Solarpanel und Batteriemanagement - 3,3 V Ausgang

Ich entwickle eine Stromquelle, die auf einem Solarpanel und einer Batterie basiert.

Grundsätzlich kommt der Strom nachts oder an Regentagen aus der Batterie. Bei Sonnenlicht kommt der Strom aus dem Solarpanel (extra Strom zum Aufladen der Batterie).

Bei meiner Suche nach einem Buck-Boost-Wandler (Beispiel TPS63024x ) und einem linearen Ladegerät für den Akku bin ich auf bq2512x gestoßen .

Sieht so aus, als hätte bq2512x alles, was ich brauche (lineares Ladegerät, geregelter Ausgang, Lastschalter und Batteriespannungsüberwachung), aber ich bin ziemlich verwirrend über die Schaltung.

  • Solarpanel ist dieses - 5,5 V - 90 mA
  • Batterie ist dies - 3,7 V - 1200 mAh
  • Mein Gerät ist ein Sensor mit einem WLAN-Sender. Verbraucht 3,3 V - 15 mA (200 mA Spitze während 2 Sekunden, alle 5 Minuten)

Meine Frage ist: Wenn mein Verständnis richtig ist, kann mir jemand die Mindestanforderungen erklären, damit bq2512x so funktioniert, wie ich es brauche? Oder posten Sie vielleicht eine Beispielschaltung mit einem Buck-Boost-Wandler und einem Batterieladegerät in einer Antwort, damit wir darüber diskutieren können.

Du brauchst 3.3 v ⋅ 200 M A ⋅ 2 S = 1.32 J alle 5 Minuten (oder 288 Mal am Tag) für ≈ 380 J pro Tag. Das ist 4.4 M W . Es ist sehr wahrscheinlich, dass ein solches Solarpanel auch an schlechten Tagen so viel liefern kann (obwohl 5.5 v ⋅ 90 M A ≠ 0,6 W wie auf der Webseite angegeben.) Die große Frage ist, was passiert, wenn aufgrund einer sehr langen Schlechtwetterperiode fast nichts aus der Solarzelle kommt. Aber der Akku hält fast 16 , 000 J So 500 J pro Tag (Abzinsung für die Effizienz) wird immer noch viele Tage dauern.
@jonk da stimme ich dir zu. Mein Hauptpunkt ist die Schaltung, um alles zusammenzusetzen. Haben Sie eine Probe? Ich habe über die Verwendung von bq2512x nachgedacht, aber es sieht sehr "fortgeschritten" aus.
Ich habe hier wirklich keine bestimmte Empfehlung oder Schaltung. Normalerweise hat TI eine Art Demonstrationsplatine, die das Teil verwendet. Sie könnten nach einem davon suchen. Aber ich bin nicht bereit, ein Design für Sie zu versuchen. Angesichts des Solarmoduls, der Batterie und der Last sind Sie meiner Meinung nach in einer guten Position und müssen keine Kompromisse sorgfältig abwägen. Auch eine relativ ineffiziente Umstellung auf die Batterie dürfte in Ordnung sein. Du hast also Optionen, denke ich.
Ihre Solarquelle hat Energie zu verschwenden; Schützen Sie also einfach den Akku vor Überladung. Die meisten bq2512-Funktionen sind irrelevant, weshalb sie verwirrend sind.

Antworten (1)

Zunächst einmal hängt die Leistung, die Sie vom Solarpanel erhalten, stark davon ab, wo Sie es montieren und in welche Richtung es zeigt. Sie sollten davon ausgehen, dass 0,5 W die maximale Leistung ist, die Sie an einem hellen, sonnigen Tag (irgendwo in der Nähe des Äquators) aus diesem Panel herausholen, wenn das Panel der Sonne zugewandt ist. Verringern Sie daher die Panel-Leistung entsprechend. Vorausgesetzt, Sie sind in dieser Hinsicht gut, müssen Sie die Ineffizienzen des Batterieladegeräts, der Batterie selbst (Innenwiderstand, Coulomb-Effizienz, Selbstentladung), berücksichtigen.

Nun zum BQ2512X: Das Datenblatt (slusbz9b/slusbz9b.pdf auf der TI-Website) bietet sehr deutlich ein Referenzschema zusammen mit den Layout-Richtlinien. Dieser Chip ist jedoch für ein System mit fester Eingangsspannung (Unterhaltungselektronik) ausgelegt, daher muss die Eingangsspannung > 3 V sein. Das System muss den Batterieladestrom so wählen, dass die Panel-Klemmenspannung über 3 V bleibt. Das bedeutet, dass Sie eine dedizierte MCU benötigen, die über I2C mit dem BQ kommuniziert. Außerdem nehme ich an, dass Sie wissen, dass der BQ nur in einem BGA-Gehäuse erhältlich ist, was die Möglichkeit des Handlötens eines Prototyps ausschließt.

Zusammenfassend ist der BQ wahrscheinlich nicht der beste Chip für diesen Job. Vielleicht möchten Sie auch ein Panel mit einer höheren Klemmenspannung, aber ähnlicher Leistung in Betracht ziehen.

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