Compartició d'esquemes del circuit del carregador de bateries solars

Acarregador de bateria solar és un dispositiu que utilitza energia solar per carregar-se i normalment consta d'un panell solar, un controlador de càrrega i una bateria. El seu principi de funcionament és convertir l'energia solar en energia elèctrica i després emmagatzemar l'energia elèctrica a la bateria mitjançant un controlador de càrrega. Quan calgui carregar, connectant els equips de càrrega corresponents (com ara telèfons mòbils, tauletes, etc.), l'energia elèctrica de la bateria es transferirà a l'equip de càrrega per a la càrrega.

El principi de funcionament dels carregadors de bateries solars es basa en l'efecte fotovoltaic, que és que quan la llum solar arriba a un panell solar, l'energia de la llum es converteix en energia elèctrica. Aquesta energia elèctrica serà processada pel controlador de càrrega, inclòs l'ajust dels paràmetres de tensió i corrent per garantir una càrrega segura i eficient. El propòsit d'una bateria és emmagatzemar energia elèctrica per proporcionar energia quan hi ha poca o cap llum solar.

Els carregadors de bateries solars tenen una àmplia gamma d'aplicacions, que inclouen, entre d'altres, les àrees següents:

Equipament a l'aire lliure: com ara telèfons mòbils, tauletes, càmeres, llanternes, etc., especialment en estat salvatge o en entorns on no hi ha altres mètodes de càrrega.

Vehicles elèctrics solars i vaixells solars: proporciona energia suplementària a les bateries d'aquests dispositius.

Fanals solars i cartells solars: proporcionen electricitat mitjançant l'efecte fotovoltaic, reduint la dependència de l'electricitat tradicional.

Àrees remotes o països en desenvolupament: en aquests llocs, els carregadors de bateries solars poden servir com una forma fiable de proporcionar energia als residents.

En resum, un carregador de bateries solar és un dispositiu que utilitza energia solar per carregar-se. El seu principi de funcionament es basa en l'efecte fotovoltaic per convertir l'energia lluminosa en energia elèctrica. A causa de les seves característiques de protecció del medi ambient, estalvi d'energia i fiabilitat, els carregadors de bateries solars tenen àmplies perspectives d'aplicació en diversos camps.

A continuació, l'editor compartirà amb vosaltres alguns esquemes de circuits del carregador de bateries solars i una breu anàlisi dels seus principis de funcionament.

Compartició d'esquemes del circuit del carregador de bateries solars

Diagrama de circuit del carregador de bateries d'ió de liti solar (1)

Un simple circuit carregador de bateries d'ió de liti solar dissenyat amb IC CN3065 amb pocs components externs. Aquest circuit proporciona una tensió de sortida constant i també podem ajustar el nivell de tensió constant mitjançant el valor Rx (aquí Rx = R3). Aquest circuit utilitza els 4,4 V a 6 V del panell solar com a font d'alimentació d'entrada,

IC CN3065 és un carregador lineal complet de corrent constant i tensió constant per a bateries recarregables d'ió de liti i polímer de liti d'una sola cèl·lula. Aquest IC proporciona l'estat de càrrega i l'estat de finalització de la càrrega. Està disponible en paquet DFN de 8 pins.

IC CN3065 té un ADC de 8 bits en xip que ajusta automàticament el corrent de càrrega en funció de la capacitat de sortida de la font d'alimentació d'entrada. Aquest IC és adequat per a sistemes de generació d'energia solar. L'IC compta amb un funcionament de corrent constant i tensió constant i disposa de regulació tèrmica per maximitzar les taxes de càrrega sense risc de sobreescalfament. Aquest IC proporciona la funcionalitat de detecció de temperatura de la bateria.

En aquest circuit de carregador de bateries solars d'ions de liti podem utilitzar qualsevol panell solar de 4,2 V a 6 V i la bateria de càrrega ha de ser una bateria d'ions de liti de 4,2 V. Com s'ha esmentat abans, aquest IC CN3065 té tots els circuits de càrrega de la bateria necessaris al xip i no necessitem massa components externs. L'energia del panell solar s'aplica directament al pin Vin a través de J1. El condensador C1 realitza l'operació de filtratge. El LED vermell indica l'estat de càrrega i el LED verd indica l'estat de finalització de la càrrega. Obteniu la tensió de sortida de la bateria del pin BAT de CN3065. Els pins de retroalimentació i de detecció de temperatura estan connectats a través de J2.

