Schaltkreise für Solarbatterieladegeräte:Bedienung und Anwendungen

Sonnenkollektoren sind heutzutage ziemlich beliebt. Und der Hauptgrund ist, dass es sich um ein einfaches Gerät handelt, das Photovoltaikzellen verwendet, um Sonnenenergie in Elektrizität umzuwandeln. Auch die Schaltkreise des Solarbatterieladegeräts werden nicht ausgelassen. Schließlich hilft es Ihnen, Ihren Akku schnell über Solarstrom aufzuladen – und das kostengünstig. Abgesehen davon, dass die Schaltung einfach zu bauen ist, ist sie effizient genug, um die Grundbedürfnisse Ihrer Batterie zu erfüllen.

Außerdem erzeugt das Solarbatterieladegerät eine konstante Spannung, um den Steuerkreis aufzuladen.

Wenn Sie also lernen möchten, wie man dieses kompetente Gerät baut, haben Sie Glück – denn dieser Artikel hebt alle notwendigen Schritte hervor, die Sie benötigen.

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Was ist eine Solarbatterieladeschaltung?

Schaltkreis Solarbatterieladegerät

Quelle:Wikimedia Commons

Der Schaltkreis des Solarbatterieladegeräts ist ein Gerät, das sich wie ein Steuerschaltkreis verhält. Und es hilft, die Methode zum Laden verschiedener Batterien (im Bereich von 4 bis 12 V) zu verfolgen und zu steuern.

Außerdem ist das Gerät mit einem Photovoltaik-Solarpanel ausgestattet, das als Eingangsquelle fungiert. Außerdem hilft es bei der Methode zum Laden von Batterien. Interessanterweise ist das Gerät recht sparsam und lässt sich daher leicht aus einfachen elektronischen Komponenten zusammenbauen.

Der Betrieb der Schaltung hängt von zwei Schlüsselfaktoren ab:

1. Wie die Klemmenlastspannung des Solarmoduls mit den Eingangsklemmen übereinstimmt.

2. Die richtige Anzahl von Batteriezelleneinheiten, die Sie über einen Spannungsregler (strombegrenzt) in den Ausgangskreis laden können. Damit haben Sie eine begrenzte Wärmeentwicklung, schnelles Aufladen und einen Drehschalter.

Und der Drehschalter hilft Ihnen, schnell die richtige Spannung auszuwählen – basierend auf der Intensität des Sonnenlichts.

Wie funktioniert der Solarbatteriekreislauf?

Schaltungsstruktur des Solarbatterieladegeräts

Quelle:Wikimedia Commons

Das Funktionsprinzip der Solarbatterieschaltung ist einfach! Es erzeugt eine konstante Spannung. Allerdings geht der Strom (Laden) zuerst über den Spannungsregler zu D1.

Dann passt der Spannungsregler seinen Pin an, um den Ausgangsstrom und die Ausgangsspannung zu steuern. Folglich wird ein ähnlicher Luftzug die Batterie aufladen.

Das Schaltungsdesign des Solarbatterieladegeräts

Schaltkreis Solarbatterieladegerät

Quelle:Schaltplan

Lassen Sie uns zunächst einen Blick auf die Schaltungskomponenten werfen, die Sie für dieses Setup benötigen. Dann schauen wir uns das Schaltungsdesign an:

Für das Design benötigte Komponenten

• Verbindungsdrähte
• DC-Batterie
• Topf (2K)
• Solarpanel (18 V)
• Kondensator (0,22uF)
• Spannungsregler (LM317)
• Widerstände (470, 100, 120 Ohm)
• Schottky-Diode (3A, 50V)
• Diode (1N4001)

Schaltkreise für Solarbatterieladegeräte– Das Schaltungsdesign

Die Idee hinter der Verwendung des LM317 ist es, Ihrer Schaltung einen variablen Spannungsregler zu geben. Darüber hinaus ist ein einstellbarer Spannungsregler ein Muss für Ihren Kurs. Allerdings erzeugt der LM317 einen Spannungsbereich von 1,25 bis 37 V. Außerdem erzeugt es einen maximalen Strom von 1,5 A.

Außerdem beträgt der Spannungsabfallbereich des Spannungsreglers 2 – 2,5 V. Anschließend müssten Sie sich für ein Solarpanel entscheiden, das weniger Last und mehr Spannung hat. Daher arbeiten wir mit dem 18-V-Solarpanel.

Der beste Weg, um eine Rückspannung zu vermeiden, die sich auf das Solarpanel und den LM317 auswirkt, wenn Ihr Akku nicht geladen wird, ist die Verwendung der Schottky-Diode.

