DIY多快充协议太阳能充电器!----硬件框图
上一篇文章介绍了多协议快充太阳能充电器的项目起源,这篇文章来介绍该项目的硬件框图与项目需求。
上图为本项目的主要硬件框图,其中电源部分主要由三部分组成,BUCK降压电路,BOOST升压电路,LDO降压电路:
第一部分,太阳能BUCK降压电路,这部分用于降低太阳能电池电压,给单节锂电池进行三段式充电。为了提高太阳能转换效率和让电路兼容更多的太阳能电池板,本项目中BUCK降压电路需要支持MPPT太阳能最大功率点跟踪功能和宽电压输入功能。
第二部分,锂电池BOOST升压电路,用于将锂电池电压(4.2V及以下)升压至符合手机充电的电压(快充电压可以是5V,9V,12V),然后配合快充协议识别电路,动态调整输出电压。
第三部分,LDO降压电路,在项目中使用到了一个低压差的LDO(线性降压)为单片机提供稳定的3.3V直流电。
当然电路中还使用到了锂电池保护电路,单片机,电压电流检测电路,按键,LED电量显示等等外围电路,但是这些都不在本次项目的重要讲解部分。这些电路的应用会穿插在以后的项目中。
当你有多块太阳能电池板时,还需要进行太阳能供电电压选择,因为不同的供电电压带来的电路损耗是不同的。如果你只有一块6V5W的太阳能电池板,你就乖乖的使用6V电压进行充电。如果恰好你手上有几块太阳能电池,这时你可以选择并联方案,依然使用6V充电,也可以选择串联方案,使用12V,18V等电压进行充电。但是始终要记得一点,无论太阳能电池是串联还是并联,它们的输出功率都是相等的。唯一有区别的在于在传输过程中的电路损耗问题。
假设你有两块6V5W的太阳能电池板,传输线路电阻为0.5欧姆,并且假设输出电压不会被拉低依然为6V:下面用公式进行分析两种方案的损耗问题。
使用并联方案:
电流:
线路损耗:
使用串联方案:
电流:
线路损耗:
当线路电阻仅为0.5欧姆的情况下,串联与并联的线路损耗就相差了1.1W。所以怎么选这里就看您的需求,这里对充电电压的选择就不在进行赘述,根据自己的实际情况进行选择即可。小编由于囊中羞涩只买得起一块太阳能电池板,所以这里就没得选择,只好乖乖使用6V进行供电。
最后,看看项目需求,后续文章将会按照该需求进行展开。
太阳能电池电压范围 |
6~24V,支持MPPT |
锂电池充电需求 | 能够实现三段式锂电池充电 |
快充协议 |
支持QC2.0,QC3.0,FCP,AFC,Apple2.4A |
电源管理实现功能 | 电量显示,电压检测,过流保护等 |
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