Diagrama del circuit del carregador de bateries solars (2)

L'energia solar és una de les formes lliures d'energia renovable que té la Terra. L'augment de la demanda d'energia ha obligat la gent a buscar maneres d'obtenir electricitat a partir de fonts d'energia renovables, i l'energia solar sembla ser una font d'energia prometedora. El circuit anterior mostrarà com construir un circuit de carregador de bateries multiusos a partir d'un simple panell solar.

El circuit treu energia d'un panell solar de 12 V i 5 W que converteix l'energia de la llum incident en energia elèctrica. Es va afegir el díode 1N4001 per evitar que el corrent fluís en sentit invers, causant danys al panell solar.

S'afegeix una resistència limitadora de corrent R1 al LED per indicar la direcció del flux del corrent. Després ve la part simple del circuit, afegint el regulador de tensió per regular la tensió i obtenir el nivell de tensió desitjat. L'IC 7805 proporciona una sortida de 5 V, mentre que l'IC 7812 proporciona una sortida de 12 V.

Les resistències R2 i R3 s'utilitzen per limitar el corrent de càrrega a un nivell més segur. Podeu utilitzar el circuit anterior per carregar bateries Ni-MH i bateries de ions de liti. També podeu utilitzar circuits integrats reguladors de tensió addicionals per obtenir diferents nivells de voltatge de sortida.

Diagrama de circuit del carregador de bateries solars (3)

El circuit del carregador de la bateria solar no és més que un comparador dual que connecta el panell solar a la bateria quan la tensió en aquest últim terminal és baixa i la desconnecta si supera un determinat llindar. Com que només mesura la tensió de la bateria, és especialment adequat per a bateries de plom, líquids electròlits o col·loides, que són els més adequats per a aquest mètode.

La tensió de la bateria està separada per R3 i enviada als dos comparadors a IC2. Quan és inferior al llindar determinat per la sortida P2, IC2B es converteix en un nivell alt, cosa que també fa que la sortida IC2C sigui de nivell alt. T1 satura i el relé RL1 condueix, permetent que el panell solar carregui la bateria a través de D3. Quan la tensió de la bateria supera el llindar establert per P1, tant les sortides ICA com IC-C baixen, provocant que el relé s'obri, evitant així sobrecarregar la bateria durant la càrrega. Per estabilitzar els llindars determinats per P1 i P2, estan equipats amb un regulador de tensió integrat IC, ben aïllat de la tensió del panell solar a través de D2 i C4.

Diagrama del circuit del carregador de bateries solars (4)

Aquest és un diagrama esquemàtic d'un circuit carregador de bateries alimentat per una sola cèl·lula solar. Aquest circuit està dissenyat amb MC14011B produït per ON Semiconductor. CD4093 es pot utilitzar per substituir MC14011B. Interval de tensió d'alimentació: 3,0 VDC a 18 VDC.

Aquest circuit carrega una bateria de 9 V a uns 30 mA per amplificador d'entrada a 0,4 V. U1 és un disparador quad Schmitt que es pot utilitzar com a multivibrador astable per conduir dispositius TMOS push-pull Q1 i Q2. L'alimentació per a U1 s'obté de la bateria de 9V a través de D4; l'energia per a Q1 i Q2 la proporciona la cèl·lula solar. La freqüència del multivibrador, determinada per R2-C1, s'estableix en 180 Hz per a la màxima eficiència del transformador de filament de 6,3 V T1. El secundari del transformador està connectat a un pont rectificador d'ona completa D1 que està connectat a la bateria que s'està carregant. La petita bateria de níquel-cadmi és una font d'alimentació d'excitació segura que permet que el sistema es recuperi quan la bateria de 9 V està completament descarregada.