Teilen des Schaltplans des Solarbatterieladegeräts

ASolarbatterieladegerät ist ein Gerät, das Solarenergie zum Laden nutzt und in der Regel aus einem Solarpanel, einem Laderegler und einer Batterie besteht. Sein Funktionsprinzip besteht darin, Sonnenenergie in elektrische Energie umzuwandeln und die elektrische Energie dann über einen Laderegler in der Batterie zu speichern. Wenn ein Ladevorgang erforderlich ist, wird durch Anschließen des entsprechenden Ladegeräts (z. B. Mobiltelefone, Tablets usw.) die elektrische Energie im Akku zum Laden an das Ladegerät übertragen.

Das Funktionsprinzip von Solarbatterieladegeräten basiert auf dem photovoltaischen Effekt, d. h. wenn Sonnenlicht auf ein Solarpanel trifft, wird Lichtenergie in elektrische Energie umgewandelt. Diese elektrische Energie wird vom Laderegler verarbeitet, einschließlich der Anpassung von Spannungs- und Stromparametern, um ein sicheres und effizientes Laden zu gewährleisten. Der Zweck einer Batterie besteht darin, elektrische Energie zu speichern, um Strom bereitzustellen, wenn wenig oder kein Sonnenlicht vorhanden ist.

Solarbatterieladegeräte haben ein breites Anwendungsspektrum, unter anderem in den folgenden Bereichen:

Outdoor-Ausrüstung: wie Mobiltelefone, Tablets, Kameras, Taschenlampen usw., insbesondere in der Wildnis oder in Umgebungen, in denen es keine anderen Lademethoden gibt.

Solarelektrische Fahrzeuge und Solarschiffe: Versorgt die Batterien dieser Geräte mit zusätzlicher Energie.

Solarstraßenlaternen und Solarwerbetafeln: Sie liefern Strom durch den Photovoltaikeffekt und verringern so die Abhängigkeit von herkömmlicher Elektrizität.

Entlegene Gebiete oder Entwicklungsländer: An diesen Orten können Solarbatterieladegeräte als zuverlässige Möglichkeit dienen, die Bewohner mit Strom zu versorgen.

Kurz gesagt ist ein Solarbatterieladegerät ein Gerät, das Sonnenenergie zum Laden nutzt. Sein Funktionsprinzip basiert auf dem photovoltaischen Effekt zur Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie. Aufgrund ihrer Umweltschutz-, Energiespar- und Zuverlässigkeitseigenschaften haben Solarbatterieladegeräte breite Anwendungsaussichten in verschiedenen Bereichen.

Als Nächstes stellt Ihnen der Herausgeber einige Schaltpläne für Solarbatterieladegeräte und eine kurze Analyse ihrer Funktionsprinzipien vor.

Teilen des Schaltplans des Solarbatterieladegeräts

Schaltplan für Solar-Lithium-Ionen-Batterieladegerät (1)

Eine einfache Solar-Lithium-Ionen-Batterieladeschaltung, die mit dem IC CN3065 und wenigen externen Komponenten entwickelt wurde. Diese Schaltung liefert eine konstante Ausgangsspannung und wir können den konstanten Spannungspegel auch über den Rx-Wert (hier Rx = R3) einstellen. Diese Schaltung nutzt die 4,4 V bis 6 V des Solarpanels als Eingangsstromversorgung.

IC CN3065 ist ein komplettes Konstantstrom- und Konstantspannungs-Linearladegerät für einzellige Li-Ionen- und Li-Polymer-Akkus. Dieser IC liefert den Ladestatus und den Abschlussstatus des Ladevorgangs. Es ist im 8-Pin-DFN-Gehäuse erhältlich.

Der IC CN3065 verfügt über einen integrierten 8-Bit-ADC, der den Ladestrom automatisch an die Ausgangsleistung des Eingangsnetzteils anpasst. Dieser IC ist für Solarstromerzeugungssysteme geeignet. Der IC verfügt über einen Konstantstrom- und Konstantspannungsbetrieb und verfügt über eine Wärmeregulierung, um die Laderaten zu maximieren, ohne dass die Gefahr einer Überhitzung besteht. Dieser IC bietet Funktionen zur Erfassung der Batterietemperatur.

In dieser Solar-Lithium-Ionen-Batterieladeschaltung können wir jedes 4,2-V- bis 6-V-Solarpanel verwenden und der Ladeakku sollte ein 4,2-V-Lithium-Ionen-Akku sein. Wie bereits erwähnt, verfügt dieser IC CN3065 über alle erforderlichen Batterieladeschaltkreise auf dem Chip und wir benötigen nicht zu viele externe Komponenten. Der Strom vom Solarpanel wird über J1 direkt an den Vin-Pin angelegt. Der C1-Kondensator übernimmt die Filterung. Die rote LED zeigt den Ladestatus an und die grüne LED zeigt den Abschlussstatus des Ladevorgangs an. Erhalten Sie die Batterieausgangsspannung vom BAT-Pin von CN3065. Die Feedback- und Temperatursensor-Pins sind über J2 verbunden.

