一個蓄電池電壓采樣點(diǎn),這樣不是重復(fù)了嗎?所以說這個電路的用意應(yīng)該不在這里。

假設(shè) Q8導(dǎo)通 Q7關(guān)閉時(shí),R36 D17等同串聯(lián)在太陽能電池板的正負(fù)端,太陽能電池板上電壓的大小會影響到T點(diǎn)電壓,那么問題來了。

問題1: Q7 Q8是同步開關(guān)嗎? 若同步,為什么不用一個PWM信號來控制而是要分開PWM1 PWM2  ???

            按假設(shè)的狀態(tài)是Q8先導(dǎo)通,然后采樣T點(diǎn)電壓后決定Q7是否導(dǎo)通,這樣說兩個MOS管開通是有時(shí)間差的。

問題2: T點(diǎn)電壓計(jì)算?

            按假設(shè)的狀態(tài)下,T點(diǎn)電壓怎么與太陽能板上的電壓對應(yīng)起來,怎么計(jì)算。

下面附件是檢測太陽能板電壓的計(jì)算公式推導(dǎo),大家討論下,電路跟這個有差異,中間的推導(dǎo)過程有點(diǎn)不解。

太陽能電池電壓檢測.pdf

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2017-03-22 11:43
@trappedwolf
樓主,你好。D17確定沒有反,我看了幾個電路都是這樣的。T點(diǎn)檢測在Q7導(dǎo)通后被D17接地鉗位。而在Q7Q8都未導(dǎo)通的時(shí)候采樣了蓄電池的電壓,疑惑的是單片機(jī)24腳已經(jīng)有一個蓄電池電壓采樣點(diǎn),這樣不是重復(fù)了嗎?所以說這個電路的用意應(yīng)該不在這里。假設(shè)Q8導(dǎo)通Q7關(guān)閉時(shí),R36D17等同串聯(lián)在太陽能電池板的正負(fù)端,太陽能電池板上電壓的大小會影響到T點(diǎn)電壓,那么問題來了。問題1:Q7Q8是同步開關(guān)嗎?若同步,為什么不用一個PWM信號來控制而是要分開PWM1PWM2 ???      按假設(shè)的狀態(tài)是Q8先導(dǎo)通,然后采樣T點(diǎn)電壓后決定Q7是否導(dǎo)通,這樣說兩個MOS管開通是有時(shí)間差的。問題2:T點(diǎn)電壓計(jì)算?      按假設(shè)的狀態(tài)下,T點(diǎn)電壓怎么與太陽能板上的電壓對應(yīng)起來,怎么計(jì)算。下面附件是檢測太陽能板電壓的計(jì)算公式推導(dǎo),大家討論下,電路跟這個有差異,中間的推導(dǎo)過程有點(diǎn)不解。太陽能電池電壓檢測.pdf

這是我經(jīng)過簡化後的圖:

這樣的方式:

當(dāng)只有Q8導(dǎo)通, 則太陽電池負(fù)電位會經(jīng)由Q7內(nèi)部二極體灌回電池, 電流由二極體承受

當(dāng)只有Q7導(dǎo)通, 則電池負(fù)電位會經(jīng)由Q8內(nèi)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(shí)開, 但要知道太陽電池是否比電池高則動作應(yīng)該是Q8先導(dǎo)通, 電持電位因?yàn)橛须娏魍姵毓? 克服Q7二極體讓T點(diǎn)電位拉高, 此時(shí)表示太陽電池電壓比電池高, 再把Q7導(dǎo)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(xù)週期, T點(diǎn)電位一值維持, 則表示太陽電池電位沒上來, Q7永遠(yuǎn)不會開......

