Udostępnianie schematu obwodu ładowarki baterii słonecznej

Aładowarka baterii słonecznych to urządzenie wykorzystujące energię słoneczną do ładowania i zwykle składające się z panelu słonecznego, kontrolera ładowania i akumulatora. Jego zasada działania polega na przekształcaniu energii słonecznej w energię elektryczną, a następnie magazynowaniu energii elektrycznej w akumulatorze za pośrednictwem kontrolera ładowania. Gdy wymagane jest ładowanie, po podłączeniu odpowiedniego sprzętu ładującego (takiego jak telefony komórkowe, tablety itp.) energia elektryczna z akumulatora zostanie przekazana do urządzenia ładującego w celu ładowania.

Zasada działania ładowarek do akumulatorów słonecznych opiera się na efekcie fotowoltaicznym, który polega na tym, że gdy światło słoneczne pada na panel słoneczny, energia świetlna jest przekształcana w energię elektryczną. Ta energia elektryczna będzie przetwarzana przez kontroler ładowania, w tym dostosowując parametry napięcia i prądu, aby zapewnić bezpieczne i wydajne ładowanie. Celem baterii jest magazynowanie energii elektrycznej w celu zapewnienia zasilania, gdy jest mało światła słonecznego lub nie ma go wcale.

Ładowarki baterii słonecznych mają szeroki zakres zastosowań, w tym między innymi w następujących obszarach:

Sprzęt zewnętrzny: taki jak telefony komórkowe, tablety, aparaty fotograficzne, latarki itp., szczególnie w środowisku naturalnym lub w środowiskach, w których nie ma innych metod ładowania.

Pojazdy i statki zasilane energią słoneczną: Zapewniają dodatkową moc akumulatorom tych urządzeń.

Słoneczne latarnie uliczne i billboardy słoneczne: dostarczają energię elektryczną dzięki efektowi fotowoltaicznemu, zmniejszając zależność od tradycyjnej energii elektrycznej.

Odległe obszary lub kraje rozwijające się: w tych miejscach ładowarki do akumulatorów słonecznych mogą służyć jako niezawodny sposób dostarczania energii mieszkańcom.

Krótko mówiąc, ładowarka słoneczna to urządzenie wykorzystujące energię słoneczną do ładowania. Jego zasada działania opiera się na efekcie fotowoltaicznym, który przekształca energię świetlną w energię elektryczną. Ze względu na ochronę środowiska, oszczędność energii i niezawodność, ładowarki baterii słonecznych mają szerokie perspektywy zastosowania w różnych dziedzinach.

Następnie redaktor podzieli się z Wami kilkoma schematami obwodów ładowarek baterii słonecznych i krótką analizą zasad ich działania.

Udostępnianie schematu obwodu ładowarki baterii słonecznej

Schemat obwodu ładowarki słonecznego akumulatora litowo-jonowego (1)

Prosty obwód ładowarki słonecznej baterii litowo-jonowej zaprojektowany przy użyciu układu scalonego CN3065 z kilkoma elementami zewnętrznymi. Obwód ten zapewnia stałe napięcie wyjściowe i możemy również regulować poziom stałego napięcia poprzez wartość Rx (tutaj Rx = R3). Obwód ten wykorzystuje napięcie wejściowe od 4,4 V do 6 V panelu słonecznego,

IC CN3065 to kompletna, liniowa ładowarka stałoprądowa o stałym napięciu do jednoogniwowych akumulatorów litowo-jonowych i litowo-polimerowych. Ten układ scalony zapewnia stan naładowania i stan zakończenia ładowania. Jest dostępny w 8-pinowej obudowie DFN.

IC CN3065 ma wbudowany 8-bitowy przetwornik ADC, który automatycznie dostosowuje prąd ładowania w oparciu o moc wyjściową zasilacza wejściowego. Ten układ scalony nadaje się do systemów wytwarzania energii słonecznej. Układ scalony charakteryzuje się pracą przy stałym prądzie i stałym napięciu oraz posiada regulację termiczną, aby zmaksymalizować szybkość ładowania bez ryzyka przegrzania. Ten układ scalony zapewnia funkcję wykrywania temperatury akumulatora.

W tym obwodzie ładowarki słonecznego akumulatora litowo-jonowego możemy zastosować dowolny panel słoneczny o napięciu od 4,2 V do 6 V, a akumulatorem ładującym powinna być bateria litowo-jonowa 4,2 V. Jak wspomniano wcześniej, ten układ scalony CN3065 ma wszystkie wymagane obwody ładowania akumulatora w chipie i nie potrzebujemy zbyt wielu komponentów zewnętrznych. Zasilanie z panelu słonecznego jest podawane bezpośrednio na pin Vin poprzez J1. Kondensator C1 pełni funkcję filtrowania. Czerwona dioda LED wskazuje stan ładowania, a zielona dioda LED wskazuje stan zakończenia ładowania. Uzyskaj napięcie wyjściowe akumulatora z pinu BAT CN3065. Styki sprzężenia zwrotnego i pomiaru temperatury są połączone przez J2.

