Chia sẻ sơ đồ mạch sạc pin năng lượng mặt trời

MỘTsạc pin năng lượng mặt trời là thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời để sạc và thường bao gồm tấm pin năng lượng mặt trời, bộ điều khiển sạc và pin. Nguyên lý hoạt động của nó là chuyển đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng điện, sau đó lưu trữ năng lượng điện vào pin thông qua bộ điều khiển sạc. Khi cần sạc, bằng cách kết nối các thiết bị sạc tương ứng (như điện thoại di động, máy tính bảng, v.v.), năng lượng điện trong pin sẽ được truyền đến thiết bị sạc để sạc.

Nguyên lý hoạt động của bộ sạc pin năng lượng mặt trời dựa trên hiệu ứng quang điện, đó là khi ánh sáng mặt trời chiếu vào tấm pin mặt trời, năng lượng ánh sáng sẽ được chuyển hóa thành năng lượng điện. Năng lượng điện này sẽ được bộ điều khiển sạc xử lý, bao gồm việc điều chỉnh các thông số điện áp và dòng điện để đảm bảo sạc an toàn và hiệu quả. Mục đích của pin là lưu trữ năng lượng điện để cung cấp năng lượng khi có ít hoặc không có ánh sáng mặt trời.

Bộ sạc pin năng lượng mặt trời có nhiều ứng dụng, bao gồm nhưng không giới hạn ở các lĩnh vực sau:

Thiết bị ngoài trời: như điện thoại di động, máy tính bảng, máy ảnh, đèn pin, v.v., đặc biệt ở nơi hoang dã hoặc trong những môi trường không có phương pháp sạc nào khác.

Xe điện năng lượng mặt trời và tàu năng lượng mặt trời: Cung cấp năng lượng bổ sung cho pin của các thiết bị này.

Đèn đường năng lượng mặt trời và biển quảng cáo năng lượng mặt trời: cung cấp điện thông qua hiệu ứng quang điện, giảm sự phụ thuộc vào nguồn điện truyền thống.

Vùng sâu vùng xa hoặc các nước đang phát triển: Ở những nơi này, bộ sạc pin năng lượng mặt trời có thể đóng vai trò là phương tiện đáng tin cậy để cung cấp điện cho người dân.

Nói tóm lại, bộ sạc pin năng lượng mặt trời là thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời để sạc. Nguyên lý làm việc của nó dựa trên hiệu ứng quang điện để chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện. Do đặc tính bảo vệ môi trường, tiết kiệm năng lượng và độ tin cậy, bộ sạc pin năng lượng mặt trời có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Tiếp theo, biên tập viên sẽ chia sẻ với các bạn một số sơ đồ mạch sạc pin năng lượng mặt trời và phân tích ngắn gọn về nguyên lý hoạt động của chúng.

Chia sẻ sơ đồ mạch sạc pin năng lượng mặt trời

Sơ đồ mạch sạc pin lithium-ion năng lượng mặt trời (1)

Mạch sạc pin lithium-ion năng lượng mặt trời đơn giản được thiết kế sử dụng IC CN3065 với một vài bộ phận bên ngoài. Mạch này cung cấp một điện áp đầu ra không đổi và chúng ta cũng có thể điều chỉnh mức điện áp không đổi thông qua giá trị Rx (ở đây Rx = R3). Mạch này sử dụng điện áp 4,4V đến 6V của tấm pin mặt trời làm nguồn điện đầu vào,

IC CN3065 là bộ sạc tuyến tính có dòng điện không đổi, điện áp không đổi hoàn chỉnh dành cho pin sạc Li-ion và Li-polymer một cell. IC này cung cấp trạng thái sạc và trạng thái hoàn thành sạc. Nó có sẵn trong gói DFN 8 chân.

IC CN3065 có ADC 8 bit trên chip tự động điều chỉnh dòng sạc dựa trên khả năng đầu ra của nguồn điện đầu vào. IC này phù hợp cho các hệ thống phát điện năng lượng mặt trời. IC có tính năng hoạt động với dòng điện và điện áp không đổi, đồng thời có tính năng điều chỉnh nhiệt để tối đa hóa tốc độ sạc mà không có nguy cơ quá nhiệt. IC này cung cấp chức năng cảm biến nhiệt độ pin.

