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锂聚合物电池的太阳能路灯控制器设计方案与实现
功能及性能
(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,不需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,具有如下防止误操作的功能: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)充足的设计余量,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,防止瞬间突变的信号对控制器状态的误判,避免误动作的发生。
(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)
允许光伏电压范围:0-25V
最大光伏持续充电电流:15A
最大持续输出电流: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
数码管关闭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,如果要其他类型的电池,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,目的是提供二级保护及充放电管理,提高电池的寿命;
[3] 具体模式请参考路灯模式部分的说明;
[4] 对于负载的短路保护,请保证负载的接线在2米以上;
[5] 在不同的测试条件下静态功耗表现不同,此参数仅供参考,其测试条件: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] 在不同的测试条件下阻抗特性表现不同,此参数仅供参考,其测试条件:蓄电池电压11V,环境温度:20℃。路灯管理模式
[p] 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:蓄电池电量充足,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,具体定义请参考第二部分的详细介绍。可以通过按键来设定该模式的值。
③ 傍晚时刻和黎明时刻的光照度等级(U模式):控制器用来识别傍晚和黎明时刻的光照度,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
当数码管处于关闭状态时,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,数字会持续显示,而对应的字母(L或者U)则隐藏;设置完成后,按键持续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,不需要重新设定。
连续60秒没有按键动作,并且不发生系统错误,则数码管显示被关闭。
接线及安装说明
控制器的接线顺序如下图所示,需要注意的是,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,注意正负极不要接反;
(2)将路灯模式设置成L8(负载关闭)。
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