Совместное использование электрической схемы зарядного устройства для солнечной батареи

Азарядное устройство для солнечной батареи — это устройство, использующее солнечную энергию для зарядки и обычно состоящее из солнечной панели, контроллера заряда и аккумулятора. Его принцип работы заключается в преобразовании солнечной энергии в электрическую, а затем сохранении электрической энергии в аккумуляторе с помощью контроллера заряда. Когда требуется зарядка, при подключении соответствующего зарядного оборудования (например, мобильных телефонов, планшетов и т. д.) электрическая энергия аккумулятора будет передаваться зарядному оборудованию для зарядки.

Принцип работы зарядных устройств для солнечных батарей основан на фотоэлектрическом эффекте, который заключается в том, что когда солнечный свет попадает на солнечную панель, световая энергия преобразуется в электрическую энергию. Эта электрическая энергия будет обрабатываться контроллером заряда, включая регулировку параметров напряжения и тока для обеспечения безопасной и эффективной зарядки. Назначение батареи — хранить электрическую энергию для обеспечения электропитания при малом количестве солнечного света или его отсутствии.

Зарядные устройства для солнечных батарей имеют широкий спектр применения, включая, помимо прочего, следующие области:

Наружное оборудование: например, мобильные телефоны, планшеты, фотоаппараты, фонарики и т. д., особенно в дикой природе или в местах, где нет других способов зарядки.

Солнечные электромобили и солнечные корабли: обеспечивают дополнительную мощность батареям этих устройств.

Солнечные уличные фонари и солнечные рекламные щиты: обеспечивают электричество за счет фотоэлектрического эффекта, снижая зависимость от традиционного электричества.

Отдаленные районы или развивающиеся страны: в этих местах зарядные устройства для солнечных батарей могут служить надежным способом обеспечения жителей электроэнергией.

Короче говоря, зарядное устройство на солнечных батареях — это устройство, которое использует солнечную энергию для зарядки. Принцип его работы основан на фотоэлектрическом эффекте преобразования световой энергии в электрическую. Благодаря своим экологическим, энергосберегающим и надежным характеристикам зарядные устройства для солнечных батарей имеют широкие перспективы применения в различных областях.

Далее редактор поделится с вами некоторыми принципиальными схемами зарядных устройств для солнечных батарей и кратким анализом принципов их работы.

Совместное использование электрической схемы зарядного устройства для солнечной батареи

Принципиальная схема зарядного устройства для солнечной литий-ионной батареи (1)

Простая схема зарядного устройства для солнечной литий-ионной батареи, разработанная на основе микросхемы CN3065 с небольшим количеством внешних компонентов. Эта схема обеспечивает постоянное выходное напряжение, и мы также можем регулировать уровень постоянного напряжения с помощью значения Rx (здесь Rx = R3). В этой схеме в качестве входного источника питания используется напряжение солнечной панели от 4,4 до 6 В.

IC CN3065 — это полноценное линейное зарядное устройство постоянного тока и напряжения для одноэлементных литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов. Эта микросхема обеспечивает статус зарядки и статус завершения зарядки. Он доступен в 8-контактном корпусе DFN.

IC CN3065 имеет встроенный 8-битный АЦП, который автоматически регулирует зарядный ток в зависимости от выходной мощности входного источника питания. Эта микросхема подходит для систем производства солнечной энергии. Микросхема работает при постоянном токе и постоянном напряжении, а также имеет терморегулирование для максимизации скорости зарядки без риска перегрева. Эта микросхема обеспечивает функцию измерения температуры батареи.

В этой схеме зарядного устройства для солнечной литий-ионной батареи мы можем использовать любую солнечную панель напряжением от 4,2 В до 6 В, а зарядная батарея должна представлять собой литий-ионную батарею напряжением 4,2 В. Как упоминалось ранее, эта микросхема CN3065 имеет все необходимые схемы зарядки аккумулятора на кристалле, и нам не нужно слишком много внешних компонентов. Питание от солнечной панели подается непосредственно на вывод Vin через J1. Конденсатор С1 выполняет операцию фильтрации. Красный светодиод указывает на состояние зарядки, а зеленый светодиод указывает на состояние завершения зарядки. Получите выходное напряжение батареи с контакта BAT CN3065. Контакты обратной связи и датчика температуры подключены к разъему J2.

