太陽能電池充電器電路

在上一篇文章中，我們看到了使用 LM311 和可控硅的 9v 電池充電器電路圖。在本篇文章中，我們將看到使用太陽能電池板為鉛酸蓄電池充電的電路。

太陽能概念對我們來說并不陌生。隨著不可再生能源的減少，太陽能的使用也在增加。這種太陽能不僅在地球上使用，也用于沒有電力供應的空間站。

以下是利用太陽能電池板為 12V 1.3Ah 可充電鉛酸蓄電池充電的簡單電路。該太陽能充電器具有電流和電壓調節功能，還具有過壓切斷功能。由于輸出電壓可調，該電路還可用于以恒定電壓為任何蓄電池充電。

充電電路的規格

太陽能電池板額定功率 - 5W /17V

輸出電壓 - 可變（5V - 14V）。

最大輸出電流 - 0.29 安培。

失調電壓 - 2- 2.75V。

電壓調節 +/- 100mV

太陽能電池充電器電路原理：

太陽能電池充電器的工作原理是由充電控制電路產生恒定電壓。充電電流通過二極管 D1 進入 LM317 穩壓器。通過調節 LM317 穩壓器的調節引腳來調節輸出電壓和電流。電池以相同的電流充電。

太陽能電池充電器電路圖：

電路元件

太陽能電池板 - 17V

LM317 穩壓器

直流電池

二極管 - 1n4007

電容器 - 0.1uF

肖特基二極管 - 3A，50V

電阻器 - 220、680 歐姆

電位器 - 2K

連接線

LM317 數據表

太陽能電池充電器電路設計

電路必須具有可調穩壓器，因此選擇了可變穩壓器 LM317。LM317 可產生 1.25 至 37 伏的最大電壓和 1.5 安培的最大電流。

可調穩壓器的典型壓降為 2 伏至 2.5 伏。因此，太陽能電池板的選擇應使其電壓高于負載。這里我選擇的是 17 伏/5 瓦的太陽能電池板。

這里使用的鉛酸電池規格為 12V/1.3Ah。為了給電池充電，需要滿足以下條件。

肖特基二極管用于保護 LM317 和電池板，防止電池在未充電時產生反向電壓。這里可以使用任何 3 A 的二極管。

為 12V 電池充電

輸出電壓

將輸出電壓設為 14.5 伏（電池上規定的電壓為循環使用電壓）。

充電電流

充電電流 = 太陽能電池板功率/太陽能電池板電壓 = 5 / 17 = 0.29A。

在這里，LM317 可以提供高達 1.5A 的電流。因此，如果您的應用需要更大的電流，建議使用高瓦數的電池板。電池上也提到了這個初始電流）。

如果電池需要的初始電流超過 1.5A，則不建議使用 LM317。

充電所需時間

充電時間 = 1.3Ah/0.29A = 4.44 小時。

功率耗散

 太陽能電池板的功率為 5 瓦

進入蓄電池的功率 = 14.5*0.29 = 4 瓦特

因此有 1 瓦的功率進入調節器。

給蓄電池充電前必須考慮上述所有參數。

對于 6V 應用

將輸出電壓設置為電池上規定的 7.5-8 伏。

計算充電電流和功率損耗，如上圖所示。

功率耗散

在本項目中，由于 LM317 穩壓器和散熱器的熱阻，功率受到限制。為了將溫度控制在 125 攝氏度以下，功率必須限制在 10W。LM317 穩壓器內部有溫度限制電路，一旦溫度過高，它就會自動關閉。

電池充電時，散熱器會發熱。當以最大電壓完成充電時，散熱器會發熱。這些熱量是電池充電過程中不需要的多余功率造成的。

電流限制：

由于太陽能電池板提供的是恒定電流，它起到了電流限制器的作用。因此，電路不需要任何電流限制。

太陽能充電器保護：

在該電路中，電容器 C1 可防止靜電放電。二極管 D1 可防止極性反接。電壓調節器 IC 提供電壓和電流調節。

太陽能充電器規格：

太陽能電池板額定功率：20W（12V）或 10W（6V）

輸出電壓范圍 5 至 14V

最大功率耗散： 10W （包括肖特基二極管的功率耗散）

典型壓降值：2 至 2.75V（取決于負載電流）

最大電流：1.5A（內部限制為 2.2A）

電壓調節： +/- 100mV

如何操作此太陽能電池充電器電路？

根據電路圖進行連接。

將太陽能電池板置于陽光下。

現在，通過調節電位器 RV1 設置輸出電壓。

使用數字萬用表檢查電池電壓。

太陽能電池充電器電路的優點：

輸出電壓可調

電路簡單，成本低廉。

電路使用常見元件。

太陽能電池板無陽光照射時，電池零放電。

太陽能電池充電器電路應用：

該電路用于利用太陽能為鉛酸電池或鎳鎘電池充電。(您可以通過閱讀前面的文章了解鉛酸電池充電器電路的工作原理）。

本電路的局限性：

在本項目中，電流限制為 1.5A。

電路需要較高的壓降。

太陽能電池是使設備有效工作的動力工具之一。隨著不可再生能源的減少，有必要增加太陽能的使用。太陽能蓄電池發揮著至關重要的作用。

但問題是，當你購買太陽能電池時，你需要有支持太陽能電池的電子設備。我的最佳建議是購買太陽能燈套件，它可以安裝在家庭花園、人行道和墻壁上。

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