太陽(yáng)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(yáng)能電池板為鉛酸蓄電池充電的電路。

太陽(yáng)能概念對(duì)我們來(lái)說(shuō)并不陌生。隨著不可再生能源的減少，太陽(yáng)能的使用也在增加。這種太陽(yáng)能不僅在地球上使用，也用于沒(méi)有電力供應(yīng)的空間站。

以下是利用太陽(yáng)能電池板為 12V 1.3Ah 可充電鉛酸蓄電池充電的簡(jiǎn)單電路。該太陽(yáng)能充電器具有電流和電壓調(diào)節(jié)功能，還具有過(guò)壓切斷功能。由于輸出電壓可調(diào)，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(guī)格

太陽(yáng)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(diào)電壓 - 2- 2.75V。

電壓調(diào)節(jié) +/- 100mV

太陽(yáng)能電池充電器電路原理：

太陽(yáng)能電池充電器的工作原理是由充電控制電路產(chǎn)生恒定電壓。充電電流通過(guò)二極管 D1 進(jìn)入 LM317 穩(wěn)壓器。通過(guò)調(diào)節(jié) LM317 穩(wěn)壓器的調(diào)節(jié)引腳來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓和電流。電池以相同的電流充電。

太陽(yáng)能電池充電器電路圖：

電路元件

太陽(yáng)能電池板 - 17V

LM317 穩(wěn)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(xiàn)

LM317 數(shù)據(jù)表

太陽(yáng)能電池充電器電路設(shè)計(jì)

電路必須具有可調(diào)穩(wěn)壓器，因此選擇了可變穩(wěn)壓器 LM317。LM317 可產(chǎn)生 1.25 至 37 伏的最大電壓和 1.5 安培的最大電流。

可調(diào)穩(wěn)壓器的典型壓降為 2 伏至 2.5 伏。因此，太陽(yáng)能電池板的選擇應(yīng)使其電壓高于負(fù)載。這里我選擇的是 17 伏/5 瓦的太陽(yáng)能電池板。

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

肖特基二極管用于保護(hù) LM317 和電池板，防止電池在未充電時(shí)產(chǎn)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(shè)為 14.5 伏（電池上規(guī)定的電壓為循環(huán)使用電壓）。

充電電流

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

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

如果電池需要的初始電流超過(guò) 1.5A，則不建議使用 LM317。

充電所需時(shí)間

充電時(shí)間 = 1.3Ah/0.29A = 4.44 小時(shí)。

功率耗散

 太陽(yáng)能電池板的功率為 5 瓦

進(jìn)入蓄電池的功率 = 14.5*0.29 = 4 瓦特

因此有 1 瓦的功率進(jìn)入調(diào)節(jié)器。

給蓄電池充電前必須考慮上述所有參數(shù)。

對(duì)于 6V 應(yīng)用

將輸出電壓設(shè)置為電池上規(guī)定的 7.5-8 伏。

計(jì)算充電電流和功率損耗，如上圖所示。

功率耗散

在本項(xiàng)目中，由于 LM317 穩(wěn)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(wěn)壓器內(nèi)部有溫度限制電路，一旦溫度過(guò)高，它就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。

電池充電時(shí)，散熱器會(huì)發(fā)熱。當(dāng)以最大電壓完成充電時(shí)，散熱器會(huì)發(fā)熱。這些熱量是電池充電過(guò)程中不需要的多余功率造成的。

電流限制：

由于太陽(yáng)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(yáng)能充電器保護(hù)：

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(diào)節(jié)器 IC 提供電壓和電流調(diào)節(jié)。

太陽(yáng)能充電器規(guī)格：

太陽(yáng)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(fù)載電流）

最大電流：1.5A（內(nèi)部限制為 2.2A）

電壓調(diào)節(jié)： +/- 100mV

如何操作此太陽(yáng)能電池充電器電路？

根據(jù)電路圖進(jìn)行連接。

將太陽(yáng)能電池板置于陽(yáng)光下。

現(xiàn)在，通過(guò)調(diào)節(jié)電位器 RV1 設(shè)置輸出電壓。

使用數(shù)字萬(wàn)用表檢查電池電壓。

太陽(yáng)能電池充電器電路的優(yōu)點(diǎn)：

輸出電壓可調(diào)

電路簡(jiǎn)單，成本低廉。

電路使用常見(jiàn)元件。

太陽(yáng)能電池板無(wú)陽(yáng)光照射時(shí)，電池零放電。

太陽(yáng)能電池充電器電路應(yīng)用：

該電路用于利用太陽(yáng)能為鉛酸電池或鎳鎘電池充電。(您可以通過(guò)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(xiàng)目中，電流限制為 1.5A。

電路需要較高的壓降。

太陽(yáng)能電池是使設(shè)備有效工作的動(dòng)力工具之一。隨著不可再生能源的減少，有必要增加太陽(yáng)能的使用。太陽(yáng)能蓄電池發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

但問(wèn)題是，當(dāng)你購(gòu)買(mǎi)太陽(yáng)能電池時(shí)，你需要有支持太陽(yáng)能電池的電子設(shè)備。我的最佳建議是購(gòu)買(mǎi)太陽(yáng)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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