Noduino OpenPlant
目录 |
1 Overview
2 太阳能补电
2.1 太阳能电池的 I-V特性
2.2 电池板
- 多晶太阳能电池板 4V/30mA,65mm x 28mm x 3mm
- 多晶太阳能电池板 5.5V/60mA,60mm x 60mm x 3mm
2.3 CN3083
根据输入电压源的电流输出能力自动调整充电电流,用户不需要考虑最坏情况。当输入电压过低时,锁存,自动再充电;当输入电压掉电时,CN3083自动进入低功耗的睡眠模式,此时电池的电流消耗小于 3 uA
充电电流通过一个外部电阻设置。
内部固定的恒压充电电压为4.2V,也可以通过一个外部电阻往高处调节。
热调制电路可以在器件的功耗比较大或者环境温度比较高的时候将芯片温度控制在安全范围内。
其它功能包括电池温度监控以及充电状态/充电结束状态指示等
2.3.1 预充电状态
在充电周期的开始,如果电池电压 Kelvin 检测输入端 (FB) 的电压低于3V,充电器处于预充电状态,充电器以恒流充电模式充电电流的 10% 对电池进行充电。
2.3.2 输入电压源限流模式
当 CN3083 输入电压源的电流输出能力(带负载能力)小于第 2 管脚的电阻 RISET 所设置的充电电流时,器件内部的 8 位 ADC 根据输入电压源的电流输出能力自动控制充电电流,此时实际充电电流可能小于第 2 管脚的电阻 RISET 所设置的充电电流,但是在保证 CN3083 第 4 管脚 VIN 的电压不低于最小工作电压的前提下,能够使得充电电流最大化,这就是输入电压源限流模式。
在这种模式下用户不需要考虑最坏情况,只要根据输入电压源的最大电流输出能力设置充电电流就可以了,所以非常适合利用太阳能板等电流输出能力有限的电压源对锂电池进行充电的应用。
2.3.3 电池电压Kelvin检测
CN3083 有一个电池电压 Kelvin检测输入端 (FB),此管脚通过芯片内部的精密电阻分压网络连接到恒压充电的误差放大器。
FB 管脚可以直接连接到电池的正极,这样可有效避免电池正极和 CN3083 的第 5 管脚 BAT 之间的寄生电阻(包括导线电阻,接触电阻等)对充电的影响。这些寄生电阻的存在会使充电器过早的 进入恒压充电状态,延长充电时间,甚至使电池充不满,通过使用电池电压 Kelvin 检测可以解决这些问题。
如果将 CN3083 的电池电压 Kelvin 检测输入端 (FB) 悬空,那么CN3083一直处于预充电状态,充电电流为所设置的恒流充电电流的 1/10
2.3.4 充电结束
在恒压充电状态,当施加在 CN3083 的第 4 管脚 VIN 的电压大于 4.45V,并且当充电电流小于所设置的恒流充电电流的 1/10 时,充电周期结束。
在输入电压源限流模式,即使充电电流小于所设置的恒流充电电流的 1/10,充电也将继续,不会结束。这样可以保证即使在输入电压源的电流输出能力很微弱的情况下,也能为电池充电。
2.3.5 参考电路
2.3.6 Datasheet
2.3.7 其他选择
2.4 CN3082
CN3083 + 恒流后的维持电流模式 + 外部电阻设置维持电流
当 FB 管脚的电压上升到 2.445V 时,充电器结束恒流充电状态,进入维持充电状态,此时电池端对应的的恒流充电终止电压为:
VBAT=2.445×(1+R3/R4)
此模式用于支持更多类型电池充电,比如:镍氢电池,磷酸铁锂电池和铅酸电池
3 TODO
-
ADC 获取电池电压(小改硬件电路),电池电压数据上传 -
太阳能充电支持 - 动态开启/关闭 MQTT
- 低功耗优化