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锂聚合物电池的太阳能路灯控制器设计方案与实现
作者: 发布于:2014-2-20 12:58:39 点击量:

功能及性能


(1)全自动智能化控制及保护,并带自恢复的保护功能;全电子开关保护,不需要外接保险管等保护器件。


 

(2)针对工程安装时的人为误操作,具有如下防止误操作的功能:对安装接线顺序不做要求,支持太阳能反接保护操作,支持太阳能端短路保护及负载保护等。


 

(3)充足的设计余量,保证控制器可以在15A充电及放电条件下长期工作。


 

(4)直观的数码显示,方便的按键设置,不需做任何的跳线或者拨码设置。


 

(5)充电回路及负载回路压降小,充电效率高。


 

(6)具有丰富的路灯控制功能,先进的智能延时模式,夜长时间智能识别。


 

(7)软件采用抗干扰算法,防止瞬间突变的信号对控制器状态的误判,避免误动作的发生。


 

(8)静态功耗小。


 

(9)多种保护功能:太阳能电池板极性反接保护、太阳能端短路保护、充电回路反向电流保护、蓄电池过充保护、蓄电池过放保护、负载短路保护、负载过流保护、感性负载续流保护、过温保护。


 

电气规格参数


系统 参数 电压规格


 

节串联的锂聚合物电池(三元材料)

允许光伏电压范围:0-25V

最大光伏持续充电电流:15A

最大持续输出电流:15A

负载通道:1路

锂电池状态参数

标称电压:3.7V×3=11.1V

充电截止电压:4.20V×3=12.6V

充饱电压:4.05V×3=12.15V

欠压保护点:3.0V×3=9.0V

欠压恢复点:3.3V×3=9.9V


 

负载管理

8种管理模式,光控开关+延时


 

保护功能

(1)太阳能电池板极性反接保护

(2)太阳能端短路保护

(3)充电回路反向电流保护

(4)锂电池过充、过放保护

(5)负载短路保护

(6)负载过流保护

(7)感性负载续流保护

(8)过温保护


 

静态功耗

数码管关闭<5mA

数码管打开<9mA


 

温度特性

正常工作温度范围:-35℃ - 55℃

过温保护点:75℃

过温保护恢复点:65℃


 

阻抗特性


 

充电压降

140mV @ 8A, 11V

180mV @ 10A, 11V

300mV @ 15A, 11V


 

负载压降

140mV @ 8A, 11V

180mV @ 10A,11V

300mV @ 15A, 11V


 

备注:

[1] 本控制器只支持三元材料的锂聚合物电池,如果要其他类型的电池,请选择其他的型号;

[2] 本参数与三元材料的锂聚合物电池保护板相对应但不相同,目的是提供二级保护及充放电管理,提高电池的寿命;

[3] 具体模式请参考路灯模式部分的说明;

[4] 对于负载的短路保护,请保证负载的接线在2米以上;

[5] 在不同的测试条件下静态功耗表现不同,此参数仅供参考,其测试条件:蓄电池电压11V,太阳能端和负载端悬空;

[6] 控制器在超过55℃环境下工作,不保证其特性符合上述参数要求;

[7] 在不同的测试条件下阻抗特性表现不同,此参数仅供参考,其测试条件:蓄电池电压11V,环境温度:20℃。

路灯管理模式


 


 

温馨提示:在安装过程中,请将开灯模式设置成L8模式,以免安装过程中的误操作损坏控制器或者负载。


 

显示及设置部分


(1)数码管显示的内容


 

控制器的状态由数码管循环串行的显示如下内容,并接受按键对当前模式的操作:


 

① 电量显示(P模式):

P0:蓄电池欠压,欠压保护打开;

P1:蓄电池电量弱,系统正常工作;

P2:蓄电池电量充足,系统正常工作;

P3:蓄电池充电截止,过充保护打开。

该模式下不接受按键的设置。


 

② 路灯功能模式(L模式):一共有9种功能模式,从L0到L8,具体定义请参考第二部分的详细介绍。可以通过按键来设定该模式的值。


 

③ 傍晚时刻和黎明时刻的光照度等级(U模式):控制器用来识别傍晚和黎明时刻的光照度,用来决定开灯及关灯时刻的,其分为10个等级,U0到U9。可以通过按键来设定该模式的值。


 

④ 错误代码(E模式):

E1:太阳能电池板端发生故障;

E3:负载回路出现短路

E4:过载

E5:过温保护

该模式下不接受按键的设置。


 

⑤ 充电状态:用数码管的小数点来表示

小数点常灭:无充电

小数点常亮:正在充电


 

(2)按键功能


 

当数码管处于关闭状态时,按一下按键,数码管会点亮;

当数码管正在显示L模式或者U模式时,按下按键,可以设置其数值;正在进行按键设置时,数字会持续显示,而对应的字母(L或者U)则隐藏;设置完成后,按键持续3秒没有动作,系统会确认新的设置值,并保存起来。设定后的参数掉电不丢失,不需要重新设定。


 

连续60秒没有按键动作,并且不发生系统错误,则数码管显示被关闭。


 

接线及安装说明


控制器的接线顺序如下图所示,需要注意的是,所使用的能通过10A-15A电流的电缆线。


 

推荐的安装顺序如下:


 


 

(1)接上蓄电池,注意正负极不要接反;

(2)将路灯模式设置成L8(负载关闭)。




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