CN204481518U - 一种太阳能供电电源电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种太阳能供电电源电路，包括芯片U1、芯片U2、二极管D1、太阳能电池板、蓄电池BT和发光二极管D2。本实用新型太阳能供电电源电路不仅解决了野外长时间无人监护的网络节点的供电问题，还具有供电持久，节能环保的优点，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电源电路，具体是一种太阳能供电电源电路。
背景技术
无线传感网络是新一代的传感器网络，具有非常广泛的应用范围。传感网络的节点一般由传感器模块、处理器模块、无线通讯模块、电源模块构成。其中电源模块决定着该节点的生命周期的长短，目前，一般用高性能的电池作为电源，然而电池用完需要更换，这会增加系统的维护成本，特别是布置在野外的无线传感网络的供电问题极大地束缚了系统的生命周期。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种延迟系统生命周期的太阳能供电电源电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种太阳能供电电源电路，包括芯片U1、芯片U2、二极管D1、太阳能电池板、蓄电池BT和发光二极管D2，所述太阳能电池板正极连接二极管D1正极，二极管D1负极分别连接电容C1、芯片U1引脚LBST、芯片U1引脚VIN_DC和电阻R1，电容C1另一端连接太阳能电池板负极并接地，所述电阻R1另一端分别连接电阻R2和芯片U1引脚VCC_SAMP，电阻R2另一端连接电容C2并接地，电容C2连接芯片U1引脚VREF_SAMP，芯片U1引脚VSS接地，芯片U1引脚OT接地，芯片U1引脚VBAT_OV分别连接电阻R3和电阻R4，电阻R4另一端连接电阻R6并接地，电阻R6另一端分别连接电阻R5和芯片U1引脚VBAT_UV，电阻R5另一端分别连接电阻R3另一端、芯片U1引脚VRDV和电阻R9，电阻R9另一端分别连接电阻R8和芯片U1引脚OK_HYST，电阻R8另一端分别连接电阻R7和芯片U1引脚OK_PROG，芯片U1引脚VBAT_OK分别连接NMOS管的G极和发光二极管D2负极，芯片U1引脚AVSS连接芯片U1引脚VSS并接地，芯片U1引脚VBAT连接蓄电池BT正极，芯片U1引脚VSTOR分别连接电容C3、电容C4、电阻R11、电阻R10和电阻R12，电容C3另一端分别连接电容C4另一端和蓄电池BT负极并接地，所述电阻R11另一端连接发光二极管D1正极，所述电阻R10另一端分别连接PMOS管的G极和NMOS管的D极，NMOS管的S极分别连接电阻R7另一端、电容C5、芯片U2引脚3和电容C6并接地，所述PMOS管的D极分别连接芯片U2引脚1和电容C5另一端，PMOS管的S极连接电阻R12另一端，所述芯片U2引脚2分别连接电容C6另一端和电压输出端Vo。
作为本实用新型进一步的方案：所述芯片U1型号为BQ25504。
作为本实用新型进一步的方案：所述芯片U2为三端稳压器7805。
作为本实用新型进一步的方案：所述蓄电池BT的容量为2400mAh，额定电压为3.7V。
作为本实用新型再进一步的方案：所述太阳能电池板采用300mW，输出电压为2V，短路电流为150mA，尺寸为6cm×6cm的多晶硅太阳能电池板。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型太阳能供电电源电路不仅解决了野外长时间无人监护的网络节点的供电问题，还具有供电持久，节能环保的优点，具有良好的应用前景。
附图说明
图1为太阳能供电电源电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，本实用新型实施例中，一种太阳能供电电源电路，包括芯片U1、芯片U2、二极管D1、太阳能电池板、蓄电池BT和发光二极管D2，太阳能电池板正极连接二极管D1正极，二极管D1负极分别连接电容C1、芯片U1引脚LBST、芯片U1引脚VIN_DC和电阻R1，电容C1另一端连接太阳能电池板负极并接地，电阻R1另一端分别连接电阻R2和芯片U1引脚VCC_SAMP，电阻R2另一端连接电容C2并接地，电容C2连接芯片U1引脚VREF_SAMP，芯片U1引脚VSS接地，芯片U1引脚OT接地，芯片U1引脚VBAT_OV分别连接电阻R3和电阻R4，电阻R4另一端连接电阻R6并接地，电阻R6另一端分别连接电阻R5和芯片U1 引脚VBAT_UV，电阻R5另一端分别连接电阻R3另一端、芯片U1引脚VRDV和电阻R9，电阻R9另一端分别连接电阻R8和芯片U1引脚OK_HYST，电阻R8另一端分别连接电阻R7和芯片U1引脚OK_PROG，芯片U1引脚VBAT_OK分别连接NMOS管的G极和发光二极管D2负极，芯片U1引脚AVSS连接芯片U1引脚VSS并接地，芯片U1引脚VBAT连接蓄电池BT正极，芯片U1引脚VSTOR分别连接电容C3、电容C4、电阻R11、电阻R10和电阻R12，电容C3另一端分别连接电容C4另一端和蓄电池BT负极并接地，电阻R11另一端连接发光二极管D1正极，电阻R10另一端分别连接PMOS管的G极和NMOS管的D极，NMOS管的S极分别连接电阻R7另一端、电容C5、芯片U2引脚3和电容C6并接地，PMOS管的D极分别连接芯片U2引脚1和电容C5另一端，PMOS管的S极连接电阻R12另一端，芯片U2引脚2分别连接电容C6另一端和电压输出端Vo。
