智能太阳能充电电路设计

， 采用模块化测试的方法， 最后进行联合调试。 对供电网络进行测试，选用可调电源，调节输入电压，输出电压及试验数据如表2所示。 通过应急充电接口接入标准5V 电压，断开RT9193，对进行测试时，没有连接二极管D5 ， D6 ，发现MCP73831的指示灯指示不正确。 分析发现， 不连接二极管D5 ， D6 ， 相当于RT9193直接连接在BA T引脚输出，在MCP73831上电的瞬间， 要检测BA T的状态， RT9193的输入引脚及支路连接到锂电池的正极，直接影响到了MCP73831对BA T引脚的检测状态，致使充电进入涓流充电阶段。 增加D5 ， D6后，再进行试验，指示灯符合逻辑要求。 测试输出电流为最大为485mA，充电电压达到412V 时，绿色指示灯熄灭，红色指示灯亮起，完成对锂电池的充电。 W1 接入0~10V 可调节电压源（初始值设为5V ） ，M1 接入0~5V 可调节电压源（初始值设为4V ） ，调节滑动变阻器R13 ， R14. 使W 1输入电压6V 时LM 2903的7脚由低电平转为高电平。 测量此时滑动电阻器R13 = 3115kΩ， 固定此电阻值。 M1 输入电压315V 时LM 2903的1脚由高电平转为低电平，测量此时滑动变阻器R14 = 1kΩ，固定此电阻值。 此时发现LM 2903的1脚输出处于临界值，不停的在高低电平之间变换，继电器JDQ2不停的通断， 减少了JDQ2的使用寿命，极易损坏无线示功仪及无线网络设备， 对无线设备的寿命影响也极大。 分析发现：在过放电保护过程中，检测值和比较值如果达到基本一致的状态，则会产生临界保护。 为此在电阻R20与R′20之间接电解电容C13 ，通过对电容的充放电，延迟了Q4 的关断时间，增加了开启和关断的时间间隔，电容的大小决定了时间间隔的长短。 该时间即为过放保护控制器的保护延时时间。 设计选用212μF电容，测试发现延时15s左右。

　　自动跟踪控器调试，调试时W1 接5V 电源，用一只100W 灯泡照射RT1 与RT3 并移动灯光，可以发现太阳能采集板跟着灯光运动。 但稳定状态时电机不停震动， 此时通过在电阻R31与电阻R32之间增加一个417uF电容，延迟电机启动、停止时间。 经测试发现延时时间40s左右，相对太阳照射时间来说，此时间可以忽略不计，不影响跟踪功能。 同理在电阻R34与电阻R35之间增加一个417μF电容。 经测试发现：可以完全消除电机震动现象且跟踪效果良好。 各部分独立调试完成后对供电网络和充电管理芯片MCP73831进行联调，然后增加RT9193进行调试， 最后实现整个系统的调试。 经测试证明， 实现了设计目标和功能要求。

　　4 结语

　　此智能型太阳能充电电路，具有工作性能稳定，运行安全可靠、低损耗，高效率、结构简单，输出电压精度高等优点。 自动调节占空比的供电网络与电源管理芯片的相结合，过压与过放电保护，自动跟踪太阳等功能是比较有创造性的设计方式，特别是将这些设计应用到油田无线示功仪和无线网络节点中，是一种崭新的尝试，也是应用上的突破。 目前本文所设计开发的太阳能充电及自动跟踪电路已经成功应用于江苏油田无线示功仪及其无线通讯网络中。 实践证明该系统充电速度快， 效率较高， 可以实时跟踪太阳， 工作稳定，维护量少。 具有较高的实用及推广价值。