太阳能电池充电器电路

在上一篇文章中，我们看到了使用 LM311 和可控硅的 9v 电池充电器电路图。在本篇文章中，我们将看到使用太阳能电池板为铅酸蓄电池充电的电路。

太阳能概念对我们来说并不陌生。随着不可再生能源的减少，太阳能的使用也在增加。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。该太阳能充电器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

太阳能电池充电器电路原理：

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：

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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