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DFRobot 物聯網 IoT MPPT 太陽能電源管理模組 Sunflower : Solar Power Manager 原裝進口

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貨號: GEM-003772 分類: 標籤: , , , , , , , , , ,

描述

DFRobot 物聯網 IoT MPPT 太陽能電源管理模組 Sunflower : Solar Power Manager 原裝進口

DFRobot 物聯網 IoT MPPT 太陽能電源管理模組 是面向物聯網 IoT 與可再生能源項目，為廣大創客與應用工程師提供安全高效的嵌入式太陽能電源管理模組。全系列具有最大功率點跟踪MPPT功能，可在各種光照條件下最大化太陽能收集效率，並具有多種電池與電源保護功能，為各類太陽能項目提供高效可靠的電源管理。

DFRobot 物聯網 IoT MPPT 太陽能電源管理模組 是一款具有最大功率點跟踪 MPPT 、太陽能/電源適配器/USB多種充電方式，針對3.7V單節鋰聚合物/鋰離子電池充電，可控多路直流穩壓輸出，並具有完善保護功能的小功率高效率太陽能電源管理模組。

DFRobot 物聯網 IoT MPPT 太陽能電源管理模組 採用恆定電壓最大功率點跟踪 MPPT 算法，可最大化太陽能板在各種光照條件下的輸出功率。三路高效開關直流穩壓輸出5V 1.5A，3.3V 1A和9V/12V 0.5A均可分別獨立控制通斷，滿足廣大創客用戶對太陽能以及低功耗應用創作的多種需求。除了作為太陽能充電器，用戶還可以使用常見USB充電器或者30V以內的各類電源適配器為單節3.7V鋰電池提供最高2A的充電電流。模塊具有專用鋰電池保護晶片、電池/太陽能板防反接、過熱保護，限流保護等多種保護功能，可有效地為系統提供全方位的保護，大大提高了系統的安全性與穩定性。 

MPPT 太陽能電源管理模組 特性

  • 恆定電壓最大功率點跟踪MPPT算法，最大化太陽能轉換率
  • 7V~30V寬太陽能板輸入電壓，兼容廣大中小功率太陽能板
  • 太陽能/電源適配器/USB多種充電方式（最大2A充電），靈活充電
  • 可獨立控制的三路高效率穩壓輸出，適用各類低功耗應用項目
  • 全部採用多層陶瓷電容MLCC，安全穩定高效
  • 多種保護功能，全方位保障電池與電源系統安全
  • 多種狀態指示燈，系統狀態一目了然
  • USB防靜電外殼

技術規格

  • 太陽能充電管理晶片：LTC3652
  • 太陽能板輸入電壓：7V~30V
  • 電池類型：3.7V單節鋰聚合物/鋰離子電池（充滿電壓4.2V）
  • 充電電流(USB/太陽能)：2A Max 涓流、恆流、恆壓三段充電
  • 充電截止電壓(USB/太陽能)：4.2V±1%
  • 最大功率點設置檔位：OFF/9V/12V/18V
  • USB充電輸入電壓：5V
  • 穩壓輸出：3個（OUT1=5V 1.5A; OUT2=3.3V 1A; OUT3=9V/12V 0.5A）
  • 穩壓輸出效率（3.7V電池輸入）
    • OUT1: 90%@10%負載；86%@50%負載；80%@90%負載
    • OUT2: 96%@10%負載；92%@50%負載；87%@90%負載
    • OUT3（9V輸出）：88%@10%負載；89%@50%負載；86%@90%負載
    • OUT3（12V輸出）：87%@10%負載；88%@50%負載；82%@90%負載
  • USB充電效率：84%@1A；74%@1.8A
  • 太陽能充電效率（18V輸入）：78%@1A；72%@1.8A
  • 靜態功耗
    • 系統最大靜態功耗：<3 mA
    • OUT1靜態功耗：<760 uA
    • OUT2靜態功耗：<560 uA
    • OUT3靜態功耗：<1.72 mA
  • 保護功能
    • 電池（BAT IN）：過衝電壓（4.3V）、過放電壓（2.4V）、過流（3A）、反接保護
    • 穩壓輸出(OUT1-3/USB OUT)：短路/過流/過熱保護
    • 太陽能板（SOLAR IN）：防倒灌，反接保護
  • 工作溫度：-40℃～85℃
  • 尺寸：78.0mm*68.0mm

應用場景

  • 太陽能智能環境監控系統
  • 太陽能小車與機器人
  • 小型太陽能路燈
  • 太陽能充電寶

技術文件與使用說明

出貨清單 SHIPPING LIST

  • 太陽能電源管理模塊         x1
  • 黑色跳線帽 x1
  • M3雙通尼龍柱 x4
  • M3圓頭不銹鋼螺絲 x4
  • 14mm*14mm鋁散熱片 x1
  • 14mm*14mm藍色導熱矽膠片 x1
  • DC2.1電源轉接母頭         x1

接口說明

DFRobot 物聯網 IoT MPPT 太陽能電源管理模組

快速使用

搭建一個太陽能供電系統

  • 按照下圖,先將鋰電池連接到BAT IN端口，然後將太陽能板連接到SOLAR IN端口。
  • 根據太陽能板的額定（最大功率）電壓，將MPPT SET撥碼開關相應撥碼撥到ON（其餘位保持OFF）。
  • 在USB OUT連接Arduino，在OUT1-3連接相應的負載（傳感器、電機驅動等），注意將所需的穩壓輸出通過跳線帽插到藍色接線柱的ON位置。
  • 若無輸出（指示燈ON1-ON3未點亮），需要按一下BOOT按鈕激活鋰電池保護晶片。
注意：

