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太阳能电池板效率计

来源:    作者:    发布时间:2015-01-10 09:05:03    浏览量:
b x IOUT) / (Vs x IIN) x 100。

让每个通道都作为差分电压测量通道工作意味着,VIN 和 VOUT 的接地通道需要连在一起。在我的设计中,通道 3大电流电感、5、7 和 9 连接至地。通道 2 和 6 是 Vs 和 Vb。通道 4 和 8 是 IIN 和 IOUT。该 ADC 具 2.5V 的内部基准电压限制,因此我必须在 Vs 和 Vb 通道使用一个分压器,以保持处于 20V 的最大输入范围内。通道上的电阻器分压器最大限度地提高了分辨率,而内部代码用来重新计算真正的电压值,所使用的少量纠错可以忽略不计。

最后一步是让该系统具有足够的便携性,以靠一个 9V 碱性电池工作,方便随身携带,但又要使该系统足够灵活,以使用 12V 铅酸电池。DC823B 演示电路板采用 LTM4600 降压型微型模块 (µModule®) 稳压器,该稳压器的最大输入电压范围为 20V,可调节提供给整个太阳能电池板电池充电器系统的 5V 电压 (图 1) 。用 5V 输出选择跨接线将 9V 碱性电池连接到该演示电路板的VIN 端。LTM4600 的 BURST 模式在轻负载时效率较高,有助于延长电池寿命。通过在现场依靠最终产品工作,我们对最模压电感终产品进行了从设计到原型系统的 β 测试。

图 1:可在 LCD 显示屏上实时显示结果的太阳能电池板效率计;从左至右依次是:
DC823B 演示电路板 (LTM4600 - 降压型微型模块稳压器)
DC590B 演示电路板 PIC 微控制器
DC571A 演示电路板 (LTC2418 - 24 位、8 通道 ADC LTC2418)
DC1116A 演示电路板 (LTC6103 - 电流检测放大器)

实时效率
在沙漠中生活几天不是一件容易的事,除非有电池电源提供一些令人舒适的条件。我们使用了一个 12V 水泵,能用淋浴器和喷雾系统同炎热的天气做斗争 (图 2)。晚上也令人愉快,有一串 LED 灯给营地照明。我们搭建遮荫棚以遮蔽太阳时,使用扁平型电感了无绳电钻,该无绳电钻可再充电以连续使用 (参见图 3)。我们甚至通过一个放大器和几个扬声器播放了 iPod 音乐,度过了几个节日般的夜晚。实时效率计帮助我们预算整多层电感器个白天的功耗,不仅帮助我们定位了太阳能电池板的朝向,还帮助我们确定了设备使用多长时间后,电池电量才会耗尽。宿营仍然具有挑战性,因为我们必须应对隔断太阳光照的沙尘暴,沙尘暴妨碍太阳能电池板给电池充电,使我们不得不限制电源的使用。不过最后,该系统的工作表现与设计初衷相吻合,电池电量从未耗尽,设计师经受住了现场测试的考验而没有任何损电感生产厂家失。

图 2:搭建遮荫棚和使用 12V 水泵的淋浴房时使用了可再充电的工具


图 3:在沙漠中实现最高效率的系统配置:
A.Solec SQ-70 75W 太阳能电池板
B.12V 铅酸汽车电池 (两个电池装在绿色箱子中;一个用于充电,另一个用于工作)
C.Ryobi 无绳电钻的充电器和电池
D.用于淋浴器和冷却喷雾系统的水泵
E.法式咖啡壶,早上提神用
F.扬声器用作桌子的腿,配合废弃木板搭成桌子

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