PCB圖如下：

描述

ARDUINO PWM 太陽能充電控制器 (V 2.02)

如果您打算安裝帶有電池組的離網太陽能系統，則需要太陽能充電控制器。它是放置在太陽能電池板和電池組之間的設備，用于控制太陽能電池板產生的進入電池的電能量。主要功能是確保電池正確充電并防止過度充電。

隨著來自太陽能電池板的輸入電壓上升，充電控制器會調節電池的充電量，以防止任何過度充電，并在電池放電時斷開負載。

太陽能充電控制器的類型

目前光伏發電系統中常用的充電控制器有兩種：

1.脈沖寬度調制（PWM）控制器

2.最大功率點跟蹤（MPPT）控制器

在本教程中，我將向您解釋 PWM 太陽能充電控制器。?

規格

1.充電控制器和電能表

2. 電池電壓自動選擇（6V/12V）

3. PWM充電算法，根據電池電壓自動充電設定點

4.充電狀態和負載狀態的LED指示

5. 20x4 字符 LCD 顯示屏，用于顯示電壓、電流、功率、能量和溫度。

6.防雷

7.反向電流保護

8.短路和過載保護

9. 充電溫度補償

10. 用于充電小工具的 USB 端口

電路如何工作？

注意：紅線 - 電源和黃線 - 控制信號

充電控制器的核心是一塊 Arduino Nano 板。Arduino 通過使用兩個分壓器電路來感應太陽能電池板和電池電壓。根據這些電壓水平，它決定如何為電池充電和控制負載。

注意?：上圖中，電源和控制信號有印刷錯誤。紅線是電源，黃線是控制信號。

整個原理圖分為以下幾個電路：

1、配電電路：

X1 (MP2307) 降壓轉換器將電池 (B+ & B-) 的電源降壓至 5V。降壓轉換器的輸出分配到

1. Arduino 板

2. LED 指示

3.液晶顯示

4. USB 端口為小工具充電。

2.輸入傳感器：

太陽能電池板和電池電壓通過使用由電阻器 R1-R2 和 R3-R4 組成的兩個分壓器電路來檢測。C1 和 C2 是濾波電容，用于濾除不需要的噪聲信號。分壓器的輸出分別連接到 Arduino 模擬引腳 A0 和 A1。

太陽能電池板和電池電流通過使用兩個 ACS712 模塊進行感應。電流傳感器的輸出分別連接到 Arduino 模擬引腳 A3 和 A2。

使用 DS18B20 溫度傳感器測量電池溫度。R16 (4.7K ) 是一個上拉電阻。溫度傳感器的輸出連接到 Arduino 數字引腳 D12。

3.控制電路：

控制電路基本上由兩個 p-MOSFET Q1 和 Q2 構成。MOSFET Q1 用于向電池發送充電脈沖，MOSFET Q2 用于驅動負載。兩個 MOSFET 驅動電路由兩個帶有上拉電阻 R6 和 R8 的晶體管 T1 和 T2 組成。晶體管的基極電流由電阻器 R5 和 R7 控制。

4.保護電路：

太陽能電池板側的輸入過電壓通過使用 TVS 二極管 D1 進行保護。從電池到太陽能電池板的反向電流由肖特基二極管 D2 保護。過電流由保險絲 F1 保護。

5. LED指示：

LED1、LED2、LED3分別用于指示太陽能、電池和負載狀態。電阻器 R9 至 R15 是限流電阻器。

7.液晶顯示：

I2C LCD 顯示屏用于顯示各種參數。

8.USB充電：

USB 插座連接到降壓轉換器的 5V 輸出。

9.系統重置：

SW1 是重置 Arduino 的按鈕。