太阳能电池充电器电路

发布时间:2023-07-27  

在上一篇文章中,我们看到了使用 LM311 和可控硅的 9v 电路图。在本篇文章中,我们将看到使用板为铅酸蓄充电的电路。

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概念对我们来说并不陌生。随着不可再生能源的减少,的使用也在增加。这种太阳能不仅在地球上使用,也用于没有电力供应的空间站。

以下是利用太阳能电池板为 12V 1.3Ah 可充电铅酸蓄电池充电的简单电路。该太阳能具有电流和电压调节功能,还具有过压切断功能。由于输出电压可调,该电路还可用于以恒定电压为任何蓄电池充电。

充电电路的规格

太阳能电池板额定功率 - 5W /17V

输出电压 - 可变(5V - 14V)。

最大输出电流 - 0.29 安培。

失调电压 - 2- 2.75V。

电压调节 +/- 100mV

太阳能电池电路原理:

太阳能电池充电器的工作原理是由充电控制电路产生恒定电压。充电电流通过二极管 D1 进入 LM317 稳压器。通过调节 LM317 稳压器的调节引脚来调节输出电压和电流。电池以相同的电流充电。

太阳能电池充电器电路图:

Solar Battery Charger Circuit Diagram

电路元件

太阳能电池板 - 17V

LM317 稳压器

直流电池

二极管 - 1n4007

电容器 - 0.1uF

肖特基二极管 - 3A,50V

电阻器 - 220、680 欧姆

电位器 - 2K

连接线

LM317 数据表

太阳能电池充电器电路设计

电路必须具有可调稳压器,因此选择了可变稳压器 LM317。LM317 可产生 1.25 至 37 伏的最大电压和 1.5 安培的最大电流。

可调稳压器的典型压降为 2 伏至 2.5 伏。因此,太阳能电池板的选择应使其电压高于负载。这里我选择的是 17 伏/5 瓦的太阳能电池板。

这里使用的铅酸电池规格为 12V/1.3Ah。为了给电池充电,需要满足以下条件。

肖特基二极管用于保护 LM317 和电池板,防止电池在未充电时产生反向电压。这里可以使用任何 3 A 的二极管。

为 12V 电池充电

输出电压

将输出电压设为 14.5 伏(电池上规定的电压为循环使用电压)。

充电电流

充电电流 = 太阳能电池板功率/太阳能电池板电压 = 5 / 17 = 0.29A。

在这里,LM317 可以提供高达 1.5A 的电流。因此,如果您的应用需要更大的电流,建议使用高瓦数的电池板。电池上也提到了这个初始电流)。

如果电池需要的初始电流超过 1.5A,则不建议使用 LM317。

充电所需时间

充电时间 = 1.3Ah/0.29A = 4.44 小时。

功率耗散

 太阳能电池板的功率为 5 瓦

进入蓄电池的功率 = 14.5*0.29 = 4 瓦特

因此有 1 瓦的功率进入调节器。

给蓄电池充电前必须考虑上述所有参数。

对于 6V 应用

将输出电压设置为电池上规定的 7.5-8 伏。

计算充电电流和功率损耗,如上图所示。

功率耗散

在本项目中,由于 LM317 稳压器和散热器的热阻,功率受到限制。为了将温度控制在 125 摄氏度以下,功率必须限制在 10W。LM317 稳压器内部有温度限制电路,一旦温度过高,它就会自动关闭。

电池充电时,散热器会发热。当以最大电压完成充电时,散热器会发热。这些热量是电池充电过程中不需要的多余功率造成的。

电流限制:

由于太阳能电池板提供的是恒定电流,它起到了电流限制器的作用。因此,电路不需要任何电流限制。

太阳能充电器保护:

在该电路中,电容器 C1 可防止静电放电。二极管 D1 可防止极性反接。电压调节器 IC 提供电压和电流调节。

太阳能充电器规格:

太阳能电池板额定功率:20W(12V)或 10W(6V)

输出电压范围 5 至 14V

最大功率耗散: 10W (包括肖特基二极管的功率耗散)

典型压降值:2 至 2.75V(取决于负载电流)

最大电流:1.5A(内部限制为 2.2A)

电压调节: +/- 100mV

如何操作此太阳能电池充电器电路?

根据电路图进行连接。

将太阳能电池板置于阳光下。

现在,通过调节电位器 RV1 设置输出电压。

使用数字万用表检查电池电压。

太阳能电池充电器电路的优点:

输出电压可调

电路简单,成本低廉。

电路使用常见元件。

太阳能电池板无阳光照射时,电池零放电。

太阳能电池充电器电路应用:

该电路用于利用太阳能为铅酸电池或镍镉电池充电。(您可以通过阅读前面的文章了解铅酸电池充电器电路的工作原理)。

本电路的局限性:

在本项目中,电流限制为 1.5A。

电路需要较高的压降。

太阳能电池是使设备有效工作的动力工具之一。随着不可再生能源的减少,有必要增加太阳能的使用。太阳能蓄电池发挥着至关重要的作用。

但问题是,当你购买太阳能电池时,你需要有支持太阳能电池的电子设备。我的最佳建议是购买太阳能灯套件,它可以安装在家庭花园、人行道和墙壁上。

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