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从单节光伏电池收集能量[图]

发布时间:2021-09-25 01:04:01人气:
本文摘要:为了修改仪器、监控和掌控应用于的无线通信所需的配电系统,电源设计师希望找寻不倚赖电网的器件。电池似乎是立刻能想起的解决方案,让人们产生了能不倚赖电网的幻想,但是电池必须替换或再行电池,这意味著最后还是要相连到电网上,而且必须便宜的人工干预和确保。我们明确提出用能量搜集的方法,用于这种方法时,能量就是指凸挨着仪器的环境中搜集的,需要相连到电网就可以使仪器永久运营,而且最大限度地增加或避免了确保市场需求。 可以搜集各种环境能源以产生电能,还包括机械振动、温度差和入射光。

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为了修改仪器、监控和掌控应用于的无线通信所需的配电系统,电源设计师希望找寻不倚赖电网的器件。电池似乎是立刻能想起的解决方案,让人们产生了能不倚赖电网的幻想,但是电池必须替换或再行电池,这意味著最后还是要相连到电网上,而且必须便宜的人工干预和确保。我们明确提出用能量搜集的方法,用于这种方法时,能量就是指凸挨着仪器的环境中搜集的,需要相连到电网就可以使仪器永久运营,而且最大限度地增加或避免了确保市场需求。  可以搜集各种环境能源以产生电能,还包括机械振动、温度差和入射光。

其中,光伏能量搜集有普遍的适用范围,因为光完全四处都有,光伏(PV)电池价格比较较低,而且与其他环境能量搜集解决方案比起,能产生比较较高的功率。因为光伏能量搜集方法获取比较较高的能量输入,所以能用来给无线传感器节点供电,还能用来给较高功率的电池电池应用于供电,以缩短电池寿命,从而在某些情况下几乎需要有线电池。

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  串联相连的高压光伏电池组能获取充裕的功率,但单节光伏电池解决方案却很少闻,因为单节光伏电池在有阻抗情况下产生的电压很低,从这么较低的电压无法产生简单的电源轨。完全没降压型转换器能从电压很低、电阻比较较高的单节光伏电池产生输入。

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不过,LTC3105是专门为应付这类挑战而设计。该器件具备超低的250mV启动电压和可编程仅次于功率点掌控,能从富裕挑战性的光伏电源产生大多数应用于所需的典型电压轨(1.8~5V)。  理解光伏电池电源  可以用一个电流源与一个二极管并联来创建光伏电源的电模型,如图1右图。

更加简单的模型可表明一些次要影响,但是就我们的目的而言,这个模型充足充份了。    图1非常简单的光伏电池模型  体现光伏电池特性的两个少见参数是开路电压和短路电流。

光伏电池的典型电流和电压曲线如图2右图。请注意,短路电流是该模型电流发生器的输入,而开路电压是该模型二极管的相反电压。随着光太阳光量的减少,该发生器产生的电流也减少,同时IV曲线向下移动。    图2典型的光伏电池I-V曲线  为了从光伏电池提取仅次于功率,电源转换器的输入阻抗必需与电池的输入阻抗匹配,从而使系统能在仅次于功率点上工作。

图3表明了一个典型的单节光伏电池的功率曲线。为了保证提取仅次于功率,光伏电池的输入电压应当与功率曲线的峰值点比较不应。LTC3105调节获取给阻抗的输入电流,以维持光伏电池的电压相等仅次于功率点掌控插槽原作的电压。因此能用单个电阻器原作仅次于功率点,并保证从光伏电池提取仅次于功率和峰值输入充电电流。


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