Berbagi diagram rangkaian pengisi daya baterai surya

Apengisi daya baterai surya adalah perangkat yang menggunakan energi matahari untuk pengisian daya dan biasanya terdiri dari panel surya, pengontrol muatan, dan baterai. Prinsip kerjanya adalah mengubah energi matahari menjadi energi listrik, kemudian menyimpan energi listrik tersebut ke dalam baterai melalui charge controller. Saat pengisian daya diperlukan, dengan menghubungkan peralatan pengisian daya yang sesuai (seperti ponsel, tablet, dll.), energi listrik dalam baterai akan ditransfer ke peralatan pengisian daya untuk pengisian daya.

Prinsip kerja pengisi daya baterai tenaga surya didasarkan pada efek fotovoltaik, yaitu ketika sinar matahari mengenai panel surya, energi cahaya diubah menjadi energi listrik. Energi listrik ini akan diproses oleh charge controller, termasuk mengatur parameter tegangan dan arus untuk memastikan pengisian daya yang aman dan efisien. Tujuan dari baterai adalah untuk menyimpan energi listrik untuk menyediakan daya ketika hanya ada sedikit atau tidak ada sinar matahari.

Pengisi daya baterai tenaga surya memiliki beragam aplikasi, termasuk namun tidak terbatas pada bidang berikut:

Peralatan luar ruangan: seperti ponsel, tablet, kamera, senter, dll., terutama di alam liar atau di lingkungan yang tidak ada metode pengisian daya lainnya.

Kendaraan listrik tenaga surya dan kapal tenaga surya: Memberikan daya tambahan pada baterai perangkat ini.

Lampu jalan tenaga surya dan papan reklame tenaga surya: menyediakan listrik melalui efek fotovoltaik, sehingga mengurangi ketergantungan pada listrik tradisional.

Daerah terpencil atau negara berkembang: Di tempat-tempat ini, pengisi daya baterai tenaga surya dapat berfungsi sebagai cara yang andal untuk menyediakan listrik bagi penduduk.

Singkatnya, pengisi daya baterai surya adalah perangkat yang menggunakan energi matahari untuk mengisi daya. Prinsip kerjanya didasarkan pada efek fotovoltaik untuk mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. Karena karakteristik perlindungan lingkungan, penghematan energi, dan keandalannya, pengisi daya baterai tenaga surya memiliki prospek penerapan yang luas di berbagai bidang.

Selanjutnya, editor akan berbagi dengan Anda beberapa diagram rangkaian pengisi daya baterai surya dan analisis singkat tentang prinsip kerjanya.

Berbagi diagram rangkaian pengisi daya baterai surya

Diagram rangkaian pengisi daya baterai lithium-ion surya (1)

Rangkaian charger baterai lithium-ion surya sederhana yang dirancang menggunakan IC CN3065 dengan sedikit komponen eksternal. Rangkaian ini memberikan tegangan keluaran yang konstan dan kita juga dapat mengatur level tegangan konstan melalui nilai Rx (di sini Rx = R3). Sirkuit ini menggunakan panel surya 4.4V hingga 6V sebagai catu daya input,

IC CN3065 adalah pengisi daya linier arus konstan dan tegangan konstan lengkap untuk baterai isi ulang Li-ion dan Li-polimer sel tunggal. IC ini memberikan status pengisian daya dan status penyelesaian pengisian daya. Ini tersedia dalam paket DFN 8-pin.

IC CN3065 memiliki ADC 8-bit on-chip yang secara otomatis menyesuaikan arus pengisian berdasarkan kemampuan keluaran catu daya masukan. IC ini cocok untuk sistem pembangkit listrik tenaga surya. IC memiliki fitur operasi arus konstan dan tegangan konstan serta dilengkapi pengaturan termal untuk memaksimalkan tingkat pengisian daya tanpa risiko panas berlebih. IC ini menyediakan fungsionalitas penginderaan suhu baterai.

Dalam rangkaian pengisi daya baterai lithium ion surya ini kita dapat menggunakan panel surya 4.2V hingga 6V dan baterai pengisi dayanya harus berupa baterai lithium ion 4.2V. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, IC CN3065 ini memiliki semua sirkuit pengisian baterai yang diperlukan pada chipnya dan kita tidak memerlukan terlalu banyak komponen eksternal. Daya dari panel surya dialirkan langsung ke pin Vin melalui J1. Kapasitor C1 melakukan operasi penyaringan. LED merah menunjukkan status pengisian daya dan LED hijau menunjukkan status penyelesaian pengisian daya. Dapatkan tegangan keluaran baterai dari pin BAT CN3065. Pin umpan balik dan penginderaan suhu terhubung melalui J2.

