探究鋰聚合物電池的太陽能路燈控制器設(shè)計(jì)

太陽能電池板極性反接保護(hù)、太陽能端短路保護(hù)、充電回路反向電流保護(hù)、蓄電池過充保護(hù)、蓄電池過放保護(hù)、負(fù)載短路保護(hù)、負(fù)載過流保護(hù)、感性負(fù)載續(xù)流保護(hù)、過溫保護(hù)。

1 功能及性能

（1）全自動(dòng)智能化控制及保護(hù)，并帶自恢復(fù)的保護(hù)功能；全電子開關(guān)保護(hù)，不需要外接保險(xiǎn)管等保護(hù)器件。

（2）針對工程安裝時(shí)的人為誤操作，具有如下防止誤操作的功能：對安裝接線順序不做要求，支持太陽能反接保護(hù)操作，支持太陽能端短路保護(hù)及負(fù)載保護(hù)等。

（3）充足的設(shè)計(jì)余量，保證控制器可以在15A充電及放電條件下長期工作。

（4）直觀的數(shù)碼顯示，方便的按鍵設(shè)置，不需做任何的跳線或者撥碼設(shè)置。

（5）充電回路及負(fù)載回路壓降小，充電效率高。

（6）具有豐富的路燈控制功能，先進(jìn)的智能延時(shí)模式，夜長時(shí)間智能識(shí)別。

（7）軟件采用抗干擾算法，防止瞬間突變的信號(hào)對控制器狀態(tài)的誤判，避免誤動(dòng)作的發(fā)生。

（8）靜態(tài)功耗小。

（9）多種保護(hù)功能：太陽能電池板極性反接保護(hù)、太陽能端短路保護(hù)、充電回路反向電流保護(hù)、蓄電池過充保護(hù)、蓄電池過放保護(hù)、負(fù)載短路保護(hù)、負(fù)載過流保護(hù)、感性負(fù)載續(xù)流保護(hù)、過溫保護(hù)。

2 電氣規(guī)格參數(shù)

系統(tǒng) 參數(shù) 電壓規(guī)格

3節(jié)串聯(lián)的鋰聚合物電池（三元材料）

允許光伏電壓范圍：0-25V

最大光伏持續(xù)充電電流：15A

最大持續(xù)輸出電流：15A

負(fù)載通道：1路

鋰電池狀態(tài)參數(shù)

標(biāo)稱電壓：3.7V×3=11.1V

充電截止電壓：4.20V×3=12.6V

充飽電壓：4.05V×3=12.15V

欠壓保護(hù)點(diǎn)：3.0V×3=9.0V

欠壓恢復(fù)點(diǎn)：3.3V×3=9.9V

負(fù)載管理

8種管理模式，光控開關(guān)+延時(shí)保護(hù)功能

（1）太陽能電池板極性反接保護(hù)

（2）太陽能端短路保護(hù)

（3）充電回路反向電流保護(hù)

（4）鋰電池過充、過放保護(hù)

（5）負(fù)載短路保護(hù)

（6）負(fù)載過流保護(hù)

（7）感性負(fù)載續(xù)流保護(hù)

（8）過溫保護(hù)

