Design dachte an Lithium-Batterie-Solarladegerät

Das Problem des Ladens von Lithium-Ionen-Batterien wurde von Benutzern von lithium-batterien geplagt. Wie das Laden für Menschen bequem sein kann, bereitet auch den Herstellern von Lithiumbatterien Kopfschmerzen. Machen Sie sich heute keine Sorgen, denn wir haben einen Weg gefunden, die Sonnenenergie aufzuladen, der sowohl umweltfreundlich als auch bequem ist. Heute teilen Hersteller von Lithiumbatterien die Designideen für Solarladegeräte für Lithiumbatterien:

Maximale Leistungspunktverfolgung

Der Maximum Power Point (MPP) ist der Arbeitsbereich der Solarzelle, der die maximale Leistung erhalten kann [1]. Die Grafik in Abbildung 1 zeigt den Bereich. Die Grafik zeigt die Beziehung zwischen dem typischen Ausgangsstrom und der Ausgangsleistung und der Spannungskurve des MPP Dual Solar Panels. Der MPP auf der Kurve ist offensichtlich, da er der Spannung und dem Strom der maximalen Ausgangsleistung des Solarpanels entspricht. MPP hängt mit der Umgebungstemperatur und dem Licht zusammen und ändert sich daher im Laufe der Zeit. Dies zeigt, dass Ladegeräte, die Solarstromquellen verwenden, über geeignete Schaltkreise verfügen müssen, um MPP kontinuierlich zu verfolgen. MPPT-Lösungen, wenn sich die Umgebungsbedingungen ändern. Einschließlich einfacher Open-Loop-Technologie (Panel-Spannung auf Festkreisspannung gehalten) und komplexer Mikrocontroller-Technologie (Messung der Eingangs- und Ausgangsleistung und anschließende korrekte Einstellung der Panel-Spannung).

Rücklaufschutz

Reverse Leakage ist ein Phänomen, bei dem die in der Batterie gespeicherte Ladung verloren geht und zur Stromversorgung zurückgeführt wird. Wenn die Batteriespannung höher als die Stromversorgung ist, tritt eine umgekehrte Leckage auf. In diesem Fall wird das Netzteil zur Last der Batterie und lädt die Batterie nicht mehr auf. Dieser Zustand tritt bei Verwendung von Wandnetzteilen oder USB-Netzteilen nicht auf, da der Spannungsausgang dieser beiden Netzteile immer über der Spannung des Lithium-Ionen-Netzteils bleibt. Bei Verwendung von Sonnenkollektoren wird die Spannung der Sonnenkollektoren ohne Licht auf unter die Batteriespannung reduziert. Fig. 2A zeigt ein schematisches Diagramm eines USB-Ladegeräts, das an eine Batterie angeschlossen ist. Wenn der Schalter S1 ausgeschaltet ist, wird die Stromversorgung von der Batterie getrennt und die Batterie hat keinen Strom. Wenn Solarmodule verwendet werden und dasselbe Layout verwendet wird, wird die Schaltdiode eingeschaltet, wenn die Solarmodulspannung unter die Batteriespannung fällt. Ein üblicher Weg, um dieses Problem zu lösen, ist die Verwendung eines Back-to-Back-Schalters

Gebührenbeendigung

In der Phase vor dem stationären Druck wird die Batterie (normalerweise) mit einem konstanten Strom von 0,1 ° C aufgeladen, um die Batteriespannung langsam auf etwa 2,5 V zu erhöhen. Diese Phase wird nur für Tiefentladungsbatterien verwendet. Sobald die Batteriespannung auf ~ 2,5 V oder mehr ansteigt, wird ein konstanter Strom zum Laden der Batterie verwendet. Während der Ladephase mit konstantem Strom wird die Batterie (normalerweise) mit einem konstanten Strom von 1 ° C aufgeladen, bis die Batteriespannung ~ 4,2 V erreicht. Sobald die Batteriespannung ~ 4,2 V erreicht, wird die Batterie mit einer konstanten Spannung von 4,2 V aufgeladen. In diesem Stadium muss der in die Batterie eintretende Strom überwacht werden. Wenn der Batteriestrom auf 0,1 ° C abfällt, wird die Ladung beendet. Während der Ladephase mit konstanter Spannung nimmt der in die Batterie eintretende Strom ab, da die Batterieimpedanz zunimmt, wenn die Batterie voll ist. Sobald der Strom unter 0,1 ° C gesunken ist, muss die Ladestromversorgung vollständig von der Stromversorgung getrennt werden. Wenn es nicht vollständig getrennt wird, erfolgt eine Lithiumbeschichtung, wodurch die Batterie instabil und gefährlich wird. Wir müssen den Ladevorgang des lithium-ionen-akkus entsprechend dem in die Stromversorgung eintretenden Strom stoppen, um sicherzustellen, dass der akku nur bis zur maximalen Leistung gefüllt ist.

Sonnenschutz-Crash-Schutz

Bei einigen herkömmlichen Ladegeräten kennen wir den Strom und die Spannung des Netzteils im Voraus. Daher ist die Ladeschaltung speziell für den Betrieb innerhalb des angegebenen Stromversorgungsbereichs ausgelegt. Bei Verwendung von Solarmodulen sind die Stromgröße und die Leerlaufspannung je nach Umgebung dynamisch. Daher ist das Entwerfen eines Regelkreises für ein Solarladegerät schwieriger als ein Netzteil an der Wand.

Systeme, die Sonnenenergie zum Laden von Lithium-Ionen-Batterien verwenden, versuchen, den Prozess des Aufladens von Lithium-Ionen-Batterien aufrechtzuerhalten, ohne versehentlich den Zusammenbruch von Sonnenkollektoren zu verursachen. Denn wenn die Spannung des Solarmoduls stark abfällt, kann es keinen nützlichen Strom vom Solarmodul erhalten. Es besteht eine größere Wahrscheinlichkeit, dass Solarmodule während der Konstantstrom-Ladephase zusammenbrechen. Zu diesem Zeitpunkt liefern Sonnenkollektoren möglicherweise nicht den zum Laden der Batterie erforderlichen Strom. In diesem Fall beginnt die Spannung des Solarpanels schnell zu kollabieren. Daher muss das Ladegerät in der Lage sein, einen raschen Spannungsabfall des Solarmoduls zu erkennen und den vom Solarmodul erhaltenen Strom sofort zu reduzieren, um ein Zusammenfallen des Solarmoduls zu verhindern.

Solarladegeräte bieten eine mobile, umweltfreundliche Lademethode für Lithium-Ionen-Batterien. Beim Entwerfen eines Solarladegeräts treten viele Probleme auf, die beim Entwerfen eines Netzteilladegeräts an der Wand nicht auftreten können. Wenn Designer ihr Gehirn benutzen, können sie Ladegeräte entwickeln, die Solar-, USB- und Wandstromadapter verwenden können, um die perfekte Ladung für Lithium-Ionen-Batterien einzugeben.

Hersteller von Lithiumbatterien haben nach einem sehr bequemen Weg für Benutzer von Lithiumbatterien gesucht, hoffen aber auch, dass Benutzer uns wertvolle Ratschläge geben!

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