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太阳能电池的  I-V  特性

基本上，太阳能电池包括一个  p-n  接点，光能（光子）在此使得电子和空穴重新组合，从而产生电流。由于  p-n 接点的特性类似于二极管，因此我们通常将图  

电流源  IPH  生成的电流与太阳能电池接收的光照量成正比。在不接负载时，几乎所有生成的电流都流经二极管  D ，其正向电压决定着太阳能电池的开路电压  (VOC) 。 VOC  因不同类型太阳能电池的具体特性而有所差异。但对大多数硅电池来说， VOC  值都在  0.5V ～ 0.6V  之间，这也是  p-n  接点二极管的正常正向电压范围。

并行电阻  (RP)  表示实际电池发生的较小漏电流，而  Rs  则表示连接损耗。随着负载电流的增加，太阳能电池生成的电流会有更多一部分偏离二极管而进入负载。对大多数负载电流值来说，这对输出电压仅产生很小的影响。

太阳能电池的输出随着二极管的  I-V  特性不同而略有变化，且串联电阻  (RS)  也会造成较小的压降，但输出电压基本保持为常量。不过，在某一时刻，通过内部二极管的电流会非常小，导致偏置不足，这样二极管上的电压会随负载电流的上升而快速下降。后，当所有生成的电流都流经负载而不通过二极管时，输出电压为零。这种电流称作太阳能电池的短路电流  (ISC) ，它与  VOC  都是决定电池工作性能的主要参数，因此，我们将太阳能电池视为 “ 电流有限的 ” 电源。当输出电流增加时，输出电压会下降，后降为零，这时负载电流为短路电流。

优化电池充电器设计，以从太阳能电池板获得大电力

DPPM  能够监控系统总线电压  (VOUT)  随电流限制电源的下降。系统总线连接的电容  (Co)  开始放电，一旦系统和电池充电器所需电流大于太阳能电池板提供的电流，就会使系统总线电压下降。一旦系统总线电压降到预设的 DPPM  阈值，电池充电控制系统将在  DPPM  阈值位置调节系统总线电压。我们可通过降低电池充电电流来实现上述目的，从而获得太阳能电池板的电力。 DPPM  控制电路设法达到稳定状态条件，使系统获得所需的电力，并用剩余电力给电池充电，这样，我们就能化太阳能电池板的电力，并提高系统的可靠性。

太阳能电池板提供的输出电压  (VOC)  通常在  5.5V ～ 6.0V  之间。由于该电压低于预定义的  6V  输出调节电压，因此  MOSFET Q1  完全打开。如果系统和电池充电器所需的总电流超过太阳能电池根据光照量决定的输出电流，那么太阳能电池板的输出电压将降低，从而减小输出电压  (VOUT) 。当  VOUT  降至  VDPPM  时（也是太阳能电池板的输出电压），充电电流降低。如  VDPPM  设置靠近  MPP  的话，那么太阳能电池板这时将工作在靠近  MPP  的位置。我们通过对  RDPPM  进行适当编程，使其达到一定的值，确保  VOUT  保持为  4.5V ，从而实现上述目的。我们之所以使用  VDPPM  的值，是因为它合理地对应于太阳能电池板的  MPP 。

假定  MOSFET Q1  上的压降为  300mV ，那么每个单元上的压降将等于  436mV ，这将化太阳能电池板的功率输出。如果  VOUT  大于  4.5V ，那么  DPPM  不起作用，太阳能电池板将远离其  MPP 。不过，只有系统和电池充电器所需的电力小于太阳能电池板的供电量时，才会发生上述情况。这时，效率降低并不会很重要。图  3  显示出，输出功率接近  MPP  时，其曲线比较平坦，随后会急剧下降，因此我们将  VDPPM  设得略高一些，而不要设得略低，这将尽可能降低因工作电压设置不当而对输出功率产生不良影响。假如即便电池充电电流降至零时，太阳能电池板可用的电力也不足以给系统供电的话，那么  MOSFET Q 2 将完全打开， VOUT  刚好降至电池电压  VBAT  值以下，且电池可提供太阳能电池板所不能提供的电流。

如充电器工作于  DPPM  中时，内部安全定时器会自动扩展。这样，在低光照或无光照等特殊工作条件下，电池充电会非常慢，抑或电池会处于放电模式。我们几乎不可能就所有应用设置适当的充电安全定时器，否则就可能导致安全定时器出错，因此我们可通过禁用安全定时器来解决相关问题。

检测与维护

1 、检查电池板有无破损，要做到及时发现，及时更换。

2 、检查电池板连接线及地线是否接触良好，有无脱落现象。

3 、检查汇流箱接线处是否有发热现象。

4 、检查电池板支架有无松动和断裂现象。

5 、检查清理电池板周围遮挡电池板的杂草。

6 、检查电池板表面有无遮盖物。

7 、检查电池板表面上的鸟粪，必要时进行清理。

8 、对电池板的清洁程度进行鉴定。