Saulės akumuliatoriaus įkroviklio grandinės schemos bendrinimas

Asaulės baterijų įkroviklis yra įrenginys, kuris įkrovimui naudoja saulės energiją ir dažniausiai susideda iš saulės baterijos, įkrovimo valdiklio ir akumuliatoriaus. Jo veikimo principas yra paversti saulės energiją į elektros energiją, o tada per įkrovimo valdiklį kaupti elektros energiją į akumuliatorių. Kai reikia įkrauti, prijungus atitinkamą įkrovimo įrangą (pvz., mobiliuosius telefonus, planšetinius kompiuterius ir kt.), akumuliatoriuje esanti elektros energija bus perduota įkrovimo įrangai įkrauti.

Saulės baterijų įkroviklių veikimo principas pagrįstas fotovoltiniu efektu, ty kai saulės šviesa patenka į saulės bateriją, šviesos energija paverčiama elektros energija. Šią elektros energiją apdoros įkrovimo valdiklis, įskaitant įtampos ir srovės parametrų reguliavimą, kad būtų užtikrintas saugus ir efektyvus įkrovimas. Akumuliatoriaus paskirtis yra kaupti elektros energiją, kad būtų tiekiama energija, kai saulės šviesos yra mažai arba jos visai nėra.

Saulės baterijų įkrovikliai turi platų pritaikymo spektrą, įskaitant, bet neapsiribojant, šias sritis:

Lauko įranga: pavyzdžiui, mobilieji telefonai, planšetiniai kompiuteriai, fotoaparatai, žibintuvėliai ir kt., ypač laukinėje gamtoje arba aplinkoje, kurioje nėra kitų įkrovimo būdų.

Saulės elektrinės transporto priemonės ir saulės laivai: suteikia papildomos energijos šių įrenginių akumuliatoriams.

Saulės gatvių apšvietimas ir saulės reklaminiai skydai: tiekia elektrą per fotovoltinį efektą, sumažindama priklausomybę nuo tradicinės elektros.

Atokios vietovės arba besivystančios šalys: šiose vietose saulės baterijų įkrovikliai gali būti patikimas būdas gyventojams aprūpinti energiją.

Trumpai tariant, saulės baterijų įkroviklis yra įrenginys, kuris įkrovimui naudoja saulės energiją. Jo veikimo principas pagrįstas fotovoltiniu efektu, kuriuo šviesos energija paverčiama elektros energija. Dėl savo aplinkos apsaugos, energijos taupymo ir patikimumo savybių saulės baterijų įkrovikliai turi plačias pritaikymo perspektyvas įvairiose srityse.

Toliau redaktorius pasidalins su jumis keliomis saulės baterijų įkroviklio schemų ir trumpa jų veikimo principų analize.

Saulės akumuliatoriaus įkroviklio grandinės schemos bendrinimas

Saulės ličio jonų akumuliatoriaus įkroviklio grandinės schema (1)

Paprasta saulės ličio jonų akumuliatoriaus įkroviklio grandinė, sukurta naudojant IC CN3065 su keliais išoriniais komponentais. Ši grandinė suteikia pastovią išėjimo įtampą ir mes taip pat galime reguliuoti pastovios įtampos lygį per Rx (čia Rx = R3) reikšmę. Ši grandinė kaip įvesties maitinimo šaltinį naudoja nuo 4,4 V iki 6 V saulės kolektorių,

IC CN3065 yra pilnas nuolatinės srovės, pastovios įtampos linijinis įkroviklis, skirtas vieno elemento ličio jonų ir ličio polimero įkraunamiems baterijoms. Šis IC pateikia įkrovimo būseną ir įkrovimo užbaigimo būseną. Jį galima įsigyti 8 kontaktų DFN pakuotėje.

IC CN3065 turi lustą 8 bitų ADC, kuris automatiškai reguliuoja įkrovimo srovę pagal įvesties maitinimo šaltinio išvesties galimybes. Ši IC tinka saulės energijos gamybos sistemoms. IC veikia nuolatine srove ir nuolatine įtampa, taip pat turi šiluminį reguliavimą, kad maksimaliai padidintų įkrovimo greitį be perkaitimo pavojaus. Šis IC suteikia akumuliatoriaus temperatūros jutimo funkciją.

Šioje saulės ličio jonų akumuliatoriaus įkroviklio grandinėje galime naudoti bet kurią 4,2 V–6 V saulės bateriją, o įkrovimo baterija turėtų būti 4,2 V ličio jonų baterija. Kaip minėta anksčiau, šis IC CN3065 turi visas reikalingas akumuliatoriaus įkrovimo grandines luste ir mums nereikia per daug išorinių komponentų. Energija iš saulės baterijos tiekiama tiesiai į Vin kaištį per J1. C1 kondensatorius atlieka filtravimo operaciją. Raudonas šviesos diodas rodo įkrovimo būseną, o žalias šviesos diodas rodo įkrovimo pabaigą. Gaukite akumuliatoriaus išėjimo įtampą iš CN3065 BAT kaiščio. Grįžtamasis ryšys ir temperatūros jutimo kaiščiai yra sujungti per J2.

