TI公司的bq25504是高效率超低效率的能量采集升壓充電IC，可以管理各種直流源如太陽能或熱電發生器（TEG）所產生的微瓦或毫瓦功率，超低靜態電流小于330nA，可連續從VIN大于80mV的輸入源采集能量，冷啟動電壓VIN大于330mV，具有串聯的動態MPPT，所采集的能量可儲存在鋰電池中，薄膜電池，超級電容或傳統電容。 太陽能充電器，TEG收集，無線傳感器網絡（WSN），工業監視，能量存儲，環境監測，基線/結構健康監測（SHM），智能建筑物控制，手持保健設備以及娛樂系統遙控等。 bq25504主要優勢和特性，方框圖，太陽能，TEG和MPPT應用電路圖，bq25504 EVM評估板性能指標，電路圖產品和材料清單，PCB布局圖產品以及太陽能能量采集總體解決方案包括傳統逆變器解決方案框圖，微逆變器解決方案投影和太陽能街燈照明長度圖。

德州儀器（TI）推出用于納米功率能量收集的高效升壓充電器IC

bq25504是新的智能集成式能量收集納米功率管理解決方案家族中的第一個，非常適合滿足超低功率應用的特殊需求。該產品經過專門設計，可以有效地獲取和管理從各種直流電源（例如光伏（太陽能）或熱力發電機）產生的微瓦（μW）到毫瓦（mW）的功率。bq25504是同類產品中第一個實現針對產品和系統的高效升壓轉換器/充電器的產品，例如對無線傳感器網絡（WSN）具有嚴格功率和操作要求的產品和系統。bq25504的設計始于僅需微瓦功率即可開始工作的DCDC升壓轉換器/充電器。

bq25504主要優勢和特性：

?具有高效DC / DC升壓轉換器/充電器的超低功耗–

從低輸入源連續收集能量： VIN≥80 mV（典型值）–

超低靜態電流：IQ 《330 nA（典型值）–

冷啟動電壓：VIN ≥330 mV（典型值）

?可編程動態美心庵功率點跟蹤（MPPT）

-綜合動力最大功率點跟蹤的最優能量提取能量生產過程中資源的品種

-輸入電壓調節功能，可防止崩輸入源

?儲能

-能源可以存放到可充電鋰離子電池，薄膜電池，超級電容器或常規電容器中

?電池充電和保護用戶可編程的欠壓/過壓電平

–帶有可編程過熱 關斷功能的片上溫度傳感器

?電池狀態輸出

–電池良好的輸出引腳–可編程的

閾值和滯后–

警告附加的微控制器，

即將掉電–可用于啟用/禁用系統負載

bq25504應用：

?能量收集

?太陽能充電器

?熱力發電機（TEG）收集

?無線傳感器網絡（WSN）

?工業監控

?能源存儲

?環境監控

?橋梁/結構健康監控（SHM）

?智能建筑控制

?便攜式和可穿戴健康設備

?娛樂系統遙控器

圖1.bq25504功能附件圖

圖2.bq25504太陽能應用電路圖

VIN_DC = 1.2 V，CSTOR = 4.7μF，LBST = 22μH，CHVR = 4.7μF，CREF = 10 nF，TSD_PROTL（65°C），MPPT（VOC）= 80％VBAT_OV = 3.1 V ，VBAT_UV = 2.2 V，VBAT_OK = 2.4 V，VBAT_OK_HYST = 2.8 V，ROK1 = 4.42MΩ，ROK2 = 4.22MΩ，ROK3 = 1.43MΩ，ROV1 = 5.9MΩ，ROV2 = 4.02MΩ，RUV1 = 5.6MΩ，RUV2 = 4.42MΩ ，ROC1 = 15.62MΩ，ROC2 = 4.42MΩ

圖3.bq25504 TEG應用電路圖

VIN_DC = 0.5 V，CSTOR = 4.7μF，LBST = 22μH，CHVR = 4.7μF，CREF = 10 nF，TSD_PROTH（120°C），MPPT（VOC）= 50％VBAT_OV = 4.2 V ，VBAT_UV = 3.2 V，VBAT_OK = 3.5 V，VBAT_OK_HYST = 3.7 V，ROK1 = 3.32MΩ，ROK2 = 6.12MΩ，ROK3 = 0.542MΩ，ROV1 = 4.42MΩ，ROV2 = 5.62MΩ，RUV1 = 3.83MΩ，RUV2 = 6.12MΩ ，ROC1 = 10MΩ，ROC2 = 10MΩ