Schaltplan für Solarbatterieladegerät (2)

Solarenergie ist eine der kostenlosen Formen erneuerbarer Energie, die es auf der Erde gibt. Der steigende Energiebedarf hat die Menschen gezwungen, nach Möglichkeiten zu suchen, Strom aus erneuerbaren Energiequellen zu gewinnen, und Solarenergie scheint eine vielversprechende Energiequelle zu sein. Die obige Schaltung zeigt, wie man aus einem einfachen Solarpanel eine Mehrzweck-Batterieladeschaltung aufbaut.

Der Stromkreis wird von einem 12-V-5-W-Solarpanel mit Strom versorgt, das einfallende Lichtenergie in elektrische Energie umwandelt. Die Diode 1N4001 wurde hinzugefügt, um zu verhindern, dass Strom in die umgekehrte Richtung fließt und das Solarpanel beschädigt.

Der LED ist ein Strombegrenzungswiderstand R1 hinzugefügt, um die Flussrichtung des Stroms anzuzeigen. Dann kommt der einfache Teil der Schaltung, nämlich das Hinzufügen des Spannungsreglers, um die Spannung zu regulieren und den gewünschten Spannungspegel zu erreichen. IC 7805 bietet einen 5-V-Ausgang, während IC 7812 einen 12-V-Ausgang bietet.

Die Widerstände R2 und R3 werden verwendet, um den Ladestrom auf ein sichereres Niveau zu begrenzen. Sie können die obige Schaltung zum Laden von Ni-MH-Akkus und Li-Ion-Akkus verwenden. Sie können auch zusätzliche Spannungsregler-ICs verwenden, um unterschiedliche Ausgangsspannungsniveaus zu erhalten.

Schaltplan für Solarbatterieladegerät (3)

Der Schaltkreis des Solarbatterieladegeräts ist nichts anderes als ein Doppelkomparator, der das Solarpanel mit der Batterie verbindet, wenn die Spannung am letztgenannten Anschluss niedrig ist, und die Verbindung trennt, wenn sie einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. Da es nur die Batteriespannung misst, eignet es sich besonders für Bleibatterien, Elektrolytflüssigkeiten oder Kolloide, die für diese Methode am besten geeignet sind.

Die Batteriespannung wird durch R3 getrennt und an die beiden Komparatoren in IC2 gesendet. Wenn er niedriger als der durch den P2-Ausgang bestimmte Schwellenwert ist, nimmt IC2B einen hohen Pegel an, was auch dazu führt, dass der IC2C-Ausgang einen hohen Pegel hat. T1 geht in die Sättigung und Relais RL1 leitet, sodass das Solarpanel die Batterie über D3 laden kann. Wenn die Batteriespannung den mit P1 eingestellten Schwellenwert überschreitet, gehen beide Ausgänge ICA und IC-C auf Low, wodurch das Relais öffnet und so eine Überlastung der Batterie während des Ladevorgangs vermieden wird. Zur Stabilisierung der durch P1 und P2 ermittelten Schwellenwerte sind sie mit einem integrierten Spannungsregler-IC ausgestattet, der über D2 und C4 dicht von der Spannung des Solarpanels isoliert ist.

Schaltplan für Solarbatterieladegerät (4)

Dies ist ein schematisches Diagramm einer Batterieladeschaltung, die von einer einzelnen Solarzelle gespeist wird. Diese Schaltung wurde mit MC14011B von ON Semiconductor entwickelt. CD4093 kann als Ersatz für MC14011B verwendet werden. Versorgungsspannungsbereich: 3,0 VDC bis 18 VDC.

Diese Schaltung lädt eine 9-V-Batterie mit etwa 30 mA pro Eingangsverstärker bei 0,4 V. U1 ist ein Quad-Schmitt-Trigger, der als astabiler Multivibrator zur Ansteuerung der Push-Pull-TMOS-Geräte Q1 und Q2 verwendet werden kann. Der Strom für U1 wird von der 9-V-Batterie über D4 bezogen; Die Stromversorgung für Q1 und Q2 erfolgt über die Solarzelle. Die durch R2-C1 bestimmte Multivibratorfrequenz ist für einen maximalen Wirkungsgrad des 6,3-V-Heiztransformators T1 auf 180 Hz eingestellt. Die Sekundärseite des Transformators ist mit einem Vollwellenbrückengleichrichter D1 verbunden, der an die zu ladende Batterie angeschlossen ist. Die kleine Nickel-Cadmium-Batterie ist eine ausfallsichere Erregerstromversorgung, die es dem System ermöglicht, sich zu erholen, wenn die 9-V-Batterie vollständig entladen ist.