Güneş pili şarj cihazı devre şeması paylaşımı

Agüneş pili şarj cihazı şarj etmek için güneş enerjisini kullanan ve genellikle güneş paneli, şarj kontrol cihazı ve bataryadan oluşan bir cihazdır. Çalışma prensibi güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştürmek ve daha sonra elektrik enerjisini şarj kontrolörü aracılığıyla aküye depolamaktır. Şarj edilmesi gerektiğinde ilgili şarj ekipmanı (cep telefonu, tablet vb.) bağlanarak pildeki elektrik enerjisi, şarj edilmek üzere şarj ekipmanına aktarılacaktır.

Güneş pili şarj cihazlarının çalışma prensibi fotovoltaik etkiye dayanmaktadır; yani güneş ışığı güneş paneline çarptığında ışık enerjisi elektrik enerjisine dönüştürülür. Bu elektrik enerjisi, güvenli ve verimli şarjı sağlamak için voltaj ve akım parametrelerinin ayarlanması da dahil olmak üzere şarj kontrol cihazı tarafından işlenecektir. Pilin amacı, güneş ışığının az olduğu veya hiç olmadığı durumlarda güç sağlamak için elektrik enerjisini depolamaktır.

Güneş pili şarj cihazları, aşağıdaki alanlar dahil ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir:

Dış mekan ekipmanları: Özellikle vahşi doğada veya başka şarj yönteminin bulunmadığı ortamlarda cep telefonu, tablet, kamera, el feneri vb.

Güneş enerjili elektrikli araçlar ve güneş gemileri: Bu cihazların pillerine ek güç sağlar.

Güneş enerjili sokak lambaları ve güneş enerjili reklam panoları: fotovoltaik etki yoluyla elektrik sağlayarak geleneksel elektriğe bağımlılığı azaltır.

Uzak bölgeler veya gelişmekte olan ülkeler: Bu yerlerde güneş pili şarj cihazları, sakinlere güç sağlamanın güvenilir bir yolu olarak hizmet edebilir.

Kısaca güneş pili şarj cihazı, şarj etmek için güneş enerjisini kullanan bir cihazdır. Çalışma prensibi fotovoltaik etkinin ışık enerjisini elektrik enerjisine dönüştürmesine dayanmaktadır. Çevre koruma, enerji tasarrufu ve güvenilirlik özellikleri nedeniyle güneş pili şarj cihazlarının çeşitli alanlarda geniş uygulama olanakları vardır.

Daha sonra editör sizinle bazı güneş pili şarj cihazı devre şemalarını ve çalışma prensiplerinin kısa bir analizini paylaşacak.

Güneş pili şarj cihazı devre şeması paylaşımı

Solar lityum iyon akü şarj cihazı devre şeması (1)

Birkaç harici bileşenle IC CN3065 kullanılarak tasarlanmış basit bir solar lityum iyon pil şarj cihazı devresi. Bu devre sabit bir çıkış voltajı sağlar ve aynı zamanda Rx (burada Rx = R3) değeri üzerinden sabit voltaj seviyesini de ayarlayabiliriz. Bu devre, giriş güç kaynağı olarak güneş panelinin 4,4V ila 6V'unu kullanır,

IC CN3065, tek hücreli Li-ion ve Li-polimer şarj edilebilir piller için eksiksiz bir sabit akım, sabit voltaj doğrusal şarj cihazıdır. Bu IC, şarj durumunu ve şarjın tamamlanma durumunu sağlar. 8 pinli DFN paketinde mevcuttur.

IC CN3065, giriş güç kaynağının çıkış kapasitesine göre şarj akımını otomatik olarak ayarlayan çip üzerinde 8 bitlik bir ADC'ye sahiptir. Bu entegre güneş enerjisi üretim sistemleri için uygundur. IC, sabit akım ve sabit voltajla çalışma özelliğine sahiptir ve aşırı ısınma riski olmadan şarj oranlarını en üst düzeye çıkarmak için termal düzenleme özelliğine sahiptir. Bu IC, pil sıcaklığı algılama işlevselliği sağlar.

Bu solar lityum iyon akü şarj devresinde 4,2V ila 6V arası herhangi bir güneş panelini kullanabiliriz ve şarj aküsü 4,2V lityum iyon akü olmalıdır. Daha önce de belirtildiği gibi, bu IC CN3065, çip üzerinde gerekli tüm pil şarj devrelerine sahiptir ve çok fazla harici bileşene ihtiyacımız yoktur. Güneş panelinden gelen güç, J1 aracılığıyla doğrudan Vin pinine uygulanır. C1 kondansatörü filtreleme işlemini gerçekleştirir. Kırmızı LED şarj durumunu, yeşil LED ise şarjın tamamlanma durumunu gösterir. Akü çıkış voltajını CN3065'in BAT pininden alın. Geri bildirim ve sıcaklık algılama pinleri J2'ye bağlanır.

