การแชร์แผนภาพวงจรเครื่องชาร์จแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์

กเครื่องชาร์จแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ เป็นอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในการชาร์จ โดยทั่วไปจะประกอบด้วยแผงโซลาร์เซลล์ ตัวควบคุมการชาร์จ และแบตเตอรี่ หลักการทำงานของมันคือการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า แล้วเก็บพลังงานไฟฟ้าไว้ในแบตเตอรี่ผ่านตัวควบคุมการชาร์จ เมื่อจำเป็นต้องชาร์จ โดยการเชื่อมต่ออุปกรณ์ชาร์จที่เกี่ยวข้อง (เช่น โทรศัพท์มือถือ แท็บเล็ต ฯลฯ) พลังงานไฟฟ้าในแบตเตอรี่จะถูกถ่ายโอนไปยังอุปกรณ์ชาร์จสำหรับการชาร์จ

หลักการทำงานของเครื่องชาร์จแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์นั้นขึ้นอยู่กับเอฟเฟกต์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ซึ่งก็คือเมื่อแสงแดดกระทบแผงโซลาร์เซลล์ พลังงานแสงจะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า พลังงานไฟฟ้านี้จะถูกประมวลผลโดยตัวควบคุมการชาร์จ รวมถึงการปรับพารามิเตอร์แรงดันไฟฟ้าและกระแสเพื่อให้แน่ใจว่าการชาร์จปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ วัตถุประสงค์ของแบตเตอรี่คือเพื่อเก็บพลังงานไฟฟ้าไว้ใช้เมื่อมีแสงแดดน้อยหรือไม่มีเลย

เครื่องชาร์จแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์มีการใช้งานที่หลากหลาย ซึ่งรวมถึงแต่ไม่จำกัดเฉพาะด้านต่อไปนี้:

อุปกรณ์กลางแจ้ง: เช่น โทรศัพท์มือถือ แท็บเล็ต กล้องถ่ายรูป ไฟฉาย ฯลฯ โดยเฉพาะในป่าหรือในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีวิธีชาร์จแบบอื่น

ยานพาหนะไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์และเรือพลังงานแสงอาทิตย์: ให้พลังงานเสริมแก่แบตเตอรี่ของอุปกรณ์เหล่านี้

ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์และป้ายโฆษณาพลังงานแสงอาทิตย์: ผลิตไฟฟ้าผ่านแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งช่วยลดการพึ่งพาไฟฟ้าแบบดั้งเดิม

พื้นที่ห่างไกลหรือประเทศกำลังพัฒนา: ในสถานที่เหล่านี้ เครื่องชาร์จแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์สามารถใช้เป็นวิธีที่เชื่อถือได้ในการจ่ายไฟให้กับผู้อยู่อาศัย

กล่าวโดยสรุป เครื่องชาร์จแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์เป็นอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในการชาร์จ หลักการทำงานของมันขึ้นอยู่กับเอฟเฟกต์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เพื่อแปลงพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้า เนื่องจากมีคุณสมบัติในการปกป้องสิ่งแวดล้อม การประหยัดพลังงาน และความน่าเชื่อถือ เครื่องชาร์จแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์จึงมีแนวโน้มการใช้งานที่กว้างขวางในด้านต่างๆ

จากนั้น ผู้แก้ไขจะแบ่งปันไดอะแกรมวงจรเครื่องชาร์จแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์และการวิเคราะห์หลักการทำงานโดยย่อ

การแชร์แผนภาพวงจรเครื่องชาร์จแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์

แผนภาพวงจรเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนพลังงานแสงอาทิตย์ (1)

วงจรเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนพลังงานแสงอาทิตย์อย่างง่ายออกแบบโดยใช้ IC CN3065 โดยมีส่วนประกอบภายนอกเพียงเล็กน้อย วงจรนี้ให้แรงดันเอาต์พุตคงที่ และเรายังปรับระดับแรงดันไฟฟ้าคงที่ผ่านค่า Rx (ในที่นี้คือ Rx = R3) วงจรนี้ใช้แผงโซลาร์เซลล์ขนาด 4.4V ถึง 6V เป็นแหล่งจ่ายไฟอินพุต

