Солнечная панель не заряжает литий-полимерные аккумуляторы

Я новичок в электронике, и у меня возникла большая проблема с моим прототипом.

Я пытаюсь создать автономную схему, которая работает на Arduino с питанием от литий-полимерной батареи 3,7. Проблема, с которой я сталкиваюсь, заключается в том, что через несколько дней батарея разряжается, хотя солнечная панель подвергается воздействию прямых солнечных лучей в течение 7 часов.

Максимальное выходное напряжение солнечной панели составляет 5 В при максимальном выходном токе 45,7 мА (мощность 229 мВт).

Вышеупомянутая солнечная панель подключена к повышающему преобразователю , который выдает постоянное напряжение 5 В, а затем подключена к модулю зарядки литий-полимерного аккумулятора TP4056 .

Есть некоторые другие компоненты, такие как зуммер, светодиод RGB и преобразователь света в частоту TSL235L , которые подключены к шинам питания схемы.

Днем Arduino переходит в запрограммированный спящий режим для экономии энергии. Я постоянно измерял напряжение в цепи, и оно постоянно падает от часа к часу с 0,1-0,2 В.

Есть ли проблема с созданной мной схемой или есть какие-то компоненты, которые потребляют батарею без моего ведома?

введите описание изображения здесь

Я думаю, что вы душите солнечную панель. Он может выдавать только определенную мощность, в зависимости от размера и потока солнечного света. Это означает, что вы не можете просто подключить его к усилителю или зарядному устройству, вам нужно брать только то, что дает. Это называется MPPT - отслеживание точки максимальной мощности.
+1 к тому, что сказал @GregoryKornblum. Ток заряда вашего TP4056 потребляет больше тока, чем может обеспечить ваша панель, а повышающий преобразователь просто сбросит напряжение панели до минимума. Для этого вам понадобится MPPT или MPPC, или микросхема зарядного устройства с гораздо меньшей настройкой тока.
это подходит для моей схемы, чтобы работать в параметрах? aliexpress.com/i/4000181429185.html
вам, возможно, придется разбираться во всем самостоятельно :) то, что вы показываете, выглядит нормально, но я сомневаюсь, что кто-то потратит больше 20 секунд, чтобы быть уверенным.
Обычно мы не рекомендуем какую-либо деталь без таблицы данных, но ваш связанный продукт стоит попробовать.
Конвертер не нужен. Подключите панель к tp5056 с диодом Шоттки. Подключите зенет 5 на 6 через вход 4056, но, вероятно, в этом нет необходимости. ! Нам нужно знать ночную нагрузку, чтобы правильно ответить на вопрос.
@ Рассел МакМахон Я только что снял преобразователь и оставлю схему снаружи на целый день, чтобы посмотреть, как она себя ведет. Спасибо.
@EmanuelGiurgiu Эквивалент полных солнечных часов в день намного меньше, чем время, когда солнце видно. В настоящее время в Румынии вы получаете эквивалент примерно 2,5 солнечных часов в день. Уровни инсоляции по месяцам см . в Gaisma . В лучшем случае ваша панель мощностью 229 мВт даст вам 2,5 x 229 =~ 570 мВт-часов энергии. После хранения в батарее и извлечения вы получаете около 400-500 мВт часов. Разделите этот рабочий ток моего Arduino, чтобы получить часы работы.
@EmanuelGiurgiu Фотоэлектрическая панель должна быть хорошо выровнена по солнцу в течение дня, особенно когда солнце наиболее яркое около полудня. Минимизируйте длину тени, чтобы оптимизировать выравнивание по солнцу. || Время от времени измеряйте входное напряжение преобразователя и напряжение на аккумуляторе и записывайте. Напряжение батареи должно повышаться со временем.

Ответы (3)

Конвертер не нужен.

Подключите панель PV к TP5056 с диодом Шоттки.
Если вы хотите ограничить Vin_TP4056, вы можете подключить стабилитрон 5v6 через вход 4056, но это, вероятно, не нужно.

Нам нужно знать ночную нагрузку, чтобы правильно ответить на вопрос.

Эквивалентные полные солнечные часы в день намного меньше, чем время, когда солнце видно.
В настоящее время в Румынии вы получаете эквивалент примерно 2,5 солнечных часов в день. Уровни инсоляции по месяцам
см . в Gaisma . 6-й график, 1-я строка - кВтч/м^2/день = эквивалент полных солнечных часов.
В лучшем случае ваша панель мощностью 229 мВт даст вам 2,5 x 229 =~ 570 мВт-часов энергии.
После хранения в батарее и извлечения вы получаете около 400-500 мВт часов.
Разделите это на рабочий ток Arduino, чтобы получить часы работы.

