שיתוף דיאגרמת מעגלים של מטען סוללה סולארית

אמטען סוללה סולארית הוא מכשיר המשתמש באנרגיה סולארית לטעינה ובדרך כלל מורכב מפאנל סולארי, בקר טעינה וסוללה. עקרון העבודה שלו הוא להמיר אנרגיה סולארית לאנרגיה חשמלית, ולאחר מכן לאחסן את האנרגיה החשמלית לתוך הסוללה באמצעות בקר טעינה. כאשר נדרשת טעינה, באמצעות חיבור ציוד הטעינה המתאים (כגון טלפונים ניידים, טאבלטים וכדומה), תועבר האנרגיה החשמלית בסוללה לציוד הטעינה לצורך טעינה.

עקרון העבודה של מטעני סוללות סולאריות מבוסס על האפקט הפוטו-וולטאי, כלומר שכאשר אור השמש פוגע בפאנל סולארי, אנרגיית האור מומרת לאנרגיה חשמלית. אנרגיה חשמלית זו תעובד על ידי בקר הטעינה, כולל התאמת פרמטרי מתח וזרם כדי להבטיח טעינה בטוחה ויעילה. מטרת הסוללה היא לאגור אנרגיה חשמלית כדי לספק כוח כאשר יש מעט אור שמש או אין.

למטענים סולאריים יש מגוון רחב של יישומים, כולל אך לא מוגבל לתחומים הבאים:

ציוד חיצוני: כמו טלפונים ניידים, טאבלטים, מצלמות, פנסים וכדומה, במיוחד בטבע או בסביבות שאין בהן שיטות טעינה אחרות.

כלי רכב חשמליים סולאריים ואוניות סולאריות: מספק כוח משלים לסוללות של מכשירים אלה.

פנסי רחוב סולאריים ושלטי חוצות סולאריים: מספקים חשמל באמצעות האפקט הפוטו-וולטאי, ומפחיתים את התלות בחשמל מסורתי.

אזורים מרוחקים או מדינות מתפתחות: במקומות אלו, מטעני סוללות סולאריות יכולים לשמש כדרך אמינה לספק חשמל לתושבים.

בקיצור, מטען סוללה סולארית הוא מכשיר שמשתמש באנרגיה סולארית לצורך טעינה. עקרון העבודה שלו מבוסס על האפקט הפוטו-וולטאי להמרת אנרגיית אור לאנרגיה חשמלית. בשל מאפייני הגנת הסביבה, חיסכון באנרגיה ואמינות, למטענים סולאריים יש סיכויי יישום רחבים בתחומים שונים.

לאחר מכן, העורך ישתף אתכם בכמה דיאגרמות מעגלים של מטען סוללה סולארית וניתוח קצר של עקרונות העבודה שלהם.

שיתוף דיאגרמת מעגלים של מטען סוללה סולארית

תרשים מעגל מטען סוללת ליתיום-יון סולארית (1)

מעגל מטען סוללת ליתיום-יון סולארי פשוט שתוכנן באמצעות IC CN3065 עם מעט רכיבים חיצוניים. מעגל זה מספק מתח מוצא קבוע ונוכל גם להתאים את רמת המתח הקבוע דרך הערך Rx (כאן Rx = R3). מעגל זה משתמש ב-4.4V עד 6V של הפאנל הסולארי כספק קלט,

IC CN3065 הוא מטען ליניארי שלם עם זרם קבוע ומתח קבוע לסוללות נטענות Li-ion ו-Li-פולימר חד-תאיות. IC זה מספק מצב טעינה ומצב סיום טעינה. זה זמין בחבילת DFN בעלת 8 פינים.

ל-IC CN3065 יש ADC 8-bit על-שבב שמתאים אוטומטית את זרם הטעינה על סמך יכולת היציאה של ספק הכוח המבוא. IC זה מתאים למערכות ייצור אנרגיה סולארית. ה-IC כולל זרם קבוע ופעולת מתח קבוע וכולל ויסות תרמי כדי למקסם את קצבי הטעינה ללא סיכון להתחממות יתר. IC זה מספק פונקציונליות של חישת טמפרטורת הסוללה.

במעגל מטען סוללות ליתיום יון סולארי זה נוכל להשתמש בכל פאנל סולארי של 4.2V עד 6V וסוללת הטעינה צריכה להיות סוללת ליתיום יון 4.2V. כפי שצוין קודם, ל-IC CN3065 הזה יש את כל מעגלי טעינת הסוללה הנדרשים על השבב ואנחנו לא צריכים יותר מדי רכיבים חיצוניים. כוח מהפאנל הסולארי מופעל ישירות על סיכת Vin דרך J1. הקבל C1 מבצע את פעולת הסינון. הנורית האדומה מציינת את מצב הטעינה והנורית הירוקה מציינת את מצב סיום הטעינה. קבל את מתח המוצא של הסוללה מהפין BAT של CN3065. פיני המשוב וחישת הטמפרטורה מחוברים על פני J2.

