基於ST L2904+STD45N10F7的車充電源方案

關鍵字 :太陽能光伏車充 l2904 std45n10f7 st

出於對新能源光伏產品的熱愛，這次推出的太陽能車充方案依然延續了上一代家用太陽能光伏充電架構——採用光伏板加充電控制器的二階架構。兩者具有相同的工作控制原理和充電保護電路，當電池充滿電時，控制器會自動斷開充電迴路，以保護電池不過充。但兩者也有區別，一個是家用，一個是車用。家用相對來說比較簡單，因為不需要移動光伏板和電池。而車用相對來說比較複雜，元器件還要用到車規級的才可靠，車也是移動的，不同的地方有不同氣候，這在使用場景上具有很大的不確定性。

開發這套太陽能車充方案是出於對車停久了打不著火的苦惱，我自己就有切身的體會，當車停久了（一般是指一到兩個星期或更久），就會很容易發生打不著火的故障，這時就需要搭電或用應急啟動電源。如果有應急啟動電源還好，如果沒有，那就是件十分惱火的事。特別是遇上今年的新冠疫情，很多小區成了封控區，車就一直停在那裡開不了，大概過一兩個星期的時間車上電瓶的電就耗完了。對於電瓶虧電這個問題，不少車主感到很無賴，因為車子畢竟不會自己啟動給電瓶充電，還是要人為的去啟動車輛給電瓶充電。有的人出主意說，當車子長久不開時可以把汽車電瓶線斷開，以保證電瓶不會虧電。這確實是個可行的方案，但一般車主很難去實施，因為這要有自己的停車庫還要有相關拆螺絲的工具。既然不能拆線，那就只能想辦法給電瓶充電，汽車電瓶的電一般都是由汽車內部的發電機充進去的，機械能轉變成電能儲存在電瓶中。當然，我們也可以考慮從外部給汽車電瓶充電，比如用市電，比如用太陽能。個人認為用太陽能光伏充電是最理想、最現實、最經濟的車充方案。太陽能被人們稱作最清潔的能源，再加上其用之不盡取之不竭的優勢，已經被各個國家廣泛地開發和利用。中國是太陽能光伏板生產大國也是光伏利用強國，比如目前在建的蒙古基地庫布齊2GW光伏治沙項目就標誌著中國“光伏+治沙”已進入了新階段。

太陽能不僅僅清潔、綠色、可持續，如果將其用於汽車上，還可以給汽車遮陽、降溫，最重要的是可以解決前面說到的汽車停久了電瓶虧電打不著火的問題。我們的太陽能車充方案採用了一塊50W的單晶太陽能光伏板，最大充電電流2A左右，開路電壓22V，可以直接給12V汽車電瓶充電。但考慮到安全因素，還要加一塊充電保護板，以防止電池因過充而損壞。充電保護板就是我們常說的充電控制器，目的是為了最大化利用光伏的能量和保護電池。控制器的核心電路是運放+MOS管，運放用的是ST的L2904，MOS管是ST的STD45N10F7，運放的作用是取樣電池電壓，當電池電壓充電到設計的14.2V時，就會關閉MOS管，低於14.2V時開通MOS。經實測，當天氣晴朗時，光伏板的最大輸出電流達到1.8A，完全可以補足電瓶電量！