而D17如果這樣接法, T點(diǎn)是永遠(yuǎn)被箝位在0.7V

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gxhxlyf
LV.2
14
2017-08-12 11:34
做得太復(fù)雜了。
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gxhxlyf
LV.2
15
2017-08-12 11:35

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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(dāng)MCU送出周期給Q11時(shí),Q14將會導(dǎo)通.....而只要Q14導(dǎo)通,則VDD電壓會藉由D18+R39使Q12導(dǎo)通,雖然兩個地是不同,但是VDD為共點(diǎn),VDD對太陽電池"地"為共點(diǎn),對電池"地"也為共點(diǎn),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,共點(diǎn)是什么理論呢,為何共點(diǎn)后就不共地也可控制,希望請您解釋下這是什么原理?
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2017-10-19 19:33
@山山水水
版主好,共點(diǎn)是什么理論呢,為何共點(diǎn)后就不共地也可控制,希望請您解釋下這是什么原理?
因?yàn)関dd接在一起,而"地"雖然不同點(diǎn),但實(shí)際還有兩顆二極體對串,所以MCU只要透過晶體對兩管施壓,則兩個"地"?被接在一起,這跟鋰電池保護(hù)動作方式一樣
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LeoYao
LV.1
18
2018-06-25 22:19
@trappedwolf
第四個問題:前后兩個運(yùn)放主要的控制作用是那些?OUT I-sense OUT1 OFF 幾個點(diǎn)各自的控制流程?[圖片]
請問樓主,太陽能電池電壓有沒有檢測出來?
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2018-06-26 09:48
@LeoYao
請問樓主,太陽能電池電壓有沒有檢測出來?
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...
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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...
謝謝版主,這個電路,無法測出太陽能的電壓,用MPPT不行,如果我想用MPPT控制,在這個電路的基礎(chǔ)上修改一下,可以做到么?
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2018-06-26 10:24
@LeoYao
謝謝版主,這個電路,無法測出太陽能的電壓,用MPPT不行,如果我想用MPPT控制,在這個電路的基礎(chǔ)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?yàn)镸PPT要檢測輸入電壓輸入電流, 同時(shí)也要檢測輸出電壓輸出電流, 因?yàn)檩敵鲆坏檩d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(diǎn),這都跟電壓電流有關(guān),  所以你這改起來很麻煩, 到不如重新設(shè)計(jì)..... 

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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?yàn)镸PPT要檢測輸入電壓輸入電流,同時(shí)也要檢測輸出電壓輸出電流,因?yàn)檩敵鲆坏檩d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(diǎn),這都跟電壓電流有關(guān), 所以你這改起來很麻煩,到不如重新設(shè)計(jì)..... 

如果重新設(shè)計(jì),做MPPT控制,那只能用供地方案咯。

如果是降壓充電的話,是不是不用加電感、電容?這個情況下,因?yàn)槭峭ㄟ^PWM調(diào)節(jié)的,測量的太陽能電壓值準(zhǔn)確么?

如果供地方案,通過調(diào)節(jié)正端,是不是管子功耗比供正端高?有沒有隱患?

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2018-06-26 11:48
@LeoYao
如果重新設(shè)計(jì),做MPPT控制,那只能用供地方案咯。如果是降壓充電的話,是不是不用加電感、電容?這個情況下,因?yàn)槭峭ㄟ^PWM調(diào)節(jié)的,測量的太陽能電壓值準(zhǔn)確么?如果供地方案,通過調(diào)節(jié)正端,是不是管子功耗比供正端高?有沒有隱患?
你去看一下LT8705這類的IC應(yīng)用..... 
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cxb_880905
LV.2
24
2018-07-20 11:39

樓主,你的疑問解決了嗎?我現(xiàn)在也有同樣的疑問

1.光伏充電器在不共地的情況下,如何檢測PV組件的電壓?

2.這種PWM充電控制器的太陽能電壓檢測,是實(shí)時(shí)檢測太陽能板電壓?還是每次斷開MOS回路后才檢測太陽能板電壓的呢?

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heyong163b
LV.5
25
2018-08-09 15:14
@cxb_880905
樓主,你的疑問解決了嗎?我現(xiàn)在也有同樣的疑問1.光伏充電器在不共地的情況下,如何檢測PV組件的電壓?2.這種PWM充電控制器的太陽能電壓檢測,是實(shí)時(shí)檢測太陽能板電壓?還是每次斷開MOS回路后才檢測太陽能板電壓的呢?