Спасибо за полный ответ! После небольшого поиска в Интернете максимальное потребление тока Arduino составляет 40 мА, поэтому, если разделить 400 мВтч на 40, получится 10 часов рабочего времени. В течение дня Arduino переходит в режим глубокого сна и потребляет около 30 мкА. Сняв преобразователь, я измерил выходное напряжение TP4056, оно составляет 4,2 В, и это здорово. После подключения всего обратно в цепь и измерения шин питания, напряжение составляет 2,8 В ... я думаю, слишком мало для зарядки аккумулятора. Должен ли я подключать вещи по-другому?
Если батарея полностью разряжена, она начинается с 3 вольт или меньше и увеличивается по мере зарядки.

Зарядное устройство (плюс батарея) отталкивает солнечную панель от точки максимальной мощности, особенно когда батарея разряжена и находится под низким напряжением. Это ограничивает мощность, которую может дать солнечная панель, примерно до 60–80% от того, что могло бы быть.

Лучшим решением было бы получить одну из микросхем или модулей зарядки псевдо-MPPT; они будут пытаться удерживать солнечную панель на уровне максимальной мощности или около нее и максимизировать ток, протекающий в батарею. Если этого недостаточно для достаточно быстрой зарядки аккумулятора, вам также понадобится солнечная панель большего размера, которая может обеспечить больший ток при том же напряжении.

CN3065 и LT3652 являются примерами микросхем, которые могут это сделать, но есть и другие. Поиск в Google «солнечное литий-ионное зарядное устройство» должен показать несколько модулей, которые вы можете использовать. Проверьте, могут ли они работать с солнечной панелью 5 В; некоторые заявляют, что им требуется панель на 6 В.

Как сказано в другом ответе, вам не нужен (или не нужен) отдельный преобразователь постоянного тока в постоянный, а только модуль солнечной зарядки.

Спасибо за ответ!! Я только что заказал несколько модулей MPPT на базе микросхемы CN3163 и проверю их, как только они поступят. Как я прочитал в спецификациях, они могут работать с солнечными панелями в диапазоне от 4,4 до 6 В, что соответствует моим потребностям. см. SD05CRMA
Удачи. Не забудьте принять ответ (если вы принимаете ответ).

Самый простой способ зарядить липо — это найти подходящую фотоэлектрическую панель для вашей батареи, а затем зарядить ее с помощью диода и BMS, как показано на рисунке. Диод предотвратит обратный ток, который может разрушить солнечную панель, а BMS отключит зарядку, когда батарея полностью заряжена. Вам необходимо найти солнечную панель с максимальным напряжением питания от 4,4 до 5,0 В (от 3,7 до 4,2 В плюс прямое напряжение диода) и максимальным током, не превышающим скорость заряда вашей батареи.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Я уже заказал фотоэлектрические панели, и мой вопрос заключался в том, как получить необходимую мощность для зарядки аккумулятора от моей уже построенной системы.
Вы заметили, что схема ОП уже покрывает все указанные вами точки? PV max составляет 5 В и 45 мА, что, безусловно, ниже пределов батареи. Схема OP содержит защитный диод и повышающий преобразователь, работающий как сверхтупая «BMS». Если его выходное напряжение немного ниже ммм ... Я думаю, что 4,2 В - это максимальное напряжение для 100% заряженного LiPO ... тогда батарея в безопасности, даже если повышающий преобразователь никогда не останавливается ... хех, даже лучше, OP использует " модуль зарядки батареи LiPo TP4056», который в значительной степени делает все для BMS dlnmh9ip6v2uc.cloudfront.net/datasheets/Prototyping/TP4056.pdf
Итак, мой ответ говорит, что вы делаете ошибку на первом шаге. Если вы не учтете эти факторы перед заказом любого компонента, вы столкнетесь с проблемой, которая никогда не закончится.
В настоящее время я работаю с солнечной панелью, и схема OP ... Я не могу сказать, что произойдет с солнечной панелью, если вы отведете слишком большой ток, чтобы мощность уменьшилась. На мой взгляд, эта схема неверна. Когда повышающему преобразователю необходимо повысить напряжение, он потребляет больше тока, чем мощность от pv, уменьшается, и он вообще теряет мощность.
Также максимальное напряжение питания не является напряжением холостого хода или максимальным напряжением. Максимальное напряжение питания Я имею в виду напряжение, при котором pv обеспечивает максимальную мощность. См. вольтамперную характеристику PV.
Думаю, я ясно изложил свою точку зрения, мой ответ является научным фактом, даже если вы его не понимаете, но он не заслуживает отрицательного мнения.
Солнечная панель не заряжает литий-полимерные аккумуляторы
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v