Зарядка литиевых аккумуляторов солнечными панелями

Допустим, у меня есть аккумуляторная батарея, состоящая из 3 последовательно соединенных литий-ионных элементов (аккумулятор примерно на 12 вольт).
Этот аккумулятор имеет печатную плату с функцией балансировки, а также защищает аккумулятор от перезарядки, разрядки и короткого замыкания, прерывая вход/выход к/от аккумулятора, когда это необходимо.

Если я подключу к батарее 12-вольтовую солнечную панель (которая обычно имеет очень переменное напряжение, как и все солнечные панели), которая не превышает рекомендуемую скорость зарядки батареи, на мой взгляд, она должна заряжаться нормально, потому что когда батарея полностью заряжена, печатная плата прерывает зарядку из-за защиты от перезарядки, но я не эксперт, поэтому вопрос: теоретически это работает так хорошо, как я думаю?

Если нет , будет ли установлен какой-то преобразователь для преобразования переменного выхода солнечных панелей в надлежащее постоянное напряжение для подачи на батареи, чтобы они правильно заряжались (учитывая защиту от перезарядки, которая была бы на месте)?

Ответы (1)

Схема защиты аккумулятора обычно предназначена для защиты от серьезных неисправностей, и настоятельно рекомендуется не полагаться на нее как на средство управления зарядкой. В качестве средства грубой защиты от короткого замыкания он может подойти, если значения, которые они выбирают для максимального Iвых, приемлемы для вас.

Для зарядки рекомендуется использовать одну из большого количества микросхем зарядного устройства LiIon.
Основным фактором является то, что цепь перенапряжения не снимает приложенное напряжение, когда зарядный ток CC падает до низкого значения. Это означает, что батарея «плавает» на неопределенный срок с риском (как мне сказали) покрыть металлическим литием.

Фотоэлектрическая панель (солнечная панель) с номинальным напряжением 12 В, предназначенная для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов, будет иметь выходное напряжение нагрузки около 18 В и выходное напряжение O/C или малой нагрузки более 20 В. Максимальное напряжение, которое вам нужно от аккумуляторной батареи, составляет 4,2 В на ячейку или 12,6 В в вашем случае. Доступные значения Iout фотоэлектрической панели являются разумным приближением к линейной зависимости от изоляции (уровня солнечного света).

Тем не менее, Vout не связан с уровнем освещенности таким же образом. Фотоэлектрическая панель будет производить более 90% своего полного напряжения питания при уровне освещенности в несколько % от максимального и выше - скажем, 10%+, чтобы быть в безопасности. Если вы хотите, чтобы панель полностью заряжала аккумулятор даже в день с низким солнечным светом, если это необходимо, вам нужна панель с полной нагрузкой, рассчитанная на напряжение не менее 12,6 В / 90% = >= 14 В. Как указано выше, поскольку панель на 12 В, предназначенная для SLA, выдает около 18 В при полной нагрузке на солнце, такая панель будет обеспечивать более чем достаточное напряжение при любых практических условиях освещения.

Вы получите значительно более длительный срок службы литий-ионного элемента, если остановите разряд при напряжении, немного превышающем допустимый абсолютный максимум. С LiIon ниже примерно 3 В при средних нагрузках вы использовали большую часть накопленной энергии. Схема отсечки низкого напряжения в батарее, вероятно, позволит разрядить примерно до 2,6 В на элемент, что ниже, чем разумно для хорошего срока службы батареи.

Ваш ответ очень информативен, спасибо, в соответствующей заметке, знаете ли вы о печатных платах для изготовления больших аккумуляторных блоков, включающих механизмы зарядки? Я нашел только печатные платы с такой функциональностью для одиночных ячеек и тому подобного.