Außerdem wäre es hilfreich, wenn Sie einen Blei-Säure-Akku mit einer Spezifikation von 12 V/1,3 Ah hätten. Außerdem können Sie jede 3A-Diode für den Aufbau verwenden.

Wie lädt man eine 12-V-Batterie auf?

Zunächst müssen Sie sicherstellen, dass Ihre Ausgangsspannung auf 14,5 V eingestellt ist. Der Strom (Laden) ist eine Division der Leistung und Spannung des Solarmoduls.

In diesem Setup beträgt die Wattleistung des Solarmoduls 5, während die Spannung 18 beträgt.

Ladestrom =5/18 =0,28 A.

Aber das ist noch nicht alles.

Da der LM317 etwa 1,5 A erzeugen kann, ist es entscheidend, Panels mit hoher Wattleistung zu verwenden. Dies gilt jedoch, wenn Sie möchten, dass Ihr Setup mehr Strom erzeugt.

Außerdem ist der LM317 kein idealer Spannungsregler – wenn Ihre Batterie einen Anfangsstrom von mehr als 1,5 A benötigt.

Wie lange dauert das Aufladen der Einrichtung?

Ladezeit =1,3 Ah/0,29 A pro 4,4 Stunden.

Die Verlustleistung des Solarmoduls beträgt also 5 Watt. Außerdem beträgt die in die Batterie eingespeiste Leistung 4 W, während die in den Regler eingespeiste Energie 1 W beträgt.

Ein Tipp hier ist, sicherzustellen, dass Sie alle notwendigen Parameter berücksichtigen – bevor Sie einen Akku laden.

Wie kann ich die Solarbatterieladeschaltung für eine 6-V-Anwendung verwenden?

Sehen Sie sich die Spezifikationen auf Ihrem Akku an und stellen Sie die Ausgangsspannung ein (7,5 bis 8 V). Verwenden Sie dann die obige Referenz, um die Verlustleistung und den Ladestrom zu berechnen.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass dieses Projekt Probleme mit Leistungsbeschränkungen hat. Und das alles dank des Wärmewiderstands des Kühlkörpers und des Spannungsreglers. Sie müssen also Ihre Leistung auf etwa 10 W begrenzen, um sicherzustellen, dass die Temperatur unter 125 ⁰ bleibt C.

Außerdem kann sich der Spannungsregler automatisch abschalten, wenn er zu heiß wird. Und das liegt daran, dass es einen Temperaturbegrenzungsschaltkreis hat.

Wenn Sie also mit dem Laden Ihres Akkus beginnen, wird Ihr Kühlkörper etwas warm. Wenn Sie jedoch die Einstellung mit maximaler Spannung beenden, wird der Kühlkörper heiß. Und die Wärme entsteht durch überschüssige Energie, die Sie nicht benötigen – beim Laden des Akkus.

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Wie begrenzt man also den Strom? Nun, da das Solarmodul dazu neigt, konstanten Strom zu liefern, fungiert es als Strombegrenzer.

Ihre Schaltung benötigt also keinen Strombegrenzer.

Schaltkreise für Solarbatterieladegeräte– Die technischen Daten des Solarladegeräts

• Ein maximaler Strom von 1,5 A, der intern auf 2,2 A begrenzt ist
• Maximale Verlustleistung von 10 W – einschließlich der Verlustleistung der Schottky-Diode
• Spannungsregelung von +/- 100mV
• Nennleistung des Solarmoduls von 10 W (6 V) oder 20 W (12 V)
• Typisch fallen Werte von 2 bis 2,75 V aus
• Vout-Bereich von 5 bis 14 V

Schaltkreise für Solarbatterieladegeräte– Schritte zur Verwendung dieser Solarbatterieladeschaltung

1. Beachten Sie den obigen Schaltplan und halten Sie Ihre Anschlüsse entsprechend ein.

2. Stellen Sie Ihr Solarpanel dort auf, wo es Sonnenlicht gibt.

3. Ändern Sie Ihren Pot RV1, um Ihre Ausgangsspannung einzustellen.

4. Verwenden Sie ein digitales Multimeter, um die Spannung Ihrer Batterie zu überprüfen.

Außerdem können Sie mit dem LM338 eine Solarbatterieladeschaltung aufbauen.