IC CN3065 คือเครื่องชาร์จเชิงเส้นแรงดันคงที่แบบกระแสคงที่สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบเซลล์เดียวและแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์แบบชาร์จได้ IC นี้แสดงสถานะการชาร์จและสถานะการชาร์จเสร็จสิ้น มีวางจำหน่ายในแพ็คเกจ DFN 8 พิน

IC CN3065 มี ADC 8 บิตบนชิปที่จะปรับกระแสการชาร์จโดยอัตโนมัติตามความสามารถในการส่งออกของแหล่งจ่ายไฟอินพุต ไอซีนี้เหมาะสำหรับระบบผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ IC มีการทำงานของกระแสไฟฟ้าคงที่และแรงดันไฟฟ้าคงที่ และมีการควบคุมความร้อนเพื่อเพิ่มอัตราการชาร์จสูงสุดโดยไม่เสี่ยงต่อความร้อนสูงเกินไป IC นี้มีฟังก์ชันการตรวจจับอุณหภูมิของแบตเตอรี่

ในวงจรเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนพลังงานแสงอาทิตย์นี้ เราสามารถใช้แผงโซลาร์เซลล์ 4.2V ถึง 6V ใดก็ได้ และแบตเตอรี่สำหรับชาร์จควรเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน 4.2V ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ IC CN3065 นี้มีวงจรชาร์จแบตเตอรี่ที่จำเป็นทั้งหมดบนชิป และเราไม่ต้องการส่วนประกอบภายนอกมากเกินไป พลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์ถูกจ่ายโดยตรงกับพิน Vin ผ่าน J1 ตัวเก็บประจุ C1 ดำเนินการกรอง ไฟ LED สีแดงแสดงสถานะการชาร์จ และไฟ LED สีเขียวแสดงสถานะการชาร์จเสร็จสมบูรณ์ รับแรงดันเอาต์พุตของแบตเตอรี่จากพิน BAT ของ CN3065 หมุดป้อนกลับและตรวจจับอุณหภูมิเชื่อมต่ออยู่ใน J2

แผนภาพวงจรเครื่องชาร์จแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ (2)

พลังงานแสงอาทิตย์เป็นหนึ่งในพลังงานหมุนเวียนรูปแบบอิสระที่โลกมี ความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้ผู้คนต้องมองหาวิธีที่จะรับไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน และพลังงานแสงอาทิตย์ก็ดูเหมือนจะเป็นแหล่งพลังงานที่มีศักยภาพ วงจรข้างต้นจะสาธิตวิธีการสร้างวงจรเครื่องชาร์จแบตเตอรี่อเนกประสงค์จากแผงโซลาร์เซลล์ธรรมดา

วงจรนี้ใช้พลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์ขนาด 12V 5W ซึ่งจะแปลงพลังงานแสงตกกระทบเป็นพลังงานไฟฟ้า เพิ่มไดโอด 1N4001 เพื่อป้องกันกระแสไหลย้อนกลับทำให้แผงโซลาร์เซลล์เสียหาย

ตัวต้านทานจำกัดกระแส R1 จะถูกเพิ่มเข้าไปใน LED เพื่อระบุทิศทางการไหลของกระแส มาถึงส่วนง่ายๆ ของวงจร โดยเพิ่มตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าและรับระดับแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ IC 7805 ให้เอาต์พุต 5V ในขณะที่ IC 7812 ให้เอาต์พุต 12V

ตัวต้านทาน R2 และ R3 ใช้เพื่อจำกัดกระแสการชาร์จให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น คุณสามารถใช้วงจรข้างต้นเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ Ni-MH และแบตเตอรี่ Li-ion คุณยังสามารถใช้ไอซีควบคุมแรงดันไฟฟ้าเพิ่มเติมเพื่อรับระดับแรงดันไฟฟ้าเอาท์พุตที่แตกต่างกันได้

