(SKU:DFR0579)Solar Power Manager Micro 微功率太阳能电源管理模块
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Solar Power Manager太阳能电源管理系列
简介
DFRobot Solar Power Manager太阳能系列是面向物联网IoT与可再生能源项目,为广大创客与应用工程师提供安全高效的嵌入式太阳能电源管理模组。全系列具有最大功率点跟踪MPPT功能,可在各种光照条件下最大化太阳能收集效率,并具有多种电池与电源保护功能,为各类太阳能项目提供高效可靠的电源管理。
选型指南
产品名称 | Solar Power Manager 太阳能电源管理模块 V1.0 |
Solar Power Manager 5V 太阳能电源管理模块5V V1.1 |
Solar Power Manager Micro 微功率太阳能电源管理模块 V1.0 ★ |
Solar Power Manager For 12V Lead-Acid Battery 太阳能电源管理模块(12V铅酸电池版) V1.0 |
SKU | DFR0535 | DFR0559 | DFR0579 | DFR0580 |
主芯片方案 | LTC3652 | CN3065 | SPV1050 | CN3767 |
光伏输入电压 | 7V ~ 30V | 4.4V ~ 6V | 0.5V ~ 4V | 15V ~ 25V |
电池最大充电电流 | 2A(太阳能/USB) | 900mA(太阳能/USB) | 70mA(太阳能)/100mA(USB) | 4A(太阳能) |
电源拓扑类型 | DC-DC降压型 | 线性降压 | DC-DC升压型 | DC-DC降压型 |
电池类型 | 3.7V锂电池 | 3.7V锂电池 | 3.7V锂电池 | 12V铅酸蓄电池 |
最大功率点跟踪MPPT | 9V/12V/18V可选 | 5V固定 | 75%开路电压 | 18V 固定 |
电池保护 | 过流、过冲、过放、防反接 | 过流、过冲、过放、防反接 | 过冲、过放、防反接 | 过冲、过放、防反接 |
输出保护 | 短路保护、过流保护、过热保护 | 短路保护、过流保护 | 短路保护、过流保护 | 短路保护、过流保护、过热保护 |
USB充电输入 | 有 | 有 | 有 | 无 |
USB输出 | 5V 1.5A | 5V 1A | 无 | 5V 2.5A X2 |
稳压输出 | 三路稳压输出 3.3V 1A;5V 1.5V;9V/12V 0.5A |
单路稳压输出 5V 1A |
单路稳压输出 3.3V 90mA |
双路输出 5V 5A;12V 8A |
尺寸 | 78.0mm×68.0mm | 33.0mm×63.0mm | 30.0mm×30.0mm | 68.0mm×68.0mm |
特点 | 完整的多功能太阳能管理模块
常见场景:小型太阳能路灯,太阳能智能小车
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小巧易用的5V太阳能管理模块
常见场景:太阳能充电宝,太阳能环境监控节点
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面向低功耗传感器与微控制器的微功率太阳能管理模块
常见场景:低功耗无线传感器,蓝牙iBacon
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用于12V铅酸蓄电池的中功率太阳能管理模块
常见场景:路灯照明,智能农业,环境监控站
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简介
微功率太阳能电源管理模块是一款专为1V~3V低电压小型太阳能板设计的用于向物联网关键组成部分的低功耗无线传感器供电的微功率太阳能电源管理模块,可用于户外或者室内靠窗附近有阳光直射或散射的地方。该模块自身功耗极低,能最大化太阳能转换效率,使低功耗无线传感器的终身免充电、免换电池成为可能。模块采用恒定电压比例最大功率点跟踪MPPT算法,可最大化太阳能板在各种光照条件下的输出功率。可使用常见的3.7V锂电池,具有太阳能/USB两种充电方式,两种方式分别最大可提供70mA和100mA充电电流。模块带有一路3.3V 90mA稳压输出,可应付大部分低功耗无线传感器收发过程的突发电流。
特性
- 恒定电压比例最大功率点跟踪MPPT算法,最大化太阳能转换率