Saulės baterijos įkroviklio grandinės schema (2)

Saulės energija yra viena iš laisvų atsinaujinančios energijos formų Žemėje. Padidėjęs energijos poreikis privertė žmones ieškoti būdų, kaip gauti elektros energiją iš atsinaujinančių energijos šaltinių, o saulės energija yra perspektyvus energijos šaltinis. Aukščiau pateikta grandinė parodys, kaip sukurti universalų akumuliatoriaus įkroviklio grandinę iš paprasto saulės baterijos.

Grandinė maitina energiją iš 12 V, 5 W saulės baterijos, kuri krintančios šviesos energiją paverčia elektros energija. Diodas 1N4001 buvo pridėtas, kad srovė netekėtų atvirkštine kryptimi ir sugadintų saulės kolektorių.

Prie šviesos diodo pridedamas srovę ribojantis rezistorius R1, rodantis srovės tekėjimo kryptį. Tada ateina paprasta grandinės dalis, pridedant įtampos reguliatorių, kad būtų galima reguliuoti įtampą ir gauti norimą įtampos lygį. IC 7805 suteikia 5 V išvestį, o IC 7812 – 12 V išvestį.

Rezistoriai R2 ir R3 naudojami apriboti įkrovimo srovę iki saugesnio lygio. Galite naudoti aukščiau pateiktą grandinę Ni-MH ir ličio jonų akumuliatoriams įkrauti. Taip pat galite naudoti papildomus įtampos reguliatoriaus IC, kad gautumėte skirtingus išėjimo įtampos lygius.

Saulės baterijos įkroviklio grandinės schema (3)

Saulės baterijos įkroviklio grandinė yra ne kas kita, kaip dvigubas komparatorius, kuris sujungia saulės bateriją su akumuliatoriumi, kai pastarojo gnybto įtampa yra žema, ir atjungia ją, jei ji viršija tam tikrą slenkstį. Kadangi jis matuoja tik akumuliatoriaus įtampą, jis ypač tinka švino baterijoms, elektrolitų skysčiams ar koloidams, kurie geriausiai tinka šiam metodui.

Akumuliatoriaus įtampa atskiriama R3 ir siunčiama į du lyginamuosius elementus IC2. Kai jis yra mažesnis už P2 išvesties nustatytą slenkstį, IC2B tampa aukšto lygio, todėl IC2C išvestis taip pat yra aukšto lygio. T1 prisotinamas, o relė RL1 veda, leidžianti saulės kolektoriui įkrauti bateriją per D3. Kai akumuliatoriaus įtampa viršija P1 nustatytą slenkstį, tiek išėjimai ICA, tiek IC-C nukrenta, todėl atsidaro relė, taip išvengiant akumuliatoriaus perkrovos įkraunant. Norint stabilizuoti P1 ir P2 nustatytus slenksčius, juose yra integruotas įtampos reguliatorius IC, sandariai izoliuotas nuo saulės kolektorių įtampos per D2 ir C4.

Saulės baterijos įkroviklio grandinės schema (4)

Tai yra akumuliatoriaus įkroviklio grandinės, maitinamos iš vieno saulės elemento, schema. Ši grandinė sukurta naudojant MC14011B, pagamintą ON Semiconductor. CD4093 gali būti naudojamas pakeisti MC14011B. Maitinimo įtampos diapazonas: nuo 3,0 VDC iki 18 VDC.

Ši grandinė įkrauna 9 V bateriją maždaug 30 mA vienam įvesties stiprintuvui esant 0,4 V. U1 yra keturkampis Schmitt trigeris, kuris gali būti naudojamas kaip stabilus multivibratorius, valdantis stumiamus TMOS įrenginius Q1 ir Q2. U1 maitinimas gaunamas iš 9 V baterijos per D4; galią Q1 ir Q2 tiekia saulės elementas. Multivibratoriaus dažnis, nustatytas R2-C1, yra nustatytas į 180 Hz, kad būtų užtikrintas maksimalus 6,3 V kaitinamojo transformatoriaus T1 efektyvumas. Transformatoriaus antrinė dalis yra prijungta prie pilnos bangos tilto lygintuvo D1, kuris yra prijungtas prie kraunamo akumuliatoriaus. Maža nikelio-kadmio baterija yra saugus sužadinimo maitinimo šaltinis, leidžiantis sistemai atsigauti, kai 9 V baterija visiškai išsikrauna.