Trong mạch sạc pin lithium ion năng lượng mặt trời này chúng ta có thể sử dụng bất kỳ tấm pin mặt trời 4.2V đến 6V nào và pin sạc phải là pin lithium ion 4.2V. Như đã đề cập trước đó, IC CN3065 này có đầy đủ các mạch sạc pin cần thiết trên chip và chúng ta không cần quá nhiều linh kiện bên ngoài. Nguồn điện từ tấm pin mặt trời được cấp trực tiếp vào chân Vin thông qua J1. Tụ C1 thực hiện chức năng lọc. Đèn LED màu đỏ cho biết trạng thái sạc và đèn LED màu xanh lá cây cho biết trạng thái hoàn tất sạc. Lấy điện áp đầu ra của pin từ chân BAT của CN3065. Các chân cảm biến phản hồi và nhiệt độ được kết nối qua J2.

Sơ đồ mạch sạc pin năng lượng mặt trời (2)

Năng lượng mặt trời là một trong những dạng năng lượng tái tạo miễn phí mà trái đất có. Nhu cầu năng lượng tăng cao buộc con người phải tìm mọi cách để có được điện từ các nguồn năng lượng tái tạo và năng lượng mặt trời dường như là nguồn năng lượng đầy hứa hẹn. Mạch trên sẽ trình bày cách xây dựng mạch sạc pin đa năng từ một tấm pin mặt trời đơn giản.

Mạch lấy điện từ tấm pin mặt trời 12V, 5W có tác dụng chuyển đổi năng lượng ánh sáng tới thành năng lượng điện. Diode 1N4001 được bổ sung để ngăn dòng điện chạy ngược chiều gây hư hỏng tấm pin mặt trời.

Một điện trở giới hạn dòng điện R1 được thêm vào đèn LED để chỉ hướng dòng điện. Sau đó đến phần đơn giản của mạch, thêm bộ điều chỉnh điện áp để điều chỉnh điện áp và đạt được mức điện áp mong muốn. IC 7805 cung cấp đầu ra 5V, trong khi IC 7812 cung cấp đầu ra 12V.

Điện trở R2 và R3 được sử dụng để hạn chế dòng sạc ở mức an toàn hơn. Bạn có thể sử dụng mạch trên để sạc pin Ni-MH và pin Li-ion. Bạn cũng có thể sử dụng thêm IC ổn áp để đạt được các mức điện áp đầu ra khác nhau.

Sơ đồ mạch sạc pin năng lượng mặt trời (3)

Mạch sạc pin năng lượng mặt trời không gì khác ngoài một bộ so sánh kép kết nối tấm pin mặt trời với pin khi điện áp ở cực sau thấp và ngắt kết nối nếu vượt quá một ngưỡng nhất định. Vì nó chỉ đo điện áp của pin nên nó đặc biệt phù hợp với pin chì, chất lỏng điện phân hoặc chất keo, phù hợp nhất cho phương pháp này.

Điện áp pin được phân tách bằng R3 và gửi đến hai bộ so sánh trong IC2. Khi nó thấp hơn ngưỡng được xác định bởi đầu ra P2, IC2B sẽ ở mức cao, điều này cũng khiến đầu ra IC2C ở mức cao. T1 bão hòa và rơle RL1 dẫn điện, cho phép tấm pin mặt trời sạc pin thông qua D3. Khi điện áp pin vượt quá ngưỡng do P1 đặt, cả hai đầu ra ICA và IC-C đều ở mức thấp, khiến rơle mở, do đó tránh làm pin quá tải trong khi sạc. Để ổn định các ngưỡng xác định bởi P1 và P2, chúng được trang bị IC ổn áp tích hợp, cách ly chặt chẽ với điện áp của tấm pin mặt trời thông qua D2 và C4.

Sơ đồ mạch sạc pin năng lượng mặt trời (4)

Đây là sơ đồ của mạch sạc pin được cung cấp bởi một pin mặt trời. Mạch này được thiết kế sử dụng MC14011B do ON Semiconductor sản xuất. CD4093 có thể được sử dụng để thay thế MC14011B. Dải điện áp cung cấp: 3,0 VDC đến 18 VDC.

Mạch này sạc pin 9V ở khoảng 30mA cho mỗi amp đầu vào ở mức 0,4V. U1 là bộ kích hoạt Schmitt quad có thể được sử dụng như một bộ dao động đa năng không ổn định để điều khiển các thiết bị TMOS kéo đẩy Q1 và Q2. Nguồn điện cho U1 được lấy từ pin 9V qua D4; Nguồn điện cho Q1 và Q2 được cung cấp bởi pin mặt trời. Tần số của bộ dao động đa năng, được xác định bởi R2-C1, được đặt thành 180 Hz để đạt hiệu suất tối đa của máy biến áp dây tóc 6,3V T1. Phần thứ cấp của máy biến áp được kết nối với bộ chỉnh lưu cầu sóng toàn phần D1 được kết nối với pin đang được sạc. Pin niken-cadmium nhỏ là nguồn cung cấp năng lượng kích thích an toàn cho phép hệ thống phục hồi khi pin 9V được xả hết.