自己动手diy太阳能充电模块硬件上的疑问

ID:248659 · 发表于 2020-3-18 02:43

自己想动手做一块太阳能充电模块，但是有一点硬件上的疑问，希望有做过的大佬说一下
1、在充电的时候如何检测电池电压？
当太阳能经过降压给锂电池充电模块的时候输出的电压就相当于充电电压，在充电电流足够的情况下（不拉充电模块电压），那么电池两段的电压就是充电电压，这个我没说错吧，那么如果用电阻分压测量电池两段的电压，那么，测量的电压根本就不准确
那么测量电池内阻？
额。。。。每个电池内阻不同这个方案能行吗？
测量充电电流？
充电电流逐渐变小的时候貌似是可以的，但是充电过程中我如何知道我已经冲了多少电呢，而且用什么芯片或者电路来做呢，运放的话有没有耗电少一点的呢？或者霍尔电流芯片可以吗。感觉奇怪的功耗和成本会增加

2关于mppt
由于在这方面是新手，有推荐的廉价的芯片练手吗，或者相关方向

3、关于我的方案
我设想的是太阳能-->降压-->充电模块-->电池-->测量电压，从充电模块给外围电路供电，想法和电路比较简单，大佬莫笑话,不知这样可行吗，

ID:401564 · 发表于 2020-3-18 14:20

1：充电的时候，电池的电压是要高于实际电压的，而且，就算是你不充电了，电池电压并不是马上下降，而是慢慢的下降，就锂电4.20V来说，充满电应该是4.20V左右，当没有充电电压的时候它会掉到4.15V左右，过几个小时，电压大概是稳定在4.00V左右，所以，就不用测量了，让充电IC来决定充不充电就可以了，充电IC内部有硬件算法，几乎所有的锂电池充电都是由充电IC来决定充不充电的
如果你要显示充电电流，那就用一个0.01欧的电阻串联，然后，要么运放，要么16位或者以上的ADC来计算充电电流，不能用0.1欧，对于太阳能来说，损耗太大了

2：MPPT，这玩意能搞一本书出来，不要自己搞了，由充电IC去管
3：我建议的方案是：太阳能-充电IC充电－单4.20V锂电池－MCU控制（MCU由锂电池降压供电）-按需要输出（直接输出或者升压5.0V）
又或者：太阳能-充电IC充电－双锂电池8.40V或者更高电压的铅酸电池－MCU控制（MCU由电池降压供电）-按需要输出（直接输出或者降压5.0V）
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TI器件的：BQ24650，这个充电IC可以，要是自己会画板和写点小程序还是可以的，马云那卖4块5一个还包邮，最大28V输入，充电电流4A的时候升温一点点而已，国产好像也是3块钱左右，反正是自己DIY用的，多个几块钱的成本并不多，如果你有机会用上了，你就会发现：这多花出来的两块可真是太好了
感兴趣的话我有封装和验证板，但就是没有用太阳试过而已

ID:708538 · 发表于 2020-3-18 20:07

一个芯片就可以搞定了，恒压恒流控制，芯片可以选择TL494

ID:687694 · 发表于 2020-3-18 20:38

如果是太阳能电池输出直接开关模块进行DC-DC（不要用降压模块或IC，效率太低）+锂电池充电电路-电池，这样效率最高，但不能得到你想要的数据。
如果一定要得到输出，那么就用低功耗芯片自己码代码软实现DC-DC，adc采样，充电管理。还可以得到输出计算出充了多少电，直接用降压ic给MCU供电（因为内耗小，直接降压损耗就不大了）MCU 的PWM输出控制mos管输出，ADC采样（输出电压）控制pwm。每一个周期计算脉冲宽度，ADC电压，同时计时，在输出电压达到4.2V时，关闭输出，由平均脉冲宽度，adc平均电压，时间，系数K，就可以计算充了多少电。
硬件电路，太阳能电池，1117一片，低功耗带adc pwm（非必选）muc一片，输出限流电阻一只，ADC检测电阻两只，滤波电容3只，电感一只，续流二极管一只，应该就够了。

ID:248659 · 发表于 2020-3-18 21:08

Y_G_G 发表于 2020-3-18 14:20
1：充电的时候，电池的电压是要高于实际电压的，而且，就算是你不充电了，电池电压并不是马上下降，而是慢 ...