תרשים מעגל מטען סוללה סולארית (2)

אנרגיה סולארית היא אחת הצורות החופשיות של אנרגיה מתחדשת שיש לכדור הארץ. הגידול בביקוש לאנרגיה אילץ אנשים לחפש דרכים להשיג חשמל ממקורות אנרגיה מתחדשים, ונראה שאנרגיה סולארית היא מקור אנרגיה מבטיח. המעגל לעיל ידגים כיצד לבנות מעגל מטען סוללות רב תכליתי מפאנל סולארי פשוט.

המעגל שואב חשמל מפאנל סולארי של 12V, 5W הממיר אנרגיית אור נכנס לאנרגיה חשמלית. דיודה 1N4001 נוספה כדי למנוע זרם לזרום בכיוון ההפוך, ולגרום נזק לפאנל הסולארי.

נגד מגביל זרם R1 מתווסף לנורית כדי לציין את כיוון הזרימה של הזרם. ואז מגיע החלק הפשוט של המעגל, הוספת וסת המתח כדי לווסת את המתח ולקבל את רמת המתח הרצויה. IC 7805 מספק פלט של 5V, בעוד ש-IC 7812 מספק פלט של 12V.

נגדים R2 ו-R3 משמשים להגבלת זרם הטעינה לרמה בטוחה יותר. אתה יכול להשתמש במעגל לעיל כדי לטעון סוללות Ni-MH וסוללות Li-ion. אתה יכול גם להשתמש ב-ICs של ווסת מתח נוספים כדי להשיג רמות מתח מוצא שונות.

תרשים מעגל מטען סוללה סולארית (3)

מעגל מטען הסוללה הסולרית אינו אלא משווה כפול המחבר את הפאנל הסולארי לסוללה כאשר המתח במסוף האחרון נמוך ומנתק אותו אם הוא חורג מסף מסוים. מכיוון שהוא מודד רק מתח סוללה, הוא מתאים במיוחד לסוללות עופרת, נוזלי אלקטרוליטים או קולואידים, המתאימים ביותר לשיטה זו.

מתח הסוללה מופרד על ידי R3 ונשלח לשני המשווים ב-IC2. כאשר הוא נמוך מהסף שנקבע על ידי פלט P2, IC2B הופך לרמה גבוהה, מה שגורם גם לפלט IC2C להיות ברמה גבוהה. T1 מרווה ומעביר RL1 מוליך, ומאפשר לפאנל הסולארי לטעון את הסוללה דרך D3. כאשר מתח הסוללה חורג מהסף שנקבע על ידי P1, שתי היציאות ICA ו-IC-C יורדות, מה שגורם לממסר להיפתח, ובכך למנוע עומס יתר של הסוללה בזמן הטעינה. כדי לייצב את הספים שנקבעו על ידי P1 ו-P2, הם מצוידים בווסת מתח משולב IC, מבודד היטב מהמתח של הפאנל הסולארי דרך D2 ו-C4.

תרשים מעגל מטען סוללה סולארית (4)

זהו תרשים סכמטי של מעגל מטען סוללות המופעל על ידי תא סולארי בודד. מעגל זה תוכנן באמצעות MC14011B המיוצר על ידי ON Semiconductor. ניתן להשתמש ב-CD4093 כדי להחליף את MC14011B. טווח מתח אספקה: 3.0 VDC עד 18 VDC.

מעגל זה טוען סוללת 9V בכ-30mA לכל מגבר כניסה ב-0.4V. U1 הוא טריגר מרובע של שמיט שיכול לשמש כמולטיוויברטור אסטביל להנעת התקני TMOS Q1 ו-Q2 בדחיפה. כוח עבור U1 מתקבל מסוללת 9V דרך D4; הספק עבור Q1 ו-Q2 מסופק על ידי התא הסולארי. תדר המולטיברטור, שנקבע על ידי R2-C1, מוגדר ל-180 הרץ ליעילות מקסימלית של שנאי נימה 6.3V T1. המשני של השנאי מחובר למיישר גשר גל מלא D1 המחובר לסוללה הנטענת. סוללת הניקל-קדמיום הקטנה היא ספק כוח עירור בטוח בכשל המאפשר למערכת להתאושש כאשר סוללת ה-9V ריקה לגמרי.