什么是太陽(yáng)能充電器？

太陽(yáng)能充電器是一種能夠?qū)⑻?yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的裝置，該電能隨后被存儲(chǔ)在蓄電池中。蓄電池可以是鉛酸電池、鋰電池或鎳氫電池等，它為各種設(shè)備如手機(jī)等數(shù)碼產(chǎn)品提供電力。太陽(yáng)能充電器主要由太陽(yáng)能光電池、蓄電池和調(diào)壓元件三個(gè)部分組成。這種充電器環(huán)保、可持續(xù)，并且在陽(yáng)光充足的地方非常實(shí)用。

在使用太陽(yáng)能充電器時(shí)，用戶只需將其放置在陽(yáng)光直射的地方，光電池就會(huì)開(kāi)始吸收陽(yáng)光并將其轉(zhuǎn)換為電能。電能隨后被存儲(chǔ)在蓄電池中，以供以后使用。調(diào)壓元件則負(fù)責(zé)確保輸出電壓的穩(wěn)定性，以保護(hù)連接的設(shè)備免受過(guò)高或過(guò)低的電壓影響。

總的來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能充電器是一種環(huán)保、可持續(xù)且實(shí)用的充電解決方案，尤其適合在陽(yáng)光充足的地方使用。然而，其充電速度可能受到天氣和光照條件的影響，因此在陰天或光照不足的情況下，充電速度可能會(huì)減慢。

接下來(lái)小編給大家分享一些太陽(yáng)能充電器電路圖，以及簡(jiǎn)單分析它們的工作原理。

太陽(yáng)能充電器電路圖分享

1、采用LM339的太陽(yáng)能電池充電器電路圖

這款基于 LM339 的小型太陽(yáng)能電池充電器設(shè)置旨在優(yōu)化使用任何太陽(yáng)能電池板的電池充電，同時(shí)防止其意外過(guò)載。考慮到它可以延長(zhǎng)電池壽命，這是一項(xiàng)很快就能收回成本的投資。

我們的設(shè)置只不過(guò)是一個(gè)雙比較器，當(dāng)電池端子的電壓太低時(shí)，它將面板連接到電池，并在超過(guò)特定閾值時(shí)立即斷開(kāi)連接。

由于它僅基于電池電壓測(cè)量進(jìn)行操作，因此特別適合具有液體或凝膠電解質(zhì)的鉛酸電池，這些電池很好地適應(yīng)了這種方法。

電池電壓在施加到兩個(gè)比較器 IC2a 和 IC2b 的輸入之前由 R3 和 R4 分壓。當(dāng)?shù)陀赑2設(shè)定的閾值時(shí)，IC2b的輸出變高，這也導(dǎo)致IC2c的輸出變高。T1被激活，繼電器RL1得電，使太陽(yáng)能電池板給電池供電并通過(guò)D3對(duì)其進(jìn)行充電。

當(dāng)電池端子上的電壓超過(guò) P1 設(shè)置的閾值時(shí)，IC1a 的輸出變低，從而觸發(fā) IC1c 中的相同響應(yīng)，導(dǎo)致繼電器斷電，從而防止電池過(guò)度充電。

為了確保 P1 和 P2 設(shè)置的閾值保持穩(wěn)定，它們通過(guò)集成穩(wěn)壓器 IC1 供電，并通過(guò) D2 和 C4 與來(lái)自太陽(yáng)能電池板的電壓仔細(xì)隔離。

這是因?yàn)椋诶^電器切換期間，該電壓波動(dòng)很大，這可能會(huì)影響比較器的操作。還提供了一個(gè)開(kāi)關(guān)，通過(guò)將 IC2a 和 IC2b 輸入上的電壓強(qiáng)制為高電平或低電平來(lái)手動(dòng)控制設(shè)置。這允許在需要時(shí)中斷或相反地強(qiáng)制充電。對(duì)于自動(dòng)操作，該開(kāi)關(guān)顯然保持在中間位置。

2、使用IC 7805開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的太陽(yáng)能充電器電路圖

這是一個(gè)采用7805開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的太陽(yáng)能電池充電器電路圖。在該 7805 降壓轉(zhuǎn)換器電路中，通過(guò)引入 Q1、D1 和 L1，實(shí)現(xiàn)了約 80% 的效率。 Q1 晶體管在阻流二極管 D1 和電感器 L1 的幫助下將多余的 5 或 7 V 電壓轉(zhuǎn)換為連接電池的額外電流。

這可確保IC 7805和BDX34 的散熱更低，同時(shí)為電池提供更高的電流，以實(shí)現(xiàn)高效、快速的充電。TIP122 射極跟隨器實(shí)際上是線性穩(wěn)壓器，用于將 5 V 開(kāi)關(guān)輸出微調(diào)為4.2 V 充電電壓，用于連接的 3.7 V 鋰離子電池。

3、使用LM317開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的太陽(yáng)能充電器電路圖

LM317是另一種線性穩(wěn)壓器，可轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝?yáng)能開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器充電器。可以利用 LM317 作為調(diào)節(jié)元件構(gòu)建廉價(jià)的可調(diào)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器。