Wie man mit einem LM338 eine Schaltung für ein Solarbatterieladegerät erstellt

LM338 Batterie-Solarladeschaltung

Quelle:Flickr

Die Materialien, die Sie für das Projekt benötigen, sind:

• LM338
• Bleibatterie
• R1 (120)
• R3 (0,7/Wechselstrom)
• Amperemeter (0 bis 10 A)
• Solarpanel
• Transistor BC547
• P1 (10K)

Der LM338 ist ein weiterer vielseitiger Chip, der den Ladevorgang bequem handhaben kann. Außerdem ist der Prozess sicher. Die Schaltung stellt jedoch einen einfachen Aufbau dar, der eine standardmäßig geregelte Leistung liefert.

Das Design verleiht eine Stromsteuerungsfunktion. Wenn Sie also dieses Setup verwenden, steigt der Strom am Eingang an. Dies kann jedoch passieren, wenn die Intensität der Sonne proportional zunimmt. Und es gibt einen proportionalen Abfall in der Spannung des Ladegeräts – wodurch der Strom auf eine bestimmte Nennleistung reduziert wird.

Wenn Sie also den Emitter von BC547 über ADJ und Masse anschließen, hilft dies, die aktuellen Steueraktionen zu aktivieren. Wenn sich der Eingangsstrom erhöht, beginnt Ihre Batterie außerdem, zusätzlichen Strom zu ziehen.

Daher führt dies zu einem Spannungsaufbau über R3. Und dies erzeugt den entsprechenden Basisantrieb des Transistors. Dann verwendet der Transistor den LM338, um die Spannung zu leiten und zu korrigieren. Auf diese Weise passt sich der Strom den Sicherheitsanforderungen Ihrer Batterie an.

Sie können R3 oder Strombegrenzung berechnen, indem Sie 0,7 durch die maximale Strombegrenzung teilen.

d. h. R3 =0,7/Stromgrenze (Maximum)

Allerdings können Sie auch ein billigeres Schaltungsdesign für Solarbatterieladegeräte bauen, ohne die Bank zu sprengen.

Wie man eine einfache und billige Schaltung für ein Solarbatterieladegerät baut

Die benötigten Materialien sind:

• Dioden (1N5408) – 9
• Voltmeter
• Batterie (12 V)

Diese Art von Schaltung ist perfekt, wenn Sie nach einer sehr erschwinglichen und effektiven Option suchen. Allerdings ist die Einrichtung ziemlich technisch. Außerdem benötigt das Layout einige Dioden und ein Voltmeter. Oder Sie können einen Drehschalter und ein Multimeter verwenden.

Allerdings müssen Sie Ihre neun Dioden in Reihe schalten. Somit schützt es Ihr Panel vor dem Anschluss an die Batteriespannung. Außerdem wird der maximale Wechselstrom entfernt.

Verwenden Sie anschließend einige Komponenten, um das MPPT-Ladegerät anzuordnen. Wenn Sie also den Vorwärtsabfall der kombinierten Dioden berechnen, sollten Sie ungefähr 5 V haben. Und wenn Sie die Ladespannung von 14,4 V hinzufügen, ergibt sich eine geschätzte Gesamtspannung von 20 V.

Wenn also die höchste Sonneneinstrahlung herrscht und Sie Ihre Dioden in Reihe schalten, kann sich Ihre Panelspannung auf 19 V verringern. Und dies stellt eine effiziente Batterieladung dar. Auch wenn die Sonne untergeht, sinkt die Modulspannung unter die Nennspannung.

Daher können Sie einige Dioden überspringen, bis sich Ihre Batterie wieder erholt, indem Sie eine optimale Leistung erhalten.

Anwendungen der Solarbatterieschaltung

• Ni-Cd-Akkus
• Blei-Säure-Batterien

Schaltungen für Solarbatterieladegeräte – Vorteile der Solarbatterieschaltung

• Es ist kostengünstig und einfach
• Sie können die Ausgangsspannung einstellen
• Es ist möglich, gemeinsame Komponenten zu verwenden
• Es gibt keine Batterieentladung ohne Sonnenlicht

Abschluss

Der Solarbatteriekreis ermöglicht es Ihnen, Solarenergie zu gewinnen. Dann wandelt die Schaltung sie in elektrische Energie um, die Sie wiederholt in verschiedenen Anwendungen wie dem Aufladen Ihrer Tablets usw. wiederverwenden können.

Es ist also praktisch eine ausgezeichnete Option, wenn es darum geht, kostenlose Energie zu gewinnen.

Welche der Schaltungen planen Sie zu bauen? Oder haben Sie Fragen und Empfehlungen? Bitte zögern Sie nicht, uns zu erreichen.