Deel van het schakelschema van de zonne-acculader

Aoplader voor zonne-energie is een apparaat dat zonne-energie gebruikt voor het opladen en bestaat meestal uit een zonnepaneel, een laadregelaar en een batterij. Het werkingsprincipe is het omzetten van zonne-energie in elektrische energie en het vervolgens opslaan van de elektrische energie in de batterij via een laadregelaar. Wanneer opladen nodig is, wordt door het aansluiten van de bijbehorende oplaadapparatuur (zoals mobiele telefoons, tablets, etc.) de elektrische energie in de batterij overgedragen naar de oplaadapparatuur om te worden opgeladen.

Het werkingsprincipe van acculaders op zonne-energie is gebaseerd op het fotovoltaïsche effect, wat inhoudt dat wanneer zonlicht op een zonnepaneel valt, lichtenergie wordt omgezet in elektrische energie. Deze elektrische energie wordt verwerkt door de laadcontroller, inclusief het aanpassen van de spannings- en stroomparameters om veilig en efficiënt opladen te garanderen. Het doel van een batterij is het opslaan van elektrische energie om stroom te leveren als er weinig of geen zonlicht is.

Batterijladers op zonne-energie hebben een breed scala aan toepassingen, inclusief maar niet beperkt tot de volgende gebieden:

Buitenapparatuur: zoals mobiele telefoons, tablets, camera's, zaklampen enz., vooral in het wild of in omgevingen waar geen andere oplaadmethoden beschikbaar zijn.

Zonne-elektrische voertuigen en zonneschepen: levert aanvullende stroom aan de batterijen van deze apparaten.

Straatverlichting op zonne-energie en billboards op zonne-energie: voorzien in elektriciteit via het fotovoltaïsche effect, waardoor de afhankelijkheid van traditionele elektriciteit wordt verminderd.

Afgelegen gebieden of ontwikkelingslanden: op deze plaatsen kunnen opladers op zonne-energie dienen als een betrouwbare manier om inwoners van stroom te voorzien.

Kort gezegd is een zonne-acculader een apparaat dat gebruik maakt van zonne-energie voor het opladen. Het werkingsprincipe is gebaseerd op het fotovoltaïsche effect, waarbij lichtenergie wordt omgezet in elektrische energie. Vanwege de milieubescherming, energiebesparing en betrouwbaarheidskenmerken hebben zonnebatterijladers brede toepassingsmogelijkheden op verschillende gebieden.

Vervolgens zal de redacteur enkele schakelschema's voor zonne-acculaders met u delen, evenals een korte analyse van hun werkingsprincipes.

Deel van het schakelschema van de zonne-acculader

Schakelschema van de lithium-ionbatterijlader op zonne-energie (1)

Een eenvoudig oplaadcircuit voor lithium-ionbatterijen op zonne-energie, ontworpen met behulp van IC CN3065 met weinig externe componenten. Dit circuit levert een constante uitgangsspanning en we kunnen het constante spanningsniveau ook aanpassen via de Rx-waarde (hier Rx = R3). Dit circuit gebruikt de 4,4 V tot 6 V van het zonnepaneel als ingangsvoeding,

IC CN3065 is een complete lineaire oplader met constante stroom en constante spanning voor oplaadbare Li-ion- en Li-polymeer-batterijen met één cel. Dit IC geeft de laadstatus en de voltooiingsstatus van het opladen weer. Het is verkrijgbaar in een 8-pins DFN-pakket.

IC CN3065 heeft een 8-bits ADC op de chip die de laadstroom automatisch aanpast op basis van het uitgangsvermogen van de ingangsvoeding. Dit IC is geschikt voor systemen voor het opwekken van zonne-energie. De IC beschikt over een constante stroom- en constante spanning en beschikt over thermische regeling om de laadsnelheden te maximaliseren zonder het risico van oververhitting. Dit IC biedt functionaliteit voor het meten van de batterijtemperatuur.

In dit opladercircuit voor lithium-ionbatterijen op zonne-energie kunnen we elk zonnepaneel van 4,2 V tot 6 V gebruiken en de oplaadbatterij moet een lithium-ionbatterij van 4,2 V zijn. Zoals eerder vermeld heeft deze IC CN3065 alle benodigde batterijlaadcircuits op de chip en hebben we niet al te veel externe componenten nodig. De stroom van het zonnepaneel wordt via J1 rechtstreeks op de Vin-pin toegepast. De C1-condensator voert de filterbewerking uit. De rode LED geeft de oplaadstatus aan en de groene LED geeft de voltooiingsstatus van het opladen aan. Haal de uitgangsspanning van de batterij op via de BAT-pin van CN3065. De feedback- en temperatuurdetectiepinnen zijn verbonden via J2.