哇！！！！感谢大佬！！！最后一个方案对我来说再好不过了，因为我手头有个没用的板子上整正好有，这下正好学习画图。

那如果在后来我想给mcu写上电量显示，是不是就没有好的办法了呢

再次感谢大佬的耐心回复

ID:248659 · 发表于 2020-3-18 21:19

Y_G_G 发表于 2020-3-18 14:20
1：充电的时候，电池的电压是要高于实际电压的，而且，就算是你不充电了，电池电压并不是马上下降，而是慢 ...

EMMMM....看了下数据表，可能对刚入门的我有点难度，我可以厚脸皮的参考一下大佬您的图吗

ID:711261 · 发表于 2020-3-18 23:40

1：充电的时候，电池的电压是要高于实际电压的，而且，就算是你不充电了，电池电压并不是马上下降，而是慢慢的下降，就锂电4.20V来说，充满电应该是4.20V左右，当没有充电电压的时候它会掉到4.15V左右，过几个小时，电压大概是稳定在4.00V左右，所以，就不用测量了，让充电IC来决定充不充电就可以了，充电IC内部有硬件算法，几乎所有的锂电池充电都是由充电IC来决定充不充电的如果你要显示充电电流，那就用一个0.01欧的电阻串联，然后，要么运放，要么16位或者以上的ADC来计算充电电流，不能用0.1欧，对于太阳能来说，损耗太大了

ID:248659 · 发表于 2020-3-19 02:20

wc1234 发表于 2020-3-18 23:40
1：充电的时候，电池的电压是要高于实际电压的，而且，就算是你不充电了，电池电压并不是马上下降，而是慢 ...

那测量电流霍尔电流芯片可以吗，电池充电虽然是硬件测量，但是终归不知道电压剩余，那。。。我怎么才能知道我什么时候应该充电呢。。。原本想着单片机直接电阻分压测量电压，应该是可以知道电池剩余电压，如果电压不能测量，那测量电流意义对于diy来说是不是不太大。。。毕竟不能用电流不能指示电量。。。

ID:420836 · 发表于 2020-3-19 08:24

最好使用特定的太阳能电池充电管理IC，例如德州仪器（TI）的BQ25505。

ID:401564 · 发表于 2020-3-19 08:53

如果你想显示电量,那就得加库仑计IC,这玩意在马云那好像是5块钱左右,靠电压去计算是不会,太难计算了库仑计就是记录电量的,有一次完成充电和放电过程就有了充电多少电和放了多少电的百分比了,电动车电机基本上也都是库仑计来计算的,还有那别的什么积分算法,那是工业级别的高端玩意,看不懂
数据表也没什么好看,就只要知道几个引脚的作用和几个电阻什么用就可以了,里面很多东西是不用看的
这个电路是5V输入,升压之后给8.4V双节锂电池充电用的,如果你4.20V可以自己改动一下
这板子是我用来验证的,可以正常工作,你可以用AD或者99SE提取里面的封装然后加到自己的元件库中
充电IC要用到两个场管,那两个MOS管有点贵,你可以买几个2手的,也是10块以下就够用了,画好自己的板子再和我这封装对一下,看一下引脚对不对

8.4V充电板.rar (101.93 KB, 下载次数: 17)

ID:687694 · 发表于 2020-3-19 11:07

你要批量还是做一台？

ID:248659 · 发表于 2020-3-19 20:24

lovexulu 发表于 2020-3-19 11:07
你要批量还是做一台？

diy而已，只是想学习东西然后做好，批量怎么可能。。。。。我还是学生。。。

ID:248659 · 发表于 2020-3-19 20:28

TTQ001 发表于 2020-3-19 08:24
最好使用特定的太阳能电池充电管理IC，例如德州仪器（TI）的BQ25505。

我再马云家搜索了一下，发现芯片居然没有卖的，只有一家再卖模块，而且巨贵。。。。。告辞告辞，不过还是谢谢大佬指点

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