Спільне використання схеми зарядного пристрою для сонячних батарей

Азарядний пристрій для сонячних батарей це пристрій, який використовує для зарядки сонячну енергію і зазвичай складається з сонячної панелі, контролера заряду та акумулятора. Його принцип роботи полягає в тому, щоб перетворювати сонячну енергію в електричну, а потім зберігати електричну енергію в акумуляторі за допомогою контролера заряду. Якщо потрібно заряджати, підключивши відповідне зарядне обладнання (наприклад, мобільні телефони, планшети тощо), електрична енергія в акумуляторі буде передана зарядному обладнанню для заряджання.

Принцип роботи сонячних зарядних пристроїв заснований на фотоелектричному ефекті, який полягає в тому, що коли сонячне світло потрапляє на сонячну панель, світлова енергія перетворюється в електричну. Ця електрична енергія буде оброблятися контролером заряду, включаючи налаштування параметрів напруги та струму для забезпечення безпечного та ефективного заряджання. Призначення батареї полягає в тому, щоб накопичувати електричну енергію для забезпечення живлення, коли сонячного світла мало або взагалі немає.

Зарядні пристрої для сонячних батарей мають широкий спектр застосування, включаючи, але не обмежуючись, такі сфери:

Обладнання для використання на природі: мобільні телефони, планшети, фотоапарати, ліхтарики тощо, особливо в природі або в середовищах, де немає інших методів зарядки.

Сонячні електричні транспортні засоби та сонячні кораблі: забезпечує додаткове живлення для акумуляторів цих пристроїв.

Вуличні ліхтарі та рекламні щити на сонячних батареях: забезпечують електроенергією завдяки фотоелектричному ефекту, зменшуючи залежність від традиційної електроенергії.

Віддалені райони або країни, що розвиваються: у цих місцях сонячні зарядні пристрої можуть служити надійним способом забезпечення жителів електроенергією.

Коротше кажучи, сонячний зарядний пристрій – це пристрій, який використовує сонячну енергію для зарядки. Його принцип роботи заснований на фотоелектричному ефекті для перетворення енергії світла в електричну. Завдяки характеристикам захисту навколишнього середовища, енергозбереження та надійності сонячні зарядні пристрої мають широкі перспективи застосування в різних сферах.

Далі редактор поділиться з вами схемами зарядних пристроїв для сонячних батарей і коротким аналізом принципів їх роботи.

Спільне використання схеми зарядного пристрою для сонячних батарей

Схема зарядного пристрою для літій-іонних сонячних батарей (1)

Проста схема зарядного пристрою для сонячної літій-іонної батареї, розроблена з використанням мікросхеми CN3065 з кількома зовнішніми компонентами. Ця схема забезпечує постійну вихідну напругу, і ми також можемо регулювати постійний рівень напруги за допомогою значення Rx (тут Rx = R3). Ця схема використовує від 4,4 В до 6 В сонячної панелі як вхідне джерело живлення,

IC CN3065 — повний лінійний зарядний пристрій постійного струму та постійної напруги для одноелементних літій-іонних і літій-полімерних акумуляторів. Ця IC надає статус заряджання та статус завершення заряджання. Він доступний у 8-контактному корпусі DFN.

IC CN3065 має вбудований 8-розрядний АЦП, який автоматично регулює зарядний струм на основі вихідної потужності вхідного джерела живлення. Ця мікросхема підходить для систем виробництва сонячної енергії. IC підтримує постійний струм і постійну напругу, а також терморегуляцію для максимальної швидкості заряджання без ризику перегріву. Ця мікросхема забезпечує функцію вимірювання температури батареї.

У цій схемі зарядного пристрою для сонячної літій-іонної батареї ми можемо використовувати будь-яку сонячну панель від 4,2 В до 6 В, а зарядний акумулятор має бути літій-іонним акумулятором 4,2 В. Як згадувалося раніше, ця мікросхема CN3065 має всі необхідні схеми зарядки батареї на мікросхемі, і нам не потрібно занадто багато зовнішніх компонентів. Живлення від сонячної панелі подається безпосередньо на контакт Vin через J1. Конденсатор C1 виконує операцію фільтрації. Червоний світлодіод вказує на стан заряджання, а зелений світлодіод вказує на завершення заряджання. Отримайте вихідну напругу акумулятора від контакту BAT CN3065. Виводи зворотного зв'язку та датчика температури з'єднані через J2.