靜態(tài)功耗

數(shù)碼管關(guān)閉《5mA

數(shù)碼管打開《9mA

溫度特性

正常工作溫度范圍：-35℃ - 55℃

過溫保護(hù)點(diǎn)：75℃

過溫保護(hù)恢復(fù)點(diǎn)：65℃

阻抗特性

充電壓降

140mV @ 8A， 11V

180mV @ 10A， 11V

300mV @ 15A， 11V

負(fù)載壓降

140mV @ 8A， 11V

180mV @ 10A，11V

300mV @ 15A， 11V

備注：

［1］ 本控制器只支持三元材料的鋰聚合物電池，如果要其他類型的電池，請選擇其他的型號(hào)；

［2］ 本參數(shù)與三元材料的鋰聚合物電池保護(hù)板相對應(yīng)但不相同，目的是提供二級保護(hù)及充放電管理，提高電池的壽命；

［3］ 具體模式請參考路燈模式部分的說明；

［4］ 對于負(fù)載的短路保護(hù)，請保證負(fù)載的接線在2米以上；

［5］ 在不同的測試條件下靜態(tài)功耗表現(xiàn)不同，此參數(shù)僅供參考，其測試條件：蓄電池電壓11V，太陽能端和負(fù)載端懸空；

［6］ 控制器在超過55℃環(huán)境下工作，不保證其特性符合上述參數(shù)要求；

［7］ 在不同的測試條件下阻抗特性表現(xiàn)不同，此參數(shù)僅供參考，其測試條件：蓄電池電壓11V，環(huán)境溫度：20℃。

3 路燈管理模式

溫馨提示：在安裝過程中，請將開燈模式設(shè)置成L8模式，以免安裝過程中的誤操作損壞控制器或者負(fù)載。

4 顯示及設(shè)置部分

（1）數(shù)碼管顯示的內(nèi)容

控制器的狀態(tài)由數(shù)碼管循環(huán)串行的顯示如下內(nèi)容，并接受按鍵對當(dāng)前模式的操作：

① 電量顯示（P模式）：

P0：蓄電池欠壓，欠壓保護(hù)打開；

P1：蓄電池電量弱，系統(tǒng)正常工作；

P2：蓄電池電量充足，系統(tǒng)正常工作；

P3：蓄電池充電截止，過充保護(hù)打開。

該模式下不接受按鍵的設(shè)置。

② 路燈功能模式（L模式）：一共有9種功能模式，從L0到L8，具體定義請參考第二部分的詳細(xì)介紹?？梢酝ㄟ^按鍵來設(shè)定該模式的值。

③ 傍晚時(shí)刻和黎明時(shí)刻的光照度等級（U模式）：控制器用來識(shí)別傍晚和黎明時(shí)刻的光照度，用來決定開燈及關(guān)燈時(shí)刻的，其分為10個(gè)等級，U0到U9?？梢酝ㄟ^按鍵來設(shè)定該模式的值。

④ 錯(cuò)誤代碼（E模式）：

E1：太陽能電池板端發(fā)生故障；

E3：負(fù)載回路出現(xiàn)短路

E4：過載

E5：過溫保護(hù)

該模式下不接受按鍵的設(shè)置。

⑤ 充電狀態(tài)：用數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)來表示

小數(shù)點(diǎn)常滅：無充電

小數(shù)點(diǎn)常亮：正在充電

（2）按鍵功能

當(dāng)數(shù)碼管處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，按一下按鍵，數(shù)碼管會(huì)點(diǎn)亮；

當(dāng)數(shù)碼管正在顯示L模式或者U模式時(shí)，按下按鍵，可以設(shè)置其數(shù)值；正在進(jìn)行按鍵設(shè)置時(shí)，數(shù)字會(huì)持續(xù)顯示，而對應(yīng)的字母（L或者U）則隱藏；設(shè)置完成后，按鍵持續(xù)3秒沒有動(dòng)作，系統(tǒng)會(huì)確認(rèn)新的設(shè)置值，并保存起來。設(shè)定后的參數(shù)掉電不丟失，不需要重新設(shè)定。

連續(xù)60秒沒有按鍵動(dòng)作，并且不發(fā)生系統(tǒng)錯(cuò)誤，則數(shù)碼管顯示被關(guān)閉。

5 接線及安裝說明

控制器的接線順序如下圖所示，需要注意的是，所使用的能通過10A-15A電流的電纜線。

推薦的安裝順序如下：

（1）接上蓄電池，注意正負(fù)極不要接反；

（2）將路燈模式設(shè)置成L8（負(fù)載關(guān)閉）

編輯：jq