Güneş pili şarj cihazı devre şeması (2)

Güneş enerjisi, dünyanın sahip olduğu yenilenebilir enerjinin serbest formlarından biridir. Enerji talebindeki artış insanları yenilenebilir enerji kaynaklarından elektrik elde etmenin yollarını aramaya zorlamış, güneş enerjisi gelecek vaat eden bir enerji kaynağı olarak karşımıza çıkmaktadır. Yukarıdaki devre, basit bir güneş panelinden çok amaçlı bir akü şarj devresinin nasıl oluşturulacağını gösterecektir.

Devre, gelen ışık enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren 12V, 5W'lık bir güneş panelinden güç alıyor. Akımın ters yönde akarak güneş paneline zarar vermesini önlemek için 1N4001 diyot eklendi.

Akımın akış yönünü belirtmek için LED'e bir akım sınırlama direnci R1 eklenir. Daha sonra devrenin basit kısmı gelir; voltajı düzenlemek ve istenen voltaj seviyesini elde etmek için voltaj regülatörünü ekler. IC 7805 5V çıkış sağlarken IC 7812 12V çıkış sağlar.

R2 ve R3 dirençleri şarj akımını daha güvenli bir seviyeye sınırlamak için kullanılır. Ni-MH pilleri ve Li-ion pilleri şarj etmek için yukarıdaki devreyi kullanabilirsiniz. Farklı çıkış voltajı seviyeleri elde etmek için ek voltaj regülatör entegrelerini de kullanabilirsiniz.

Güneş pili şarj cihazı devre şeması (3)

Güneş pili şarj devresi, son terminaldeki voltaj düşük olduğunda güneş panelini aküye bağlayan ve belirli bir eşiği aştığında bağlantısını kesen ikili karşılaştırıcıdan başka bir şey değildir. Yalnızca akü voltajını ölçtüğü için özellikle bu yönteme en uygun olan kurşun aküler, elektrolit sıvıları veya kolloidler için uygundur.

Akü voltajı R3 ile ayrılır ve IC2'deki iki karşılaştırıcıya gönderilir. P2 çıkışı tarafından belirlenen eşikten düşük olduğunda IC2B yüksek seviye haline gelir ve bu da IC2C çıkışının yüksek seviye olmasına neden olur. T1 doyurur ve RL1 rölesini iletir, böylece güneş panelinin aküyü D3 aracılığıyla şarj etmesine olanak tanır. Akü voltajı P1 tarafından belirlenen eşiği aştığında, hem ICA hem de IC-C çıkışları düşük olur ve rölenin açılmasına neden olur, böylece şarj sırasında akünün aşırı yüklenmesi önlenir. P1 ve P2 tarafından belirlenen eşikleri stabilize etmek için, D2 ve C4 aracılığıyla güneş panelinin voltajından sıkı bir şekilde izole edilmiş entegre bir voltaj regülatörü IC ile donatılmıştır.

Güneş pili şarj cihazı devre şeması (4)

Bu, tek bir güneş pili tarafından desteklenen bir akü şarj cihazı devresinin şematik diyagramıdır. Bu devre ON Semiconductor firmasının ürettiği MC14011B kullanılarak tasarlanmıştır. CD4093, MC14011B'nin yerine kullanılabilir. Besleme voltajı aralığı: 3,0 VDC ila 18 VDC.

Bu devre, 9V'luk bir pili 0,4V'ta giriş amp başına yaklaşık 30mA'da şarj eder. U1, Q1 ve Q2 push-pull TMOS cihazlarını sürmek için kararsız bir multivibratör olarak kullanılabilen dörtlü bir Schmitt tetikleyicisidir. U1 için güç, D4 aracılığıyla 9V pilden elde edilir; Q1 ve Q2 için güç güneş pili tarafından sağlanır. 6,3V filamanlı transformatör T1'in maksimum verimliliği için R2-C1 tarafından belirlenen multivibratör frekansı 180 Hz'ye ayarlanmıştır. Transformatörün sekonderi, şarj edilen aküye bağlı bir tam dalga köprü doğrultucu D1'e bağlanır. Küçük nikel-kadmiyum pil, 9V pil tamamen boşaldığında sistemin toparlanmasını sağlayan, arıza korumalı bir uyarma güç kaynağıdır.