Солнечная панель+АКБ Опции

[Oleg_Gordzei]

Здравствуйте!

Разрабатывается устройство сбора и передачи данных по GPRS, модуль SIM300D. В устройстве присутствует датчик давления с выходом 4-20mA и питанием 12-24V.

Необходимо обеспечить автономное питание по двум вариантам: где-то есть сетевое, а где-то нет...желательно чтобы были платы одинаковые.

Там, где нет сетевого думаю поставить солнечную панель + свинцовый АКБ на 12V, 4-7Ah (думаю должно хватить, так как режимы работы точно не известны).

Отсюда вопросы:
1) Выбор и покупка солнечных панелей. Думаю 30W должно хватить. Солнечная Молдавия :-).

2) Схема зарядки АКБ с функцией защиты от глубокого разряда. Смущает выходное напряжение с панели - хватит ли его для полного заряда АКБ ведь необходимо 14,2V? Или нужно повышать после панели?

3) Схема переключения между панелью и АКБ. Или просто в буферном режиме?

4) Цепь питания датчика. По расчётам на датчик нужно подавать 13,5V минимум (с учётом падения на измерительном резисторе и искобезопастном барьере).
Чё делать? Ставить 2 АКБ последовательно? - Не советуют, да и цена...
Или схему повышения напряжения?

Заранее большое спасибо за помощь!!!

Олег.

[Oleg_Gordzei]

Я же говорю: требуется универсальный вход 9V, для подключения имеющихся блоков питания (9V, 2A) или солнечной панели... пускай по максимуму потребление системой в среднем 0,6W. Но хотелось бы для надёжности за световой день (два) зарядить АКБ 12V на 7Ah. Отсюда я и взял выходную мощность панели 30W.

Если берём панель на 12V, то как дальше? У меня опыта с ними нет, но я понимаю что под нагрузкой напряжение сядет.

Значит необходимо увеличить напряжение для зарядки буферного АКБ до 13.8V. Способ? (какой лучше преобразователь использовать?)
Зарядка АКБ?
Защита от глубокого разряда? (как я понимаю низко потребляющая, может есть что-то стандартное? типа что входит в готовые Li-ion).

Ну и всё вроде...если кто действительно знает...

[Voblin]

Следует понимать что у сол.бат. выходное напряжение не постоянное, а меняется в зависимости от уровня освещённости для 12В например от 0В до 15 В (12В и неё при каком-то заданном уровне освещённости)по этому лучше ставить батарею на 24-48В и понижающий преобразователь, за одно и внешний БП тоже на 24-48В (при малом напряжении и отдача мощности маленькая, по этому на нё можно забить). Далее из напряжения АКБ формируете необходимые для работы системы напряжения. Если не боитесь можно все преобразователи сделать программными, на микроконтроллере, но питание микроконтроллера должно быть на отдельном преобразователе.

[GetSmart]

Следует понимать что у сол.бат. выходное напряжение не постоянное, а меняется в зависимости от уровня освещённости для 12В например от 0В до 15 В (12В и неё при каком-то заданном уровне освещённости)по этому лучше ставить батарею на 24-48В и понижающий преобразователь

Это в корне не верно. У СБ максимальный КПД при любой освещённости находится примерно на одинаковом напряжении (+-20%). Соответственно, если батарея заточена на 12 В, то лучше её нагружать так, чтобы на ней было не ниже 10В, иначе резко падает КПД и мощность, и СБ начинает греть себя вместо отдачи энергии. Из всего этого следует, что простой DC-DC (хоть буст, хоть бэк) не самый лучший вариант преобразования напруги, но в принципе рабочий, когда кол-ва света достаточно для питания девайса. Лучше всего преобразователь DС-DC управляемый микроконтроллером.

Но самая простая схема получается при выборе СБ по напряжению под акк и почти запаралеливание их (то есть без DC-DC), но через схему ограничения тока заряда и ограничения напряжения на акке. А уже с акка можно преобразовывать напругу любыми способами (линейно/импульсно), но конечно же тоже с контролем от переразряда акка.

Дополню, однако.
Если на выходе СБ стоит буст, то при недостаточной освещённости батареи, когда произойдёт "переломный момент" нехватки мощи на выходе, напряжение на СБ начнёт лавинообразно падать до 0. Потом вероятно буст отключится и включится через какое-то время. Т.о. может возникнуть прерывистое питание схемы.

Если на выходе СБ стоит бэк, то в "переломный момент" он просто включится на 100% заполнение ШИМа и будет отдавать примерно то напряжение, которое идёт от СБ. То есть при снижении освещённости напряжение на выходе бэка будет медленно падать (точнее соответствовать СБ), при грубо постоянном токе нагрузки. Этот вариант тоже один из рабочих, без использования CPU. Но всё равно при использовании CPU можно отжать больше напряжения/мощи при недостатке освещённости.

Варианты DC-DC с гальваноизоляцией и ОС по напряжению будут вести себя так же как и буст.

PS
Работу за ТС здесь вряд ли будет кто-то делать. Здесь могут только проконсультировать и предостеречь от явных ошибок и недочётов при обсуждении концепта или даже конкретных схем.

Сообщение отредактировал GetSmart - Aug 1 2011, 09:55