該電路可用于通過(guò)額定電壓為 9V 至 35V 的太陽(yáng)能電池板對(duì)任何電壓為 1.5V 至 24V 的電池進(jìn)行高效充電。

功率 PNP 晶體管充當(dāng)執(zhí)行器，驅(qū)動(dòng) LC 濾波器。通過(guò) R6 促進(jìn)的正反饋將遲滯引入 LM317。 PNP 晶體管切換時(shí)，R5 上會(huì)產(chǎn)生適度的方波。

通過(guò)使用 R4 和 C2 進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，該方波隨后被傳輸?shù)秸{(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)端子，從而引發(fā)其激活或停用。

通過(guò)結(jié)合通過(guò) R3 從輸出中提取的負(fù)反饋，使電路產(chǎn)生振蕩。電容器C3用于加快開(kāi)關(guān)速度，而R2限制提供給Q1的最大驅(qū)動(dòng)電流。

這些穩(wěn)壓器的效率在 65% 到 85% 之間變化，具體取決于所需的輸出電壓。然而，在較低的輸出電壓下，固定功率損耗占總輸出功率的較大比例，從而導(dǎo)致效率降低。

工作頻率徘徊在 30 kHz 左右，紋波系數(shù)約為 150 mV，具體取決于輸入電壓。負(fù)載調(diào)節(jié)約為 50 mV，輸入電壓變化 10V 時(shí)，線路調(diào)節(jié)約為 1%。

4、混合太陽(yáng)能充電器電路圖

下圖所示為混合太陽(yáng)能充電器電路。在這個(gè)電路中，我們使用了 10 瓦、12 伏的太陽(yáng)能電池板。它將提供足夠的電量為 12V 電池充電。

在陽(yáng)光明媚的陽(yáng)光下，12V、10W 太陽(yáng)能電池板可提供高達(dá) 17 伏直流電壓和 0.6 安培電流。二極管 D1 提供反極性保護(hù)，電容器 C1 緩沖來(lái)自太陽(yáng)能電池板的電壓。運(yùn)算放大器IC1用作簡(jiǎn)單的電壓比較器。

齊納二極管ZD1為IC1的反相輸入端提供11伏的參考電壓。 e運(yùn)放的同相輸入端通過(guò)R1從太陽(yáng)能電池板獲取電壓。

該電路的工作原理很簡(jiǎn)單。當(dāng)太陽(yáng)能電池板的輸出大于或等于12伏時(shí)，齊納二極管ZD1導(dǎo)通并向IC1的反相端提供11伏電壓。

由于此時(shí)運(yùn)放的同相輸入端獲得較高電壓，因此比較器的輸出變?yōu)楦唠娖?。?dāng)比較器的輸出為高電平時(shí)，綠色 LED1 會(huì)發(fā)光。

然后晶體管 T1 導(dǎo)通，繼電器 RL1 通電。因此，電池通過(guò)繼電器 RL1 的常開(kāi)（N/O）和公共觸點(diǎn)從太陽(yáng)能電池板獲得充電電流。

LED2 指示電池正在充電。提供電容器C3用于晶體管T1的干凈切換。二極管 D2 保護(hù)晶體管 T1 免受反電動(dòng)勢(shì)影響，二極管 D3 防止電池電流放電到電路中。

當(dāng)太陽(yáng)能電池板的輸出降至 12 伏以下時(shí)，比較器的輸出變低并且繼電器斷電。現(xiàn)在，電池通過(guò)繼電器的常閉 (N/C) 和公共觸點(diǎn)從基于變壓器的電源獲取充電電流。該電源包括降壓變壓器X1、整流二極管D4和D5以及平滑電容器C4。

5、太陽(yáng)能窗式充電器電路圖

這是一個(gè)具有低和高截止功能的 48V 太陽(yáng)能電池充電器電路圖。集成電路IC 741 配置為比較器，并在其電源和輸入引腳上使用齊納二極管和分壓器網(wǎng)絡(luò)從 48V 高輸入適當(dāng)穩(wěn)定。

待充電電池顯示太陽(yáng)能充電器電路模塊的電壓。這是由于肖特基二極管 D1 兩端的電壓降為 0.3 至 0.4 V。 P1上設(shè)置的充電電壓將電壓限制擴(kuò)展為0.3-0.4V。八個(gè)串聯(lián)的太陽(yáng)能電池將成為該項(xiàng)目的太陽(yáng)能電池板。太陽(yáng)能電池板在 8 倍 0.45 V = 3.6 V 時(shí)提供近 140 mA -200mA 或更多電流。除了齊納二極管，我們還可以采用正向偏置方向的兩個(gè)普通二極管和接地的陰極。

T2 周圍的電路觀察電池兩端的電壓。當(dāng)電壓隨太陽(yáng)能電池板充滿后，功率電阻導(dǎo)通，結(jié)束對(duì)太陽(yáng)能電池板輸出電壓的充電。