Schakelschema zonne-acculader (2)

Zonne-energie is een van de gratis vormen van hernieuwbare energie die de aarde kent. De toename van de vraag naar energie heeft mensen gedwongen te zoeken naar manieren om elektriciteit uit hernieuwbare energiebronnen te verkrijgen, en zonne-energie lijkt een veelbelovende energiebron. Het bovenstaande circuit laat zien hoe je een multifunctioneel batterijladercircuit kunt bouwen op basis van een eenvoudig zonnepaneel.

Het circuit haalt stroom uit een 12V, 5W zonnepaneel dat invallende lichtenergie omzet in elektrische energie. Diode 1N4001 is toegevoegd om te voorkomen dat de stroom in de omgekeerde richting vloeit, waardoor schade aan het zonnepaneel ontstaat.

Een stroombegrenzende weerstand R1 is aan de LED toegevoegd om de stroomrichting van de stroom aan te geven. Dan komt het eenvoudige deel van het circuit: het toevoegen van de spanningsregelaar om de spanning te regelen en het gewenste spanningsniveau te verkrijgen. IC 7805 biedt een uitvoer van 5 V, terwijl IC 7812 een uitvoer van 12 V levert.

Weerstanden R2 en R3 worden gebruikt om de laadstroom tot een veiliger niveau te beperken. U kunt het bovenstaande circuit gebruiken om Ni-MH-batterijen en Li-ion-batterijen op te laden. U kunt ook extra spanningsregelaar-IC's gebruiken om verschillende uitgangsspanningsniveaus te verkrijgen.

Schakelschema zonne-acculader (3)

Het circuit voor het opladen van de zonnebatterij is niets anders dan een dubbele comparator die het zonnepaneel met de batterij verbindt wanneer de spanning op laatstgenoemde aansluiting laag is en deze ontkoppelt als deze een bepaalde drempel overschrijdt. Omdat hij alleen de accuspanning meet, is hij bijzonder geschikt voor loodaccu's, elektrolytische vloeistoffen of colloïden, die het meest geschikt zijn voor deze methode.

De batterijspanning wordt gescheiden door R3 en naar de twee comparatoren in IC2 gestuurd. Wanneer deze lager is dan de drempel die wordt bepaald door de P2-uitgang, wordt IC2B een hoog niveau, wat er ook voor zorgt dat de IC2C-uitgang een hoog niveau heeft. T1 wordt verzadigd en relais RL1 geleidt, waardoor het zonnepaneel de accu kan opladen via D3. Wanneer de accuspanning de door P1 ingestelde drempel overschrijdt, worden zowel de uitgangen ICA als IC-C laag, waardoor het relais opent, waardoor overbelasting van de accu tijdens het opladen wordt vermeden. Om de door P1 en P2 bepaalde drempels te stabiliseren, zijn ze uitgerust met een geïntegreerd spanningsregelaar-IC, goed geïsoleerd van de spanning van het zonnepaneel via D2 en C4.

Schakelschema zonne-acculader (4)

Dit is een schematisch diagram van een batterijladercircuit dat wordt aangedreven door een enkele zonnecel. Dit circuit is ontworpen met behulp van MC14011B, geproduceerd door ON Semiconductor. CD4093 kan worden gebruikt ter vervanging van MC14011B. Voedingsspanningsbereik: 3,0 VDC tot 18 VDC.

Dit circuit laadt een 9V-batterij op met ongeveer 30 mA per ingangsversterker bij 0,4 V. U1 is een quad Schmitt-trigger die kan worden gebruikt als een astabiele multivibrator om push-pull TMOS-apparaten Q1 en Q2 aan te sturen. De stroom voor U1 wordt verkregen van de 9V-batterij via D4; De stroom voor Q1 en Q2 wordt geleverd door de zonnecel. De multivibratorfrequentie, bepaald door R2-C1, is ingesteld op 180 Hz voor maximale efficiëntie van de 6,3V-gloeidraadtransformator T1. De secundaire van de transformator is verbonden met een dubbelgolfbruggelijkrichter D1 die is verbonden met de batterij die wordt opgeladen. De kleine nikkel-cadmium-batterij is een fail-safe bekrachtigingsvoeding waarmee het systeem kan herstellen wanneer de 9V-batterij volledig is ontladen.