Принципиальная схема зарядного устройства солнечной батареи (2)

Солнечная энергия — одна из бесплатных форм возобновляемой энергии, которой обладает Земля. Увеличение спроса на энергию заставило людей искать способы получения электроэнергии из возобновляемых источников энергии, и солнечная энергия оказывается перспективным источником энергии. Приведенная выше схема продемонстрирует, как построить схему универсального зарядного устройства для аккумуляторов из простой солнечной панели.

Схема получает энергию от солнечной панели напряжением 12 В и мощностью 5 Вт, которая преобразует энергию падающего света в электрическую энергию. Диод 1N4001 был добавлен для предотвращения протекания тока в обратном направлении, вызывающего повреждение солнечной панели.

К светодиоду добавлен токоограничивающий резистор R1, указывающий направление протекания тока. Затем следует простая часть схемы: добавление регулятора напряжения для регулирования напряжения и получения желаемого уровня напряжения. IC 7805 обеспечивает выходное напряжение 5 В, а IC 7812 — выходное напряжение 12 В.

Резисторы R2 и R3 используются для ограничения зарядного тока до более безопасного уровня. Вы можете использовать приведенную выше схему для зарядки Ni-MH аккумуляторов и литий-ионных аккумуляторов. Вы также можете использовать дополнительные микросхемы стабилизатора напряжения для получения различных уровней выходного напряжения.

Принципиальная схема зарядного устройства солнечной батареи (3)

Схема зарядного устройства солнечной батареи представляет собой не что иное, как двойной компаратор, который подключает солнечную панель к батарее, когда напряжение на последней клемме низкое, и отключает ее, если оно превышает определенный порог. Поскольку он измеряет только напряжение аккумуляторной батареи, он особенно подходит для свинцовых аккумуляторов, жидких электролитов или коллоидов, которые лучше всего подходят для этого метода.

Напряжение батареи отделяется резистором R3 и отправляется на два компаратора в IC2. Когда он ниже порога, определенного выходом P2, IC2B становится высоким уровнем, что также приводит к тому, что выход IC2C становится высоким уровнем. T1 насыщается, а реле RL1 проводит ток, позволяя солнечной панели заряжать батарею через D3. Когда напряжение батареи превышает порог, установленный P1, оба выхода ICA и IC-C переходят в низкий уровень, вызывая размыкание реле, что позволяет избежать перегрузки батареи во время зарядки. Для стабилизации порогов, определяемых P1 и P2, они оснащены встроенным регулятором напряжения IC, жестко изолированным от напряжения солнечной панели через D2 и C4.

Принципиальная схема зарядного устройства солнечной батареи (4)

Это принципиальная схема зарядного устройства аккумулятора, питаемого от одного солнечного элемента. Эта схема разработана с использованием MC14011B производства ON Semiconductor. CD4093 можно использовать для замены MC14011B. Диапазон напряжения питания: от 3,0 В до 18 В постоянного тока.

Эта схема заряжает батарею напряжением 9 В током около 30 мА на входной усилитель при напряжении 0,4 В. U1 представляет собой счетверенный триггер Шмитта, который можно использовать в качестве нестабильного мультивибратора для управления двухтактными TMOS-устройствами Q1 и Q2. Питание для U1 поступает от батареи 9 В через D4; мощность для Q1 и Q2 обеспечивается солнечным элементом. Частота мультивибратора, определяемая R2-C1, устанавливается равной 180 Гц для максимальной эффективности накального трансформатора T1 6,3 В. Вторичная обмотка трансформатора подключена к двухполупериодному мостовому выпрямителю D1, который подключен к заряжаемой батарее. Небольшая никель-кадмиевая батарея представляет собой надежный источник питания возбуждения, который позволяет системе восстановиться после полной разрядки батареи 9 В.