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锂聚合物电池的太阳能路灯控制器设计办法与实现

2021-04-24 ryder

(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,具有如下戒备误操作的功能: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)充分的设计余量,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,戒备瞬间突变的信号对控制器状态的误判,戒备误动作的发生。


(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)


准许光伏电压范围:0-25V


最大光伏继续充电电流:15A


最大继续输出电流: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


数码管封闭<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,倘若要其他类型的电池,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,目的是供应二级保护及充放电管理,提高电池的寿命;


[3]详尽模式请参考路灯模式部分的说明;


[4]关于负载的短路保护,请保证负载的接线在2米以上;


[5]在不同的探测条件下静态功耗表现不同,此参数仅供参考,其探测条件: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]在不同的探测条件下阻抗特性表现不同,此参数仅供参考,其探测条件: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:蓄电池电量充分,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,详尽含义请参考第二部分的具体解析。可以通过按键来设定该模式的值。


③傍晚时刻和平明时刻的光照度等级(U模式):控制器用来识别傍晚和平明时刻的光照度,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


当数码管处于封闭状态时,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,数字会继续显示,而对应的字母(L或者U)则隐藏;设置完成后,按键继续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,不要重新设定。


继续60秒没有按键动作,并且不发生系统错误,则数码管显示被封闭。


接线及安装说明


控制器的接线顺序如下图所示,要留意的是,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,留意正负极不要接反;


(2)将路灯模式设置成L8(负载封闭)。

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