芯片U1型号为BQ25504。
芯片U2为三端稳压器7805。
蓄电池BT的容量为2400mAh，额定电压为3.7V。
太阳能电池板采用300mW，输出电压为2V，短路电流为150mA，尺寸为6cm×6cm的多晶硅太阳能电池板。
本实用新型的工作原理是：请参阅图1，设定欠压阈值VBAT_UV＝2.83V，过压阈值VBAT_OV＝4.2V，电池工作电压范围VBAT_OK_PROG＝3.45V，VBAT_OK_HYST＝3.96V，根据BQ2550的域值设定公式可以得到R3＝5.6M，R4＝4.4M，R5＝5.6M，R6＝4.3M，R7＝3.1M，R8＝5.6M，R9＝1.3M，当把电池充电到4.1V，接上负载电路，进行放电试验，经过实际测量发现当BQ25504引脚VBAT的电压为3.5V，VSTOR引脚电压为0，即停止电池对外放电。接通电源，通过BQ25504对锂电池进行充电，充电前VBAT为3.45V，VSTOR为3.50V，VBATOK为0，实际测量发现当锂电池电压充到3.97V时，VBAT_OK输出由0变为3.97V，充电到4.2V时，电池电压就不再上升，在充电过程中，BQ25504的VSTOR引脚的电压略高VBAT0.05V，当达到VBAT_OV时，两者相等；在放电过程中，BQ25504的VBAT引脚的电压略高VSTOR引脚0.02V。
综上可知，实际的VBAT_UV＝2.93V，VBAT_OV＝4.2V，VBAT_OK_PROG＝3.5V，VBAT_OK_HYST＝3.97V，它们与理论算值有着大约100mV左右的偏差。实际值和理论计算值的偏差在5％之内，这是符合预期的。当电池电压VBAT小于VBAT_OK_PROG时，此时VBAT_OK输出低电平0，NMOS管截止，PMOS管也截止，停止对负载供电，当锂电池电压从VBAT_OK_PROG逐渐上升到3.60V时，VBAT_OK输出高电平，此时NMOS管导通，PMOS管的栅极为低电平，PMOS管也导通，可以从输出端Vo对负载电路供电，直到电池电压降为3.5V为止。本电源电路在晴天经过8个小时左右，就可将蓄电池BT电压从3.5V充到4.2V。
Claims (5)
1.一种太阳能供电电源电路，包括芯片U1、芯片U2、二极管D1、太阳能电池板、蓄电池BT和发光二极管D2，其特征在于，所述太阳能电池板正极连接二极管D1正极，二极管D1负极分别连接电容C1、芯片U1引脚LBST、芯片U1引脚VIN_DC和电阻R1，电容C1另一端连接太阳能电池板负极并接地，所述电阻R1另一端分别连接电阻R2和芯片U1引脚VCC_SAMP，电阻R2另一端连接电容C2并接地，电容C2连接芯片U1引脚VREF_SAMP，芯片U1引脚VSS接地，芯片U1引脚OT接地，芯片U1引脚VBAT_OV分别连接电阻R3和电阻R4，电阻R4另一端连接电阻R6并接地，电阻R6另一端分别连接电阻R5和芯片U1引脚VBAT_UV，电阻R5另一端分别连接电阻R3另一端、芯片U1引脚VRDV和电阻R9，电阻R9另一端分别连接电阻R8和芯片U1引脚OK_HYST，电阻R8另一端分别连接电阻R7和芯片U1引脚OK_PROG，芯片U1引脚VBAT_OK分别连接NMOS管的G极和发光二极管D2负极，芯片U1引脚AVSS连接芯片U1引脚VSS并接地，芯片U1引脚VBAT连接蓄电池BT正极，芯片U1引脚VSTOR分别连接电容C3、电容C4、电阻R11、电阻R10和电阻R12，电容C3另一端分别连接电容C4另一端和蓄电池BT负极并接地，所述电阻R11另一端连接发光二极管D1正极，所述电阻R10另一端分别连接PMOS管的G极和NMOS管的D极，NMOS管的S极分别连接电阻R7另一端、电容C5、芯片U2引脚3和电容C6并接地，所述PMOS管的D极分别连接芯片U2引脚1和电容C5另一端，PMOS管的S极连接电阻R12另一端，所述芯片U2引脚2分别连接电容C6另一端和电压输出端Vo。
2.根据权利要求1所述的太阳能供电电源电路，其特征在于，所述芯片U1型号为BQ25504。
3.根据权利要求1所述的太阳能供电电源电路，其特征在于，所述芯片U2为三端稳压器7805。
4.根据权利要求1所述的太阳能供电电源电路，其特征在于，所述蓄电池BT的容量为2400mAh，额定电压为3.7V。
5.根据权利要求1所述的太阳能供电电源电路，其特征在于，所述太阳能电池板采用300mW，输出电压为2V，短路电流为150mA，尺寸为6cm×6cm的多晶硅太阳能电池板。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106738331A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-05-31 | 顾广才 | 一种水泥搅拌过程中的反应釜装置 |
| CN107294469A (zh) * | 2017-07-06 | 2017-10-24 | 郑州靓岛建筑设计有限公司 | 一种电机控制系统 |
| CN107733063A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-02-23 | 吉林建筑大学 | 一种微型升降压稳压供电系统 |
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