Cách tự động hóa TP4056 để khai thác năng lượng mặt trời tối đa

Tôi đang sử dụng bảng điều khiển năng lượng mặt trời (6V - 600mA ở công suất cao nhất) để sạc pin Li-Ion (3.7V) bằng TP4065. TP4065 tôi đang sử dụng có cấu hình này:

Trong đó giá trị của điện trở Rprog xác định dòng sạc.

Vấn đề là dòng điện mặt trời cung cấp tỷ lệ thuận với ánh sáng mà nó nhận được và cách duy nhất để duy trì công suất tối đa từ bảng điều khiển năng lượng mặt trời là điều chỉnh tải để giữ cho điện áp của tấm pin mặt trời khoảng 6V mà trong trường hợp của tôi là điều khiển bằng cách giảm dòng sạc.

Điều gì sẽ là mạch tốt nhất để tự động điều chỉnh điện trở Rprog để giữ TP4056 Vcc ở điện áp không đổi khoảng 6V?

Dưới đây là một ví dụ về đường cong IV của bảng điều khiển năng lượng mặt trời hiển thị điện áp nơi công suất tối đa được trích ra.

Dưới đây là đặc tính sạc của TP4065

CẬP NHẬT 13/02/2015

Điện áp một chân PROG thay đổi trong khoảng từ 1V đến 0,2V

Dự án của tôi sẽ sử dụng bộ điều khiển vi Arduino. Tôi có thể sử dụng Arduino để theo dõi điện áp của bảng điều khiển năng lượng mặt trời và điều chỉnh dòng điện TP4056 với mạch sau:

Rprog và Rarduino sẽ là 600 ohms và tụ 100uF và Rarduino sẽ hoạt động như một bộ lọc thông thấp cho tín hiệu tương tự Arduino phát ra tín hiệu PWM 3,3V 500Hz.

Khi đầu ra kỹ thuật số là 0V, TP4056 sẽ thấy điện trở 1,2K và hoạt động bình thường. Khi chúng ta tăng điện áp ra tương tự, điện áp tại Rprog sẽ giảm, điều này sẽ làm giảm dòng điện trong chân TP4056 PROG và cuối cùng là giảm dòng sạc pin.

Liệu giải pháp này có thể làm việc?

Tôi thích câu trả lời bạn đề nghị rất nhiều. Tôi nghĩ nó là một ý tưởng hay. Tôi chỉ đề nghị một biến thể nhỏ như sau:

Ngoài ra, vui lòng xử lý các trường hợp góc và các trường hợp bất thường như khi hết pin và arduino không thể bật nguồn. Bộ sạc sẽ bị kẹt trong chế độ hiện tại sạc không? Có thể là một pullup chiến lược hoặc kéo xuống ở đâu đó, hoặc một điện trở lớn song song với nắp RPROG và 100uF để đảm bảo dòng điện tích nhỏ ngay cả khi tắt PWM.

Bạn đã làm rất tốt!

McKenzie

Tôi đã nhìn vào cùng một câu hỏi gần đây. Giải pháp của tôi hơi khác so với bạn:

Bằng cách chọn D10, D11, D12 là OUTPUT / LOW hoặc INPUT (High-Z, không pullup), tôi có thể thay đổi Rprog từ 16k (D10 / 11/12 tất cả High-Z) xuống còn 1050 Ohm (D10 / 11/12 tất cả THẤP) và qua A0 theo dõi dòng sạc để tìm MPP.

Điều buồn cười là, từ tất cả các thử nghiệm của tôi, tôi thấy rằng TP4056 dường như tự làm MPPT, tức là ngay cả khi bạn đặt Rprog quá thấp, Vprog dường như tự động điều chỉnh để giữ dòng điện ở MPP. Vì vậy, điều đó có nghĩa là chỉ cần đặt Rprog ở mức tối đa mà các tấm pin mặt trời có thể cung cấp sẽ là tất cả những gì cần thiết.

BTW này xác nhận phát hiện theo kinh nghiệm của tôi, đã sử dụng các mô-đun TP4056 đơn giản với các tấm pin mặt trời có thể gập lại của tôi mà không gặp vấn đề gì trong 2 năm qua. (Mặc dù có một chút thất vọng, vì tôi đã gặp phải tất cả các vấn đề khi xây dựng Arduino MPPT của mình chỉ để tìm ra rằng tôi không thực sự cần nó ...)