Схема зарядного пристрою для сонячних батарей (2)

Сонячна енергія є однією з безкоштовних форм відновлюваної енергії, яку має Земля. Збільшення попиту на енергію змусило людей шукати способи отримання електроенергії з відновлюваних джерел енергії, і сонячна енергія видається перспективним джерелом енергії. Наведена вище схема продемонструє, як побудувати багатоцільову схему зарядного пристрою із простої сонячної панелі.

Схема отримує живлення від сонячної панелі 12 В, 5 Вт, яка перетворює енергію падаючого світла в електричну. Діод 1N4001 був доданий, щоб запобігти протіканню струму у зворотному напрямку, спричиняючи пошкодження сонячної панелі.

Струмообмежувальний резистор R1 додається до світлодіода, щоб вказати напрямок потоку струму. Потім йде проста частина схеми, додавання регулятора напруги для регулювання напруги та отримання бажаного рівня напруги. IC 7805 забезпечує вихідну напругу 5 В, тоді як IC 7812 забезпечує вихідну напругу 12 В.

Резистори R2 і R3 використовуються для обмеження струму зарядки до більш безпечного рівня. Ви можете використовувати описану вище схему для заряджання Ni-MH акумуляторів та Li-ion акумуляторів. Ви також можете використовувати додаткові мікросхеми стабілізатора напруги для отримання різних рівнів вихідної напруги.

Схема зарядного пристрою для сонячних батарей (3)

Схема зарядного пристрою сонячної батареї — це не що інше, як подвійний компаратор, який підключає сонячну панель до батареї, коли напруга на останній клемі низька, і від’єднує її, якщо вона перевищує певний поріг. Оскільки він вимірює лише напругу акумулятора, він особливо підходить для свинцевих акумуляторів, електролітних рідин або колоїдів, які найкраще підходять для цього методу.

Напруга батареї розділяється R3 і надсилається на два компаратори в IC2. Коли він нижчий за порогове значення, визначене виходом P2, IC2B стає високим рівнем, що також призводить до високого рівня виходу IC2C. T1 насичується, а реле RL1 проводить, дозволяючи сонячній панелі заряджати акумулятор через D3. Коли напруга батареї перевищує порогове значення, встановлене P1, обидва виходи ICA та IC-C стають низькими, викликаючи розмикання реле, таким чином уникаючи перевантаження батареї під час заряджання. Для стабілізації порогів, визначених P1 і P2, вони оснащені вбудованим регулятором напруги IC, щільно ізольованим від напруги сонячної панелі через D2 і C4.

Схема зарядного пристрою для сонячних батарей (4)

Це схематична схема зарядного пристрою акумулятора, що працює від однієї сонячної батареї. Ця схема розроблена з використанням MC14011B виробництва ON Semiconductor. CD4093 можна використовувати замість MC14011B. Діапазон напруги живлення: від 3,0 до 18 В постійного струму.

Ця схема заряджає батарею 9 В приблизно 30 мА на вхідний ампер при 0,4 В. U1 — це чотирикутний тригер Шмітта, який можна використовувати як нестабільний мультивібратор для керування двотактними TMOS-пристроями Q1 і Q2. Живлення для U1 отримується від батареї 9 В через D4; живлення для Q1 і Q2 забезпечується сонячною батареєю. Частота мультивібратора, визначена R2-C1, встановлена ​​на 180 Гц для максимальної ефективності трансформатора розжарювання 6,3 В T1. Вторинна обмотка трансформатора з’єднана з повнохвильовим мостовим випрямлячем D1, який з’єднаний з акумулятором, що заряджається. Маленька нікель-кадмієва батарея є безвідмовним джерелом живлення збудження, яке дозволяє системі відновлюватися, коли батарея 9 В повністю розряджена.