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如何使用數(shù)字電源管理進(jìn)行能量收集

2513537 2022-11-28 | pdf | 224.83KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

數(shù)字電源管理是任何能量收集系統(tǒng)的重要組成部分。數(shù)字控制允許單個(gè)設(shè)備處理具有非常不同要求的各種能源，從光伏電池的最大功率點(diǎn)跟蹤 (MPPT) 到壓電和高阻抗熱源。數(shù)字電源管理是任何能量收集系統(tǒng)的重要組成部分。數(shù)字控制允許單個(gè)設(shè)備處理具有非常不同要求的各種能源，從光伏電池的最大功率點(diǎn)跟蹤 (MPPT) 到壓電和高阻抗熱源。bq25505bq25505器件器件旨在提取各種能量收集源產(chǎn)生的微功率。數(shù)字管理可確保二次充電電池不會(huì)因提取的電能而過度充電、電壓升高，也不會(huì)因系統(tǒng)負(fù)載而耗盡超過安全限值。旨在提取各種能量收集源產(chǎn)生的微功率。數(shù)字管理可確保二次充電電池不會(huì)因提取的電能而過度充電、電壓升高，也不會(huì)因系統(tǒng)負(fù)載而耗盡超過安全限值。如果二次電池電壓低于用戶定義的閾值，集成的多路復(fù)用器柵極驅(qū)動(dòng)器會(huì)自動(dòng)將系統(tǒng)負(fù)載切換到一次不可充電電池，從而允許設(shè)計(jì)人員針對(duì)不同應(yīng)用優(yōu)化系統(tǒng)。如果二次電池電壓低于用戶定義的閾值，集成的多路復(fù)用器柵極驅(qū)動(dòng)器會(huì)自動(dòng)將系統(tǒng)負(fù)載切換到一次不可充電電池，從而允許設(shè)計(jì)人員針對(duì)不同應(yīng)用優(yōu)化系統(tǒng)。圖 1： Texas Instruments圖 1： Texas Instruments的 bq25505顯示了數(shù)字電源管理的引腳。的 bq25505顯示了數(shù)字電源管理的引腳。該設(shè)計(jì)從 DC-DC 升壓充電器開始，該充電器僅需微瓦功率即可開始運(yùn)行。主升壓充電器由升壓輸出 VSTOR 供電，如圖 1 所示。一旦 VSTOR 電壓高于 VSTOR_CHGEN 發(fā)生器值（通常為 1.8 V），升壓充電器就可以有效地從低壓輸出收集器（例如 TEG 或產(chǎn)生電壓低至 100 mV 的單電池或雙電池太陽能電池板。當(dāng)升壓輸出小于 100 mV 時(shí)，冷啟動(dòng)電路至少需要 330 mV 才能將 VSTOR 充電至 1.8 V。該設(shè)計(jì)從 DC-DC 升壓充電器開始，該充電器僅需微瓦功率即可開始運(yùn)行。主升壓充電器由升壓輸出 VSTOR 供電，如圖 1 所示。一旦 VSTOR 電壓高于 VSTOR_CHGEN 發(fā)生器值（通常為 1.8 V），升壓充電器就可以有效地從低壓輸出收集器（例如 TEG 或產(chǎn)生電壓低至 100 mV 的單電池或雙電池太陽能電池板。當(dāng)升壓輸出小于 100 mV 時(shí)，冷啟動(dòng)電路至少需要 330 mV 才能將 VSTOR 充電至 1.8 V。MPPT管理MPPT管理bq25505 實(shí)現(xiàn)了一個(gè)可編程的 MPPT 采樣網(wǎng)絡(luò)，以優(yōu)化從太陽能電池到設(shè)備的功率傳輸。隨著落在電池上的光發(fā)生變化，復(fù)雜的非線性系統(tǒng)中的輸出也會(huì)發(fā)生變化。bq25505 實(shí)現(xiàn)了一個(gè)可編程的 MPPT 采樣網(wǎng)絡(luò)，以優(yōu)化從太陽能電池到設(shè)備的功率傳輸。隨著落在電池上的光發(fā)生變化，復(fù)雜的非線性系統(tǒng)中的輸出也會(huì)發(fā)生變化。一個(gè)簡單的 MPPT 算法以線性方式跟蹤此輸出電壓，以便優(yōu)化轉(zhuǎn)換為存儲(chǔ)的能量。例如，對(duì)于在其開路電壓的 80% 的最大功率點(diǎn) (MPP) 下運(yùn)行的太陽能電池，電阻分壓器可以設(shè)置為 VIN_DC 電壓的 80%，并且網(wǎng)絡(luò)將控制 VIN_DC 在采樣值附近運(yùn)行參考電壓。一個(gè)簡單的 MPPT 算法以線性方式跟蹤此輸出電壓，以便優(yōu)化轉(zhuǎn)換為存儲(chǔ)的能量。例如，對(duì)于在其開路電壓的 80% 的最大功率點(diǎn) (MPP) 下運(yùn)行的太陽能電池，電阻分壓器可以設(shè)置為 VIN_DC 電壓的 80%，并且網(wǎng)絡(luò)將控制 VIN_DC 在采樣值附近運(yùn)行參考電壓。