แผนภาพวงจรเครื่องชาร์จแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ (3)

วงจรเครื่องชาร์จแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์นั้นไม่มีอะไรนอกจากเครื่องเปรียบเทียบคู่ที่เชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์เข้ากับแบตเตอรี่เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วหลังต่ำและตัดการเชื่อมต่อหากเกินเกณฑ์ที่กำหนด เนื่องจากวัดเฉพาะแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับแบตเตอรี่ตะกั่ว ของเหลวอิเล็กโทรไลต์ หรือคอลลอยด์ ซึ่งเหมาะที่สุดสำหรับวิธีนี้

แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่จะถูกคั่นด้วย R3 และส่งไปยังตัวเปรียบเทียบสองตัวใน IC2 เมื่อต่ำกว่าเกณฑ์ที่กำหนดโดยเอาต์พุต P2 IC2B จะกลายเป็นระดับสูง ซึ่งทำให้เอาต์พุต IC2C อยู่ในระดับสูงด้วย T1 อิ่มตัวและรีเลย์ RL1 ทำงาน ทำให้แผงโซลาร์เซลล์ชาร์จแบตเตอรี่ผ่าน D3 เมื่อแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่เกินเกณฑ์ที่กำหนดโดย P1 ทั้งเอาต์พุต ICA และ IC-C จะต่ำลง ส่งผลให้รีเลย์เปิดขึ้น เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้แบตเตอรี่โอเวอร์โหลดขณะชาร์จ เพื่อรักษาเสถียรภาพของเกณฑ์ที่กำหนดโดย P1 และ P2 จึงมีการติดตั้ง IC ควบคุมแรงดันไฟฟ้าในตัว ซึ่งแยกออกจากแรงดันไฟฟ้าของแผงโซลาร์เซลล์อย่างแน่นหนาผ่านทาง D2 และ C4

แผนภาพวงจรเครื่องชาร์จแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ (4)

นี่คือแผนผังของวงจรเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ที่ใช้พลังงานจากเซลล์แสงอาทิตย์เพียงเซลล์เดียว วงจรนี้ออกแบบโดยใช้ MC14011B ที่ผลิตโดย ON Semiconductor CD4093 สามารถใช้แทน MC14011B. ช่วงแรงดันไฟฟ้า: 3.0 VDC ถึง 18 VDC

วงจรนี้ชาร์จแบตเตอรี่ขนาด 9V ที่ประมาณ 30mA ต่อแอมป์อินพุตที่ 0.4V U1 คือทริกเกอร์ Quad Schmitt ที่สามารถใช้เป็นมัลติไวเบรเตอร์ที่เสถียรเพื่อขับเคลื่อนอุปกรณ์ TMOS แบบพุชดึง Q1 และ Q2 กำลังไฟสำหรับ U1 นั้นได้มาจากแบตเตอรี่ 9V ถึง D4; พลังงานสำหรับไตรมาสที่ 1 และไตรมาสที่ 2 นั้นมาจากเซลล์แสงอาทิตย์ ความถี่มัลติไวเบรเตอร์ที่กำหนดโดย R2-C1 ถูกตั้งค่าเป็น 180 Hz เพื่อประสิทธิภาพสูงสุดของหม้อแปลงไส้หลอด 6.3V T1 ตัวรองของหม้อแปลงเชื่อมต่อกับวงจรเรียงกระแสบริดจ์แบบเต็มคลื่น D1 ซึ่งเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ที่กำลังชาร์จ แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมขนาดเล็กเป็นแหล่งจ่ายไฟกระตุ้นที่ปลอดภัยเมื่อเกิดข้อผิดพลาด ซึ่งช่วยให้ระบบสามารถกู้คืนได้เมื่อแบตเตอรี่ 9V หมดประจุจนหมด