蛟河德国阳光蓄电池生产厂家

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德国阳光蓄电池一前言
在目前的车载娱乐系统中，USB接口已经成为系统的标配。随着大电池容量的便携设备的流行，做为车载充电接口的USB电源，需要提高更大的电流以满足设备的需要。目前主流方案中，单个USB口的负载能力需要达到2.5A。车载USB系统的架构为：从汽车蓄电池取电，经过降压电路后得到5V的稳定电源，提供给USB的VBUS。汽车蓄电池的电压并不是一个稳定的电压，其变化范围是非常大的，以小型乘用车为例，其蓄电池电压典型值为13V，电压范围为9~16V，在启停等恶劣情况下，会低至6V，甚至更低。不少整车厂对USB电源有着非常严苛的要求，6V电池电压下要保证5V输出，考虑到输入端的反极性保护及线损，USB电源的输入端电压会更低。这对车载USB电源的设计是个挑战。
Buck电路是最常用的降压开关电源。图1所示为非同步的Buck电路。


图1.非同步buck电路结构其工作原理为，当上管S1开通时，电源VIN向负载供电，电感L1储能，电感上的电压为VIN-VO.当上管S1关闭后，电感L1向负载提供能量，电感上的电压为-VO.图二所示为电流连续模式下的BUCK电路的工作原理及波形。根据电感伏秒平衡可以得到


…………(1)
最后可以解出


图2.电流连续模式下的非同步buck的工作原理常用的BUCK电路，出于成本考虑，会选用N沟道MOSFET.但是在车载USB电源的应用中，成本较高的P沟道MOSFET却更有优势。
根据公式2，如果需要实现在VIN=5.7V下，保证VO=5V.那么最大占空比为，


88%只是理想情况下的理论计算值。实际中，需要考虑续流二极管D1的压降，开关管S1的导通压降，以及电感L1的直流阻抗的压降，如图3所示。
开关管闭合时，不考虑电流纹波，电感上的电压为：


…………(3)
其中，IO为输出电流，Rdson为上管MOSFET的导通电阻，DCR为电感的直流阻抗。
开关管管断开时，不考虑电流纹波，电感上的电压为：


…………(4)
VD为二极管的正向压降德国阳光蓄电池


图3.考虑寄生参数的非同步Buck电路工作原理根据电感的伏秒平衡，可以得到实际的占空比为：


…………(5)
取VIN=5.7V，VO=5V，IO=2A，VD=0.3V， Rdson=50m?， DCR=70m?，可以计算所需要的占空比为：


如果选择N沟道MOSFET做为开关S1，驱动电压要高于VIN，需要用自举电路，通过每个周期对自举电容充电来驱动NMOS，这种驱动结构在如此大的占空比的应用中问题很多。而采用P沟道MOSFET，通常可以做到100%的占空比，即常开。在常开的情况下，我们可以得到：


…………(6)
取VO=5V，IO=2A，VD=0.3V， Rdson=50m?， DCR=70m?，可以得到该情况下，输入电压最低可为：

二。基于NCV8852的车载USB电源设计
NCV8852是一款外接P沟道MOSFET的非同步BUCK控制器。输入电压可高达44V，适用于12V蓄电池系统。采用峰值电流控制，系统易于稳定，响应快。可通过在ROSC管脚外接电阻将工作频率设定在100kHz到500kHz.图4为NCV8852的典型应用电路。ISNS管脚检测上管电流，用于峰值电流控制以及过流保护。COMP管脚为误差放大器的输出，外接RC电路以补偿环路。


图4. NCV8852的典型应用电路用NCV8852设计USB电源，输入电压范围VIN=5.7~16V，典型值VIN_TYP=12V，输出电压VO =5V，输出电流IO=2.5A，工作频率fs=170kHz. Buck电路工作的最恶劣条件为输入电压最高时，此时其电流纹波最大，峰值电流最高。

Computerworld称，市场研究公司Navigant Research在去年发布的研究报告中表示，事实上，如果没有电池储能系统，美国电网会崩溃。

随着企业和家庭房顶安装的太阳能电池数量不断增长，美国电网系统承担了它们预料之外的负担：双向电力传输。电网需要向消费者输电，安装有太阳能电池的消费者可以把电力输送给电网。

Navigant Research首席分析师阿尼思˙德汉姆纳(Anise Dehamna)说，“世界上没有一个电网是针对这种情况设计的。所有电网都是针对电力的非双向传输设计的——由电网向终端用户输电。”

 染料敏化太阳能电池的优势

3 .1 价格和工艺优势

传统的太阳能电池的光吸收和载流子的传输是由同种物质来完成的，为了防止电子与空穴的重新复合，所用的材料必须具有很高纯度，并且没有结构缺陷，因此对半导体的工艺要求很高，导致成本难以降低。而染料敏化的光电化学电池仅在一个带上产生载流子，即阳极发生光敏化后，电子注入纳米Ti02导带，而空穴仍留在表面的染料上。因此，电荷的重新复合受到限制，从而可以使用多晶的及纯度不高的材料，工艺较为简单，成本也大为降低。目前，染料敏化太阳能电池的价格是硅太阳能电池的1/5～1/10。

3 .2 理论光电转化效率高

目前的染料敏化太阳能电池以液态电解质为主，其理论光电转化率已能稳定在10％以上，与多晶硅太阳能相比也毫不逊色，用固体有机空穴传输材料作电解质的全固态电池在单色光下，甚至能达到33％。

3 .3 其他优势

染料敏化太阳能电池具有透明度高，可以制成透明的产品；在柔性基底上制备，电池可以制成各种形态，极大的扩大了其应用范围；可以在各种光照条件下使用；对光线的入射角度不敏感，可充分利用折射光和反射光；工作温度较宽，上限可高达70℃等优点。 

4 染料敏化太阳能电池存在的问题与发展前景

4.1 染料敏化太阳能电池现阶段存在的主要问题

目前，染料敏化太阳能电池(面积<0.5cm2)的光电转换效率已达到11．04％。但是对于大面积、具有实用化意义的光电转化效率一直在5％左右(最高5．9％)，面积大于100cm2的电池尚未见报道。比起传统的硅太阳能电池的转换效率仍有一定的差距，染料敏化太阳能电池的光电转化效率仍有待于提高。

目前使用较广泛的液态电解质染料敏化太阳能电池，主要采用液态有机小分子化合物溶剂，其沸点低，易挥发，流动性大，会造成给电极腐蚀、电解液泄露、寿命短等一系列问题，给电池的密封和长期使用带来困难。

染料敏化太阳能电池的发展面临的主要挑战包括以下几个方面：高效电极(光阳极和对电极)的低温制备和柔性化；廉价、稳定的全光谱染料的设计和开发；液体电解质的封装和高效固态电解质的制备及相关问题的解决等。

4.2 染料敏化太阳能电池的发展前景

由于液态电解质染料敏化太阳能电池存在一系列的问题，因此寻找合适的固态空穴传输材料来代替液态电解质，制备全固态的染料敏化太阳能电池将是一个重要的研究方向。

销售：王浩

电话：18001283863

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