Schemat obwodu ładowarki baterii słonecznej (2)

Energia słoneczna jest jedną z darmowych form energii odnawialnej, jaką dysponuje Ziemia. Wzrost zapotrzebowania na energię zmusił ludzi do poszukiwania sposobów pozyskiwania energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii, a energia słoneczna wydaje się być obiecującym źródłem energii. Powyższy obwód pokaże, jak zbudować wielofunkcyjny obwód ładowarki akumulatora z prostego panelu słonecznego.

Obwód pobiera energię z panelu słonecznego o napięciu 12 V i mocy 5 W, który przekształca energię padającego światła na energię elektryczną. Dodano diodę 1N4001, aby zapobiec przepływowi prądu w odwrotnym kierunku, powodując uszkodzenie panelu słonecznego.

Do diody LED dodano rezystor ograniczający prąd R1, aby wskazać kierunek przepływu prądu. Następnie następuje prosta część obwodu, polegająca na dodaniu regulatora napięcia w celu regulacji napięcia i uzyskania pożądanego poziomu napięcia. Układ IC 7805 zapewnia napięcie wyjściowe 5 V, natomiast układ IC 7812 zapewnia napięcie wyjściowe 12 V.

Rezystory R2 i R3 służą do ograniczenia prądu ładowania do bezpieczniejszego poziomu. Powyższy obwód można wykorzystać do ładowania akumulatorów Ni-MH i akumulatorów litowo-jonowych. Można również użyć dodatkowych układów scalonych regulatora napięcia, aby uzyskać różne poziomy napięcia wyjściowego.

Schemat obwodu ładowarki baterii słonecznej (3)

Obwód ładowarki baterii słonecznej to nic innego jak podwójny komparator, który łączy panel słoneczny z akumulatorem, gdy napięcie na tym ostatnim zacisku jest niskie i odłącza go, jeśli przekroczy określony próg. Ponieważ mierzy tylko napięcie akumulatora, szczególnie nadaje się do akumulatorów ołowiowych, cieczy elektrolitowych lub koloidów, które najlepiej nadają się do tej metody.

Napięcie akumulatora jest oddzielane przez R3 i przesyłane do dwóch komparatorów w IC2. Gdy jest niższy niż próg określony przez wyjście P2, IC2B osiąga wysoki poziom, co również powoduje, że wyjście IC2C ma wysoki poziom. T1 nasyca się, a przekaźnik RL1 przewodzi, umożliwiając panelowi słonecznemu ładowanie akumulatora przez D3. Gdy napięcie akumulatora przekroczy próg ustawiony przez P1, oba wyjścia ICA i IC-C przechodzą w stan niski, powodując otwarcie przekaźnika, co pozwala uniknąć przeciążenia akumulatora podczas ładowania. Aby ustabilizować progi określone przez P1 i P2, są one wyposażone w zintegrowany układ scalony regulatora napięcia, szczelnie odizolowany od napięcia panelu słonecznego poprzez D2 i C4.

Schemat obwodu ładowarki baterii słonecznej (4)

To jest schematyczny diagram obwodu ładowarki akumulatora zasilanego przez pojedyncze ogniwo słoneczne. Obwód ten został zaprojektowany przy użyciu MC14011B wyprodukowanego przez firmę ON Semiconductor. CD4093 może zastąpić MC14011B. Zakres napięcia zasilania: 3,0 VDC do 18 VDC.

Obwód ten ładuje akumulator 9 V prądem około 30 mA na amper wejściowy przy napięciu 0,4 V. U1 to poczwórny wyzwalacz Schmitta, który może być używany jako stabilny multiwibrator do napędzania urządzeń TMOS typu push-pull Q1 i Q2. Zasilanie dla U1 uzyskiwane jest z baterii 9V poprzez D4; moc dla Q1 i Q2 jest dostarczana przez ogniwo słoneczne. Częstotliwość multiwibratora, określona przez R2-C1, jest ustawiona na 180 Hz dla maksymalnej wydajności transformatora żarowego 6,3 V T1. Uzwojenie wtórne transformatora jest podłączone do pełnookresowego prostownika mostkowego D1, który jest podłączony do ładowanego akumulatora. Mała bateria niklowo-kadmowa to niezawodne źródło zasilania wzbudzenia, które pozwala na regenerację systemu po całkowitym rozładowaniu baterii 9 V.