圖4.bq25504 MPPT應用電路圖

VIN_DC = 1.2 V，CSTOR = 4.7μF，LBST = 22μH，CHVR = 4.7μF，TSD_PROTL（65℃），

MPPT（VOC）=禁用VBAT_OV = 3.3 V，VBAT_UV = 2.2 V，VBAT_OK = 2.8 V，VBAT_OK_HYST = 3.1 V，ROK1 = 3.97MΩ，ROK2 = 5.05MΩ，ROK3 = 0.976MΩ，ROV1 = 5.56MΩ，ROV2 = 4.48MΩ，RUV1 = 5.56MΩ，RUV2 = 4.42MΩbq25504

EVM評估板

bq25504 EVM –具有能量收集器應用的電池管理的超低功耗升壓轉換器

bq25504EVM-674 –具有能量收集器應用的電池管理的超低功耗升壓轉換器。此EVM出廠時已編程，可進行與大多數MCU兼容的設置和3V紐扣電池。EVM被編程為提供3.1VDC最大電壓（OV）來為存儲元件充電，而欠壓則被編程為2.2VDC。當VSTOR上升至2.8VDC且VSTOR下降至2.4VDC時，VBAT_OK指示切換為高電平。用戶指南介紹了bq25504評估模塊（EVM），如何執行獨立評估以及如何使EVM與系統和主機接口。

bq25504 EVM評估板的主要特性：

用于能量采集

器應用的bq25504超低功耗升壓轉換器/充電器的評估模塊，具有電池管理功能，

用于欠壓，過壓的電阻可編程設置，用于靈活的電池管理，包括用于微調設置的POT（未填充）

可編程推挽輸出電池狀態指示（VBAT_OK）

可用于測試目的的關鍵信號測試點–提供簡易的探頭連接跳線–易于更改設置

圖5。bq25504 EVM評估板外形圖

bq25504 EVM評估板性能指標：

圖6。bq25504 EVM評估板電路圖

bq25504 EVM評估板材料清單（BOM）：

圖7。bq25504 EVM評估板PCB布局圖

TI能量太陽能采集總體解決方案

傳統逆變器解決方案

中部，或“傳統”，逆變器是直流電源轉換從72電池的太陽能電池板的一個串到AC功率的集中的功率控制單元在公用電網上使用。這些通常是產生超過1 kW功率的大型商業或住宅系統。整個串的最大功率點跟蹤僅在逆變器盒上完成，逆變器盒可能還包括從電網“孤島”到太陽能系統的繼電器。

圖8 。.傳統逆變器解決方案

方案

微型逆變器的運行方式與中央逆變器系統相似，但安裝在每個單獨的面板上，并且處理的

功率要低得多，通常為300W。微型逆變器提供了好處對于那些想從小開始但又具有

MPPT的完整DC / AC轉換并在以后擴展的用戶來說，具有很好的可擴展性。

圖9.微逆變器解決方案布局（1）

微轉換器將單個太陽能電池板的直流電源點最大化，并將要向下游傳輸的直流電壓轉換（向下或向上）轉換為集中式交流（并網）逆變器。與集中式轉換器相比，這些系統位于每個面板上的功率更低（典型值為300 W）。這些有時稱為“優化器”，因為它們優化了每個面板的功能，從而提高了系統的整體效率。

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圖10.微逆變器解決方案布局（2）

3.電池充電解決方案

離網型太陽能系統通常需要給電池或一組電池單元充電，這些電池或電池單元陣列在沒有太陽能的情況下為負載提供連續的功率。更長的時間。通常對成本敏感，為了優化存儲元件的大小，成本和可用功率，離網系統還要求最大功率點。但是，這可以通過采用比并網系統更低的功耗和更簡單的MCU來實現，也可以采用簡單的固定功率點（通常設置為VOC的76％）來實現。LED照明和電機等負載可能需要額外的功率提升和/或控制。

圖11.太陽能街燈照明附件圖。

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