制作理想二极管防倒灌成功。榨干太阳能每一滴血。压降接近0V低损耗

zhang3256827

自己家里窗外有一个太阳能板。四串锂电池充电。经过降压模块输出12V。给家里路由器和夜灯照明使用。
白天充电的时候最大充电电流将近4A.为了防止夜间电池倒灌给太阳能板，使用二极管隔离。但是白天工作的时候最大电流时候二极管压降接近1V ，且发热严重。损耗很大。
于是自己想法做理想二极管。电路如下


焊接好的板子




实际测试效果很好。电流1A的时候压降大概20毫伏.更高电流没有测试。

陌上★花开

太阳能相比市电，多少年可以回本？加上电池的损耗，维护成本，我认为太阳能是智商税吧。

luosifu

电流增大后压降可能会上升一点，但也不会太大，我做理想二极管1A和6A电流下压降都是26mV

HenryYam

加个MCU，做一个MPPT算法，效率会提升最大约30%，平均提升也在15%左右，效益更高。

因为太阳能板的内阻受太阳光照强度的影响而变化，因此DC-DC稳压输出的方式会损失很大。

我用的是36V的太阳能板，MPPT充电过程中光伏电压随光强在28V 到 40V 之间变动，而空载时电压达44V左右。

对于18V太阳能板，通过DC-DC为12V电瓶充电，估计光强最大时效率大约为 12/18=66%左右。这只是理论效率，实际可能更低。

HenryYam

如果不想自己搞，买一个成品也不贵，150元左右，而且是宽电压输入输出，就是说可能用36V太阳能板为12V电瓶充电，效率比18V板更高，因为线路上电流小了一半，线损就变为原来的1/4。

成品充电控制器还是防水的，可以装在室外。

成品保护措施齐全，有实时的输入输出的电压电流显示，也不用考虑夜间电流回灌问题。

沙坡鸣钟

   楼主能不能讲讲工作原理

lxbeiming

活到老学到老，谢谢

岳耳

我直接用LM5050做的理想二极管，已经用了很久了，用LM5050的好处是内置电荷泵，可以用NMOS管进行高端控制。

LM5050价格比较贵（立创上14元一片），有国产MX5050T可以直接替换LM5050，立创上价格2元多一片，但是耐压比LM5050低需要注意。

junyee

可以直接用 充电器里面的理想二极管.
甚至有两个脚的,更方便.

whxwj888

你们都那么高端了？我还停留在5V阶段。不过大家接受太阳能成本太高了吧？

zhang3256827

HenryYam 发表于 2024-3-6 08:57
加个MCU，做一个MPPT算法，效率会提升最大约30%，平均提升也在15%左右，效益更高。

因为太阳能板的内阻 ...

理论上  当太阳能的最佳工作电压等于外部充电电池电压的时候输出功率最大。我使用的是四串锂电池。充满电压16.8V 和太阳能板的最佳工作电压18V 非常接近。效率最高。
最早做过MPPT。也买过现成的。但是对于充四串锂电池。效率都不行。我是使用XL4016。输出调到固定的16.6V.给电池充电。然后后面做了一个NDP23QA5P 同步降压输出12.8V给路由器和照明供电。

zhang3256827

岳耳 发表于 2024-3-6 09:12
我直接用LM5050做的理想二极管，已经用了很久了，用LM5050的好处是内置电荷泵，可以用NMOS管进行高端控制。 ...

关键是LM5050的价格伤不起。
太阳能本来就是玩玩。花大价钱划不来。我这个成本非常低都是几毛钱的元器件组装的。

岳耳

zhang3256827 发表于 2024-3-6 09:36
关键是LM5050的价格伤不起。
太阳能本来就是玩玩。花大价钱划不来。我这个成本非常低都是几毛钱的元器件 ...

国产MX5050T可以直接替换LM5050，立创上价格2元多一片。

当然工作电压40V（极限50V）比LM5050低。

YRADIO

lxbeiming 发表于 2024-3-6 09:11
活到老学到老，谢谢

加分鼓励，请继续努力。

HenryYam

zhang3256827 发表于 2024-3-6 09:31
理论上  当太阳能的最佳工作电压等于外部充电电池电压的时候输出功率最大。我使用的是四串锂电池。充满电 ...

太阳能板可以看作一个恒压恒流源，恒压电压值与温度有关，恒流值与光照强度有关。它不是一个恒压源，与普通电池特性不同，因此用电压相等的方法判断是否最大功率输出是不准确的。

我做MPPT之前也是用XL4016做恒压输出为12V电瓶充电，同一块板最大充电电流只有8A左右（大部分时间在5A左右），而用MPPT后经常超过10A。

岳耳

HenryYam 发表于 2024-3-6 10:01
太阳能板可以看作一个恒压恒流源，恒压电压值与温度有关，恒流值与光照强度有关。它不是一个恒压源，与普 ...

我正在设计款MPPT控制器，采用模拟电路的方式，主要是才开始学习单片机，对编程还没把握。