Tôi sẽ sử dụng một con chip khác. Tuy nhiên, nếu bạn muốn sử dụng cái này, bạn có thể thử mạch này. Đặt một gương hiện tại để điều chỉnh chương trình hiện tại. Tôi giả định rằng bên trong, dòng điện chạy qua PROG được nhân đôi (có mức tăng) để đặt dòng điện tích bên ngoài. Vì vậy, những gì bạn có ở đây là một nguồn hiện tại làm tăng giá trị hiện tại khi VCC tăng. Điều chỉnh R200 để có được dòng điện mong muốn ở bất cứ thứ gì bạn cho là VCC tối thiểu. Khi VCC tăng, dòng điện cũng sẽ tăng.

Tôi quá lười biếng để tìm ra một điểm khởi đầu tốt cho R200. Nhưng nếu bạn có thể tìm ra điện áp tại PROG là gì, thì từ bảng, bạn có thể phỏng đoán hệ số khuếch đại hiện tại và đưa ra điểm khởi đầu tốt cho R200. Tôi nghĩ nó sẽ giống như 47k-ish.

Biến thể về điều này có thể làm việc thậm chí còn tốt hơn. Ví dụ: nếu bạn thêm một tham chiếu điện áp và một bộ so sánh hoặc một số bóng bán dẫn khác, bạn thực sự có thể giữ dòng điện tích được chốt ở mức tối đa cho đến khi VCC giảm xuống dưới một điểm nhất định, sau đó nó sẽ tắt dòng sạc để duy trì VCC ở mức đó. Nhưng theo tôi, khi bạn đạt đến mức độ phức tạp đó, bạn chỉ nên sử dụng một IC làm tất cả cho bạn như bq24210.

Tôi cởi mở để thảo luận thêm về điều này. Chỉ cần gắn thẻ tôi để có được sự chú ý của tôi.

Tôi đang xem xét chính xác điều này. Tôi nghĩ rằng tụ điện trên Vin giúp ích rất nhiều vì khi sạc, nó sẽ rút ít dòng điện hơn và ngừng rút quá nhiều dòng điện từ tế bào quang điện, đó là điểm khi sản lượng điện giảm mạnh. Khi tụ điện giảm xuống dưới 4v, tôi tin rằng TPS4056 sẽ tự vô hiệu hóa cho đến khi nắp được sạc trở lại đủ cao. Khi sạc trở lại lên đến 4v, nó hoạt động như một bánh đà.

Một ý tưởng khác tôi đang nghĩ về việc thử, là sử dụng một máy phát quang cho Rprog.

Chỉ cần nhớ ... IC sạc này là tuyến tính. Điều đó có nghĩa là nếu pin của bạn là ~ 4V và bảng điều khiển năng lượng mặt trời của bạn là ~ 6V thì bạn đang lãng phí khoảng 2V * dưới dạng nhiệt. Ngay cả khi bạn quản lý để trích xuất tối đa từ bảng điều khiển, tổn thất năng lượng là cao. Cân nhắc sử dụng bộ điều chỉnh chuyển mạch, hoặc tự tạo (buck) bằng atmega, đây là một mạch đơn giản và có thể có hiệu suất khoảng 90% trong mọi trường hợp tải. Chúc vui vẻ.

khai thác năng lượng mặt trời tối đa quan trọng hơn hay Làm thế nào để sử dụng chính xác TP4056 quan trọng hơn? nếu khai thác năng lượng mặt trời tối đa là quan trọng hơn, thì tất cả các mạch của bạn và tất cả các câu trả lời cho đến nay đều không chính xác. Bảng điều khiển năng lượng mặt trời 6v của bạn sẽ cung cấp cho bạn 2-4v trong điều kiện ánh sáng mờ hơn và bạn không thể mong đợi nó sạc đầy pin 4.2v trong tình huống này, vì vậy bộ sạc của bạn sẽ không phải là bộ chiết năng lượng mặt trời tối đa bất kể giá trị sạc của bạn là bao nhiêu sử dụng.

Thay vào đó, bạn cần một bộ chuyển đổi tăng cường giai đoạn khởi động thấp với điều chỉnh điện áp ở mức 5v. xong, bạn không cần phải lo lắng về bất cứ điều gì khác. không sử dụng bộ điều khiển vi mô cho bộ sạc đơn giản như vậy, nó sẽ lãng phí nhiều năng lượng hơn so với ánh sáng mờ hơn. như một vấn đề thực tế, bạn nên loại bỏ TP4065 khỏi phương trình nếu khai thác năng lượng mặt trời tối đa là điều quan trọng nhất.