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太阳能充电器电路图分享

CHANBAEK 来源:网络整理 作者:网络整理 2024-02-22 15:12 次阅读

什么是太阳能充电器?

太阳能充电器是一种能够将太阳能转换为电能的装置,该电能随后被存储在蓄电池中。蓄电池可以是铅酸电池、锂电池或镍氢电池等,它为各种设备如手机数码产品供电力。太阳能充电器主要由太阳能光电池、蓄电池和调压元件三个部分组成。这种充电器环保、可持续,并且在阳光充足的地方非常实用。

在使用太阳能充电器时,用户只需将其放置在阳光直射的地方,光电池就会开始吸收阳光并将其转换为电能。电能随后被存储在蓄电池中,以供以后使用。调压元件则负责确保输出电压的稳定性,以保护连接的设备免受过高或过低的电压影响。

总的来说,太阳能充电器是一种环保、可持续且实用的充电解决方案,尤其适合在阳光充足的地方使用。然而,其充电速度可能受到天气和光照条件的影响,因此在阴天或光照不足的情况下,充电速度可能会减慢。

接下来小编给大家分享一些太阳能充电器电路图,以及简单分析它们的工作原理

太阳能充电器电路图分享

1、采用LM339的太阳能电池充电器电路图

这款基于 LM339 的小型太阳能电池充电器设置旨在优化使用任何太阳能电池板的电池充电,同时防止其意外过载。考虑到它可以延长电池寿命,这是一项很快就能收回成本的投资。

我们的设置只不过是一个双比较器,当电池端子的电压太低时,它将面板连接到电池,并在超过特定阈值时立即断开连接。

image.png

由于它仅基于电池电压测量进行操作,因此特别适合具有液体或凝胶电解质的铅酸电池,这些电池很好地适应了这种方法。

电池电压在施加到两个比较器 IC2a 和 IC2b 的输入之前由 R3 和 R4 分压。当低于P2设定的阈值时,IC2b的输出变高,这也导致IC2c的输出变高。T1被激活,继电器RL1得电,使太阳能电池板给电池供电并通过D3对其进行充电。

当电池端子上的电压超过 P1 设置的阈值时,IC1a 的输出变低,从而触发 IC1c 中的相同响应,导致继电器断电,从而防止电池过度充电。

为了确保 P1 和 P2 设置的阈值保持稳定,它们通过集成稳压器 IC1 供电,并通过 D2 和 C4 与来自太阳能电池板的电压仔细隔离。

这是因为,在继电器切换期间,该电压波动很大,这可能会影响比较器的操作。还提供了一个开关,通过将 IC2a 和 IC2b 输入上的电压强制为高电平或低电平来手动控制设置。这允许在需要时中断或相反地强制充电。对于自动操作,该开关显然保持在中间位置。

2、使用IC 7805开关稳压器的太阳能充电器电路图

这是一个采用7805开关稳压器的太阳能电池充电器电路图。在该 7805 降压转换器电路中,通过引入 Q1、D1 和 L1,实现了约 80% 的效率。 Q1 晶体管在阻流二极管 D1 和电感器 L1 的帮助下将多余的 5 或 7 V 电压转换为连接电池的额外电流

image.png

这可确保IC 7805和BDX34 的散热更低,同时为电池提供更高的电流,以实现高效、快速的充电。TIP122 射极跟随器实际上是线性稳压器,用于将 5 V 开关输出微调为4.2 V 充电电压,用于连接的 3.7 V 锂离子电池

3、使用LM317开关稳压器的太阳能充电器电路图

LM317是另一种线性稳压器,可转变为高效太阳能开关稳压器充电器。可以利用 LM317 作为调节元件构建廉价的可调开关稳压器。

该电路可用于通过额定电压为 9V 至 35V 的太阳能电池板对任何电压为 1.5V 至 24V 的电池进行高效充电。

image.png

功率 PNP 晶体管充当执行器,驱动 LC 滤波器。通过 R6 促进的正反馈将迟滞引入 LM317。 PNP 晶体管切换时,R5 上会产生适度的方波。

通过使用 R4 和 C2 进行电平转换,该方波随后被传输到调节器的调节端子,从而引发其激活或停用。

通过结合通过 R3 从输出中提取的负反馈,使电路产生振荡。电容器C3用于加快开关速度,而R2限制提供给Q1的最大驱动电流。

这些稳压器的效率在 65% 到 85% 之间变化,具体取决于所需的输出电压。然而,在较低的输出电压下,固定功率损耗占总输出功率的较大比例,从而导致效率降低。

工作频率徘徊在 30 kHz 左右,纹波系数约为 150 mV,具体取决于输入电压。负载调节约为 50 mV,输入电压变化 10V 时,线路调节约为 1%。

4、混合太阳能充电器电路图

下图所示为混合太阳能充电器电路。在这个电路中,我们使用了 10 瓦、12 伏的太阳能电池板。它将提供足够的电量为 12V 电池充电。

image.png

在阳光明媚的阳光下,12V、10W 太阳能电池板可提供高达 17 伏直流电压和 0.6 安培电流。二极管 D1 提供反极性保护,电容器 C1 缓冲来自太阳能电池板的电压。运算放大器IC1用作简单的电压比较器。

齐纳二极管ZD1为IC1的反相输入端提供11伏的参考电压。 e运放的同相输入端通过R1从太阳能电池板获取电压。

该电路的工作原理很简单。当太阳能电池板的输出大于或等于12伏时,齐纳二极管ZD1导通并向IC1的反相端提供11伏电压。

由于此时运放的同相输入端获得较高电压,因此比较器的输出变为高电平。当比较器的输出为高电平时,绿色 LED1 会发光。

然后晶体管 T1 导通,继电器 RL1 通电。因此,电池通过继电器 RL1 的常开(N/O)和公共触点从太阳能电池板获得充电电流。

LED2 指示电池正在充电。提供电容器C3用于晶体管T1的干净切换。二极管 D2 保护晶体管 T1 免受反电动势影响,二极管 D3 防止电池电流放电到电路中。

当太阳能电池板的输出降至 12 伏以下时,比较器的输出变低并且继电器断电。现在,电池通过继电器的常闭 (N/C) 和公共触点从基于变压器的电源获取充电电流。该电源包括降压变压器X1、整流二极管D4和D5以及平滑电容器C4。

5、太阳能窗式充电器电路图

这是一个具有低和高截止功能的 48V 太阳能电池充电器电路图。集成电路IC 741 配置为比较器,并在其电源和输入引脚上使用齐纳二极管和分压器网络从 48V 高输入适当稳定。

image.png

待充电电池显示太阳能充电器电路模块的电压。这是由于肖特基二极管 D1 两端的电压降为 0.3 至 0.4 V。 P1上设置的充电电压将电压限制扩展为0.3-0.4V。八个串联的太阳能电池将成为该项目的太阳能电池板。太阳能电池板在 8 倍 0.45 V = 3.6 V 时提供近 140 mA -200mA 或更多电流。除了齐纳二极管,我们还可以采用正向偏置方向的两个普通二极管和接地的阴极。

T2 周围的电路观察电池两端的电压。当电压随太阳能电池板充满后,功率电阻导通,结束对太阳能电池板输出电压的充电。

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