        太陽能控制器因MOSFET性能、價(jià)格等因素,都使用N型功率管,為更適合控制原理基本都做負(fù)切換,這樣的確給共地的原理造成很多怪圈,但中心點(diǎn)基本都是以蓄電池負(fù)為系統(tǒng)地參考點(diǎn),PV正也成了天然的參考點(diǎn)了,多出了兩個點(diǎn),PV負(fù),輸出負(fù),特別是輸出負(fù),關(guān)斷后該點(diǎn)變?yōu)檎?,后面的設(shè)備一定要小心這個因素,帶串口的不能用輸出負(fù)做參考地。用電池地要考慮隔離。

        PV組件的電壓應(yīng)該也是可以檢測,針對PWM充電控制電路而言一個檢測電路的結(jié)果可以有兩個。假如我們把檢測點(diǎn)參考端設(shè)在PV負(fù)端,充電導(dǎo)通時(shí)是電池電壓,不充電斷開時(shí)是PV開路負(fù)壓,此負(fù)壓比電池參考地更負(fù),這個參考值就是PV電壓。當(dāng)然要應(yīng)用于CPU采樣這個電壓用R比,實(shí)現(xiàn)在零V以上就ok。

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xbyu520
LV.1
26
2019-07-09 10:34
@juntion
這是我經(jīng)過簡化後的圖:[圖片]這樣的方式:當(dāng)只有Q8導(dǎo)通,則太陽電池負(fù)電位會經(jīng)由Q7內(nèi)部二極體灌回電池,電流由二極體承受當(dāng)只有Q7導(dǎo)通,則電池負(fù)電位會經(jīng)由Q8內(nèi)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(shí)開,但要知道太陽電池是否比電池高則動作應(yīng)該是Q8先導(dǎo)通,電持電位因?yàn)橛须娏魍姵毓?克服Q7二極體讓T點(diǎn)電位拉高,此時(shí)表示太陽電池電壓比電池高,再把Q7導(dǎo)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(xù)週期,T點(diǎn)電位一值維持,則表示太陽電池電位沒上來,Q7永遠(yuǎn)不會開......而D17如果這樣接法,T點(diǎn)是永遠(yuǎn)被箝位在0.7V
經(jīng)過測試,發(fā)現(xiàn)你說的是錯的.D17反過來之后,不同的光伏電壓,會讓T點(diǎn)電壓不同;如果按照你說的,T點(diǎn)電壓不變
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ChaserMCU
LV.1
27
2019-07-19 10:27
@trappedwolf
第三個問題: 蓄電池太陽能板負(fù)載 三者共正極,但都不共地,單片機(jī)是怎么通過下面這個電路并通過T點(diǎn)來檢測太陽能板的電壓的?如何計(jì)算。[圖片]
前輩 你好,T點(diǎn)的電壓是怎么計(jì)算的呢?這么長時(shí)間了,應(yīng)該是解決了吧?我看了這個圖也沒搞懂,整個帖子看完了也沒看見T點(diǎn)的電壓是怎么計(jì)算的,希望前輩不膩賜教
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PC9394
LV.1
28
2020-02-14 05:13
@juntion
PWM0與PWM1應(yīng)該是同步,同時(shí)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?yàn)榭刂祁l率對電池而言無法控制其能量,只有控制周期才可以實(shí)現(xiàn),置於操作在多少工作頻率,不知道,看各家設(shè)計(jì)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(shí),週期就定在幾%週期,低於23V伏時(shí)就定在幾個%週期,這在規(guī)範(fàn)上可自定義.....

如需要給12.6V鋰電充電應(yīng)該怎么改?

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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(dāng)MCU送出周期給Q11時(shí),Q14將會導(dǎo)通.....而只要Q14導(dǎo)通,則VDD電壓會藉由D18+R39使Q12導(dǎo)通,雖然兩個地是不同,但是VDD為共點(diǎn),VDD對太陽電池"地"為共點(diǎn),對電池"地"也為共點(diǎn),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....

我覺得沒講明白,往高深的概念去講了。。。

說白了,因?yàn)榇藭r(shí)太陽能電壓高,Q8導(dǎo)通。即使Q7不導(dǎo)通,整個控制回路都是可以充電的。所以共地的。只不過,有偏差。為MOS的體二極管電壓。

另外PWM1與PWM2不會做成同步的。PWM2用來做晚間的反向充電。。沒必要損失開關(guān)損耗 

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