简化太阳能供电的电池充电

典型的复杂太阳能电池充电系统由一个 DC-DC 开关电池充电器、一个微处理器和几个 IC、以及分立式组件组成，以实现最大功率点控制 / 跟踪功能。另一种可能的解决方案是太阳能模块。不过这些解决方案费用高昂、复杂而不易设计 (需要软件、固件等)，而且往往锁定到假的太阳能电池板最大功率点上，因此无法以尽可能高的效率运行。

一种高效率太阳能供电解决方案

幸运的是，由于凌力尔特推出了 LT8490 降压-升压型太阳能供电电池充电控制器，所以有了一种简单易用的解决方案。凌力尔特已经开发了一种简单、创新的高压降压-升压型充电控制器 IC，该 IC 专门针对太阳能应用，既不需要开发软件也不需要开发固件，因此极大地缩短了产品上市的进程。

图4所示 LT8490 是一款面向铅酸和锂电池的同步降压-升压型电池充电控制器，具备自动最大功率点跟踪和温度补偿功能。该器件的输入电压可以高于、低于或等于稳定的电池浮置电压。LT8490 的全功能电池充电器提供很多可选恒定电流恒定电压 (CC-CV) 充电曲线，非常适合给各种锂或铅酸化学组成的电池充电，包括密封铅酸电池、凝胶电池和富液式铅酸电池。所有充电终止算法都内置在芯片中，从而无需软件或固件开发，因此节省了设计时间。

LT8490 在很宽的 6V 至 80V 输入电压范围内工作，采用 4 开关同步整流和单个电感器就可产生 1.3V 至 80V 电池浮置电压输出。视外部 FET 选择的不同而不同，该器件能够提供高达 10A 的充电电流。LT8490 的 MPPT 电路能够在太阳能电池板的整个工作范围内工作，即使电池板部分被遮挡而导致存在局部最大功率点，它也能找出真正的最大功率点。一旦发现真正的最大功率点，LT8490 就在该点上工作，同时运用高频抖动方法快速地跟踪局部最大功率点的变化。通过这种方法，即使在非理想工作环境中，LT8490 也能够充分利用太阳能电池板产生的功率。

MPPT的全面搜索如图 5 所示。黄色曲线 (图中较高位置) 显示电池板输出电压。LT8490 控制电池板电压达到开路电压，然后再控制电池板线性斜坡下降至最低值。红色曲线 (图的中部位置) 显示随电池板电压变化的电池板电流。LT8490 测量该电流，然而在内部计算功率。一旦全面扫描完成，电池板电压就返回到所测得的最大功率点。

高频抖动方法用来跟踪两次全面搜索之间最大功率点产生的较小变化，如图 6 所示。大约在示波器图形的中间部位，给电池板加上了一次功率点变化，以模仿由于天空中云的移动而改变电池板光照量的情况。这时，LT8490 先在高于、然后在低于目前 MPPT 点的范围，以小幅度连续移动电池板电压，以检查是否存在一个更好的工作点。如果发现有，就跟踪到新的点上，并重复上述过程。通过这种方式，LT8490 不必太频繁地进行全面搜索就能够跟踪变化。

LT8490 通过检测电池上的外部热敏电阻器，进行自动温度补偿。STATUS 和 FAULT 引脚可用来驱动 LED 指示器灯。充电电流限制可通过改变 1 或两个电阻器来调节，用合适的电阻器分压器可选择充电时间长度。该器件的其他特点包括：输入和充电电流限制引脚、一个 3.3V 稳定 LDO 输出、状态引脚和可同步固定开关频率。

LT8490 采用扁平 (0.75mm) 64 引脚 7mm x 11mm QFN 封装。该器件保证工作在 -40℃至 125℃温度范围。

器件主要特点：

• VIN 范围：6V 至 80V
　　• VBAT 范围：1.3V 至 80V
　　• 单个电感器允许 VIN 高于、低于或等于 VBAT
　　• 自动搜索以寻找真正的 MPPT 点
　　• 支持很多类型的铅酸和锂电池
　　• LED 驱动器用于状态指示
　　• 内置电池充电算法
　　• 自动浮置电压温度补偿
　　• 输入和输出电流监视器引脚
　　• 可同步固定频率：100kHz 至 400kHz
　　• 64 引脚 7mm x 11mm x 0.75mm QFN 封装