  • 若使用10W及以上的大功率太陽能板，LTC3652可能會滿載運行，此時需要增強其散熱。把附送的藍色導熱矽膠片粘在散熱片上，然後把散熱片粘在模塊背部標有“Cooling Fin”處的散熱片安裝處。
DFRobot 物聯網 IoT MPPT 太陽能電源管理模組

太陽能供電系統

詳細說明

最大功率點跟踪MPPT

太陽能電池最大功率點跟踪MPPT（Maximum Power Point Tracking）技術能夠保證在負載或環境光照強度變化時，光伏電池一直保持最大輸出功率，以最大化太陽能利用率。

從太陽能板的I/V伏安特性曲線（綠線）中可以看出，曲線與縱軸的交點為太陽能板的短路電流I SC，與橫軸的交點為開路電壓V OC，太陽能板的I SC和V OC均隨著光照強度的增加而上升，其輸出電流I PANEL隨著輸出電壓V PANEL經過一個先緩後急的逐漸下降過程。當我們把電壓與電流相乘，以輸出電壓為自變量，可以得到太陽能板的P/V伏瓦特性曲線（藍線），隨著光照強度的上升，太陽能板在各電壓下的輸出功率也隨之上升，但達到最大輸出功率時的輸出電壓V MP隨光照的變化不大，因此可認為一塊太陽能板的最大輸出功率電壓（也叫做額定電壓）是一個固定的值。

太陽能IV/PV特性曲線（圖片來源於Linear Technology）

本模塊使用的LTC3652太陽能電源管理晶片採用恆定電壓MPPT算法，通過DC-DC開關控制電路限制太陽能板的輸出電流，等效地把太陽能輸出電壓控制在最大功率點附近，以最大化太陽能板的輸出功率。相對於市面上普通的降壓型開關電源太陽能控制器，能有效提高太陽能利用率與轉換效率。

太陽能板選擇

SOLAR IN端口可連接目前市面上任何種類（多晶、單晶、薄膜），開路電壓在7V~30V以內的太陽能電池板，考慮到太陽能板的大小、重量與價格和模塊的最大充電電流等因素，連接一塊功率不超過15W的太陽能電池板在SOLAR IN端口即可。

DFRobot Solar Power Manager

The DFRobot Solar Power Manager series are designed for IoT projects and renewable energy projects, providing safe and high-efficiency embedded solar power management modules for makers and application engineers.

Solar Power Manager is a complete small power and high-efficiency solar power management module. It features as MPPT (Maximum Power Point Tracking) function, maximizing the efficiency of the solar panel. Apart from serving as a solar charger, the module can provide up to 2A charging current to 3.7V Li battery with AC adapter (within 30V) or USB charger, three individual ON/OFF controllable DC-DC converters with 5V 1.5A, 3.3V 1A and 9V/12V 0.5A outputs. These features satisfy the needs of various solar power projects and low-power applications. The module also employs various protect functions, such as Li battery protection, battery/solar panel reverse connection protection, output over temperature and over current/short circuit protection, which greatly improves the stability and safety of the system.

Board Overview

DFR0535-Solar Power Manager Board Overview

Solar Power Manager

Connection Diagram

DFR0535-Build a solar powered system

Build a solar powered system

FEATURES

  • Constant voltage MPPT algorithm, maximizing solar panel efficiency
  • 7V~30V wide solar panel input voltage
  • Various charging mode: solar/AC adapter/USB charger (2A max charge current)
  • Three individual ON/OFF controllable regulated power supply for low-power applications
  • All multi-layer ceramic capacitors (MLCC), safe, stable and high-efficiency
  • Various protection functions
  • USB connector with ESD shell

APPLICATIONS

  • Smart solar environment monitor system
  • Solar powered robot
  • Small solar street lamp
  • Solar power bank

SPECIFICATION

  • Solar power management IC: LTC3652
  • Solar input voltage (SOLAR IN): 7V~30V
  • Battery input (BAT IN): 3.7V single cell Li-polymer/Li-ion battery
  • Charge current(USB/SOLAR IN): 2A Max
  • Charging cutoff voltage(USB/SOLAR IN): 4.2V±1%
  • MPPT setting voltages：OFF/9V/12V/18V
  • USB IN voltage: 5V
  • Regulated power supply: OUT1=5V 1.5A; OUT2=3.3V 1A; OUT3=9V/12V 0.5A
  • Regulated power supply efficiency (3.7V battery IN)
     OUT1: 86%@50%Load
     OUT2: 92%@50%Load
     OUT3 (9V OUT): 89%@50%Load
  • USB charge efficiency: 84%@1A
  • Solar charge efficiency (18V SOLAR IN)：78%@1A
  • Maximum quiescent current: <3 mA
  • Protections
     BAT IN: over charge /over discharge /over current /reverse connection protection
     OUT1-OUT3/USB OUT: short circuit/over current/over heat protection
     SOLAR IN: reverse connection protection
  • Operation temperature：-40℃～85℃
  • Dimension：78.0mm*68.0mm

DOCUMENTS

 

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