- 专为1V`3V低电压太阳能板打造,超低功耗设计
- 太阳能/USB两种充电方式,使用灵活
- 多种保护电路,延长电池寿命
技术规格
微功率太阳能管理模块
- 太阳能充电管理芯片:SPV1050
- 太阳能板输入电压(SOLAR IN):0.5V~4V
- 电池类型:3.7V锂聚合物/锂离子电池
- 最大充电电流:100mA@USB IN 70mA@SOLAR IN
- 充电截止电压/过冲保护:4.2V
- 过放保护电压:3.1V
- 稳压输出(OUT):3.3V 90mA @ BAT IN 3.7V
- 工作电流:< 3uA
- 保护功能
- 电池过冲保护,过放保护,反接保护
- 稳压输出过流、短路保护
- 工作温度:-40℃~85℃
- 尺寸:30.0mm*30.0mm
太阳能板 2V 160mA
- 额定电压(VMP):2V
- 额定电流(IMP):160mA
- 开路电压(VOC):2.4V
- 短路电流(ISC):190mA
- 太阳能电池材料:单晶硅
- 其它特性:防水,耐油,抗压耐腐蚀
- 尺寸:50mm*50mm
应用场景
- 分布式无线环境监控网
- 蓝牙iBeacon定位
- 太阳能小型玩具
接口说明
快速使用使用太阳能为低功耗无线传感器供电
详细说明最大功率点跟踪MPPT太阳能电池最大功率点跟踪MPPT(Maximum Power Point Tracking)技术能够保证在负载或环境光照强度变化时,光伏电池一直保持最大输出功率,以最大化太阳能利用率。 从太阳能板的I/V伏安特性曲线(绿线)中可以看出,曲线与纵轴的交点为太阳能板的短路电流ISC,与横轴的交点为开路电压VOC,太阳能板的ISC和VOC均随着光照强度的增加而上升,其输出电流IPANEL随着输出电压VPANEL经过一个先缓后急的逐渐下降过程。当我们把电压与电流相乘,以输出电压为自变量,可以得到太阳能板的P/V伏瓦特性曲线(蓝线),随着光照强度的上升,太阳能板在各电压下的输出功率也随之上升,但达到最大输出功率时的输出电压VMP随光照的变化不大,因此可认为一块太阳能板的最大输出功率电压(也叫做额定电压)是一个固定的值,该值通常为开路电压的70% ~ 80%,即VMP=(70% ~ 80%)*VOC。 本模块使用的ST SPV1050微功率太阳能电源管理芯片采用恒定电压比例MPPT算法,通过将太阳能板的输出电压控制在开路电压的75%,即最大功率点附近,以最大化太阳能板的输出功率。
太阳能板选型SOLAR IN端口可连接目前市面上任何种类(非晶、多晶、单晶),标称电压为1V ~ 3V的低电压小型太阳能板。随模块附送的2V 160mA多晶太阳能板(尺寸:50mm*50mm)可满足大部分低功耗无线传感器的用电需求。若需要用于户外运动或可穿戴场景的可折叠太阳能板也可选用一片DFRobot的柔性薄膜太阳能,其具有1.5V 250mA充足的功率余量,单片连接至本太阳能电源管理模块即可,无需额外多片进行串并联。
模块对电池可达到的最大充电电流与SOLAR IN的输入电压有关。1V输入电压时,最大充电电流为13mA;2V时,为30mA;3V时,为50mA。基本上输入电压越大,可达到的最大充电电流越大,用户可据此选择太阳能板的额定电压与电池容量。
电池选型模块可使用常规的3.7V锂电池。锂电池最大允许充电电流与电池的冲电倍率与容量有关,为了保证电池不会由于过大的充电电流导致过热而产生安全问题,需要注意电池标称的最大充电电流不低于100mA。通常锂电池会标注充电倍率与容量,可通过公式:最大充电电流(mA)=电池容量(mAH)*充电倍率(C)来计算所使用锂电池的最大允许充电电流是否大于100mA。对于常见的充电倍率为1C的锂电池,可选择容量为100mAh以上电池。而动力型(航模用)锂电池通常具有较高的充放电倍率,因此可使用体积与容量更小的电池。
LED 指示灯模块上有两种LED指示灯,分别指示模块不同部分的工作状态:
保护功能
应用实例使用USB给小容量3.7V锂电池充电
使用3.7V锂电池与太阳能为micro:bit供电
为FireBeetle系列主控增加太阳能供电功能
这种太阳能供电方式可实现微功率系统全年不间断供电(需要用户通过编程对系统作低功耗设计),无需更换电池或充电,尤其在十个甚至数十个节点这种有一定规模的物联网无线传感节点时,这种方案极大节约了系统维护的时间和人力成本。即使在太阳能功率不足的情况下,这种配置仍可极大延长电池的续航,延长了维护电池(充电或更换电池)的周期,同样降低了维护成本。
常见问题
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