Diagram rangkaian pengisi daya baterai surya (2)

Energi matahari adalah salah satu bentuk energi terbarukan gratis yang dimiliki bumi. Meningkatnya permintaan energi telah memaksa masyarakat mencari cara untuk memperoleh listrik dari sumber energi terbarukan, dan energi surya tampaknya merupakan sumber energi yang menjanjikan. Rangkaian di atas akan menunjukkan cara membuat rangkaian pengisi daya baterai serbaguna dari panel surya sederhana.

Sirkuit ini mengambil daya dari panel surya 12V, 5W yang mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. Dioda 1N4001 ditambahkan untuk mencegah arus mengalir ke arah sebaliknya sehingga menyebabkan kerusakan pada panel surya.

Resistor pembatas arus R1 ditambahkan ke LED untuk menunjukkan arah aliran arus. Kemudian muncul bagian sederhana dari rangkaian, menambahkan pengatur tegangan untuk mengatur tegangan dan mendapatkan level tegangan yang diinginkan. IC 7805 memberikan keluaran 5V, sedangkan IC 7812 memberikan keluaran 12V.

Resistor R2 dan R3 digunakan untuk membatasi arus pengisian ke tingkat yang lebih aman. Anda dapat menggunakan rangkaian di atas untuk mengisi baterai Ni-MH dan baterai Li-ion. Anda juga dapat menggunakan IC pengatur tegangan tambahan untuk mendapatkan level tegangan keluaran yang berbeda.

Diagram rangkaian pengisi daya baterai surya (3)

Rangkaian pengisi daya baterai surya tidak lain adalah komparator ganda yang menghubungkan panel surya ke baterai ketika tegangan pada terminal terakhir rendah dan memutusnya jika melebihi ambang batas tertentu. Karena hanya mengukur tegangan baterai, metode ini sangat cocok untuk baterai timbal, cairan elektrolit, atau koloid, yang paling cocok untuk metode ini.

Tegangan baterai dipisahkan oleh R3 dan dikirim ke dua komparator di IC2. Ketika lebih rendah dari ambang batas yang ditentukan oleh keluaran P2, IC2B menjadi level tinggi, yang juga menyebabkan keluaran IC2C menjadi level tinggi. T1 jenuh dan relai RL1 bekerja, memungkinkan panel surya mengisi baterai melalui D3. Ketika tegangan baterai melebihi ambang batas yang ditetapkan oleh P1, output ICA dan IC-C menjadi rendah, menyebabkan relai terbuka, sehingga menghindari beban berlebih pada baterai saat mengisi daya. Untuk menstabilkan ambang batas yang ditentukan oleh P1 dan P2, mereka dilengkapi dengan IC pengatur tegangan terintegrasi, diisolasi secara ketat dari tegangan panel surya melalui D2 dan C4.

Diagram rangkaian pengisi daya baterai surya (4)

Ini adalah diagram skema rangkaian pengisi daya baterai yang ditenagai oleh satu sel surya. Rangkaian ini dirancang menggunakan MC14011B yang diproduksi oleh ON Semiconductor. CD4093 dapat digunakan untuk menggantikan MC14011B. Kisaran tegangan suplai: 3,0 VDC hingga 18 VDC.

Sirkuit ini mengisi baterai 9V sekitar 30mA per amp input pada 0,4V. U1 adalah pemicu quad Schmitt yang dapat digunakan sebagai multivibrator astabil untuk menggerakkan perangkat TMOS push-pull Q1 dan Q2. Daya untuk U1 diperoleh dari baterai 9V melalui D4; daya untuk Q1 dan Q2 disediakan oleh sel surya. Frekuensi multivibrator, ditentukan oleh R2-C1, diatur ke 180 Hz untuk efisiensi maksimum transformator filamen T1 6,3V. Sekunder trafo dihubungkan ke penyearah jembatan gelombang penuh D1 yang dihubungkan ke baterai yang sedang diisi. Baterai nikel-kadmium kecil adalah catu daya eksitasi yang aman dari kegagalan yang memungkinkan sistem pulih ketika baterai 9V benar-benar habis.