如何自动调节 TP4056 以最大限度地提取太阳能

电器工程 电池充电 太阳能电池 充电器 收费
2022-01-26 07:43:44

我正在使用太阳能电池板(峰值功率为 6V - 600mA)使用 TP4065 为锂离子(3.7V)电池充电。我正在使用的 TP4065 具有以下配置:

TP4065电路

其中电阻 Rprog 的值决定了充电电流。

电流表电阻

问题是太阳能电池板提供的电流与其接收到的光成正比,保持从太阳能电池板获取最大功率的唯一方法是调整负载以保持太阳能电池板电压在 6V 左右,在我的情况下这是受控制的通过降低充电电流。

自动调整 Rprog 电阻以将 TP4056 Vcc 保持在 6V 左右的恒定电压的最佳电路是什么?


这是一个太阳能电池板 IV 曲线示例,显示了提取最大功率的电压。

太阳能电池板 IV 示例

这是TP4065的充电特性

TP4065充电图


更新 13-02-2015

PROG 引脚的电压在 1V 到 0.2V 之间变化

我的项目将使用 Arduino 微控制器。我可以使用 Arduino 监控太阳能电池板电压并使用以下电路调节 TP4056 电流:

其他解决方案

Rprog 和 Rarduino 为 600 欧姆,100uF 电容器和 Rarduino 将充当输出 3.3V 500Hz PWM 信号的 Arduino 模拟输出的低通滤波器。

当数字输出为 0V 时,TP4056 将看到一个 1.2K 电阻并正常运行。随着我们增加模拟输出电压,Rprog 处的电压将降低,这将降低 TP4056 PROG 引脚中的电流,最终降低电池充电电流。

这个解决方案可以工作吗?

4个回答

我最近一直在看同样的问题。我的解决方案与您的有点不同:

在此处输入图像描述

通过将 D10、D11、D12 选择为 OUTPUT/LOW 或 INPUT(高阻,无上拉),我可以将 Rprog 从 16k(D10/11/12 所有高阻)降低到 1050 欧姆(D10/11/12全部为低)并通过 A0 监控充电电流以找到 MPP。

有趣的是,从我所有的测试中,我发现 TP4056 似乎自己做 MPPT,即即使你将 Rprog 设置得太低,Vprog 似乎也会自动调节以保持电流在 MPP。因此,这意味着只需将 Rprog 设置为太阳能电池板可以提供的最大电流即可。

顺便说一句,这证实了我的经验发现,在过去的 2 年里,我在可折叠太阳能电池板上使用了简单的 TP4056 模块,没有任何问题。(不过这有点令人失望,因为我在构建我的 Arduino MPPT 时遇到了所有的麻烦,只是为了发现我真的不需要它......)

自动充电电流调整

我会使用另一个芯片。但是,如果你想使用这个,你可以试试这个电路。放置一个电流镜以调整程序电流。我假设在内部,通过 PROG 流出的电流被镜像(带增益)以设置外部充电电流。所以你这里有一个电流源,它随着 VCC 的增加而增加电流值。调整 R200 以获得所需的电流,无论您认为是最小 VCC。随着 VCC 上升,充电电流也会上升。

我懒得为 R200 找出一个好的起点。但是如果你能找出PROG的电压是多少,那么,从表格中,你就可以推测出电流放大系数,并为R200提出一个好的起点。我想它会像47k-ish。

对此的变化可能会更好。例如,如果您添加一个电压基准和一个比较器或更多晶体管,您实际上可以将充电电流保持在最大值,直到 VCC 降至某个点以下,然后它会回退充电电流以将 VCC 保持在该水平。但在我看来,当您达到那种复杂程度时,您应该只使用像 bq24210 这样为您完成所有工作的 IC。

我愿意进一步讨论这个问题。只需标记我以引起我的注意。

我很喜欢你建议的答案。我认为这是个好主意。我建议只是稍微变化如下:

修改后的 PWM 控制

另外,请解决极端情况和异常情况,例如电池没电,arduino 无法开机。充电器会卡在零充电电流模式吗?可能是某个地方的策略性上拉或下拉,或者与 RPROG 和 100uF 电容并联的大电阻,以确保即使在 PWM 关闭时也能提供小的充电电流。

做得好!

麦肯齐

我正在考虑这样做。我认为 Vin 上的电容器有很大帮助,因为当它充电时,它消耗的电流更少,并且停止从光电池吸收过多的电流,这是功率输出急剧下降的点。一旦电容器降至 4v 以下,我相信 TPS4056 会自行禁用,直到电容器重新充电到足够高的水平。当它重新充电到 4v 时,它就像一个飞轮。

我正在考虑尝试的另一个想法是为 Rprog 使用光敏电阻。