Circuitos de carregador de bateria solar:como operá-lo e os aplicativos

Os painéis solares são bastante populares nos dias de hoje. E a principal razão é que é um dispositivo simples que usa células fotovoltaicas – para transformar a energia solar em eletricidade. Além disso, os circuitos do carregador de bateria solar não ficam de fora. Afinal, ele ajuda você a carregar sua bateria rapidamente por meio de energia solar – e é econômico. Além do fato de que o circuito é fácil de construir, é eficiente o suficiente para atender às necessidades básicas da sua bateria.

Além disso, o carregador de bateria solar funciona criando uma tensão constante para carregar o circuito de controle.

Então, se você quiser aprender a construir este dispositivo proficiente, você está com sorte, porque este artigo destaca todas as etapas necessárias que você precisa.

Vamos prosseguir!

O que é um circuito de carregador de bateria solar?

Circuito do carregador de bateria solar

Fonte:Wikimedia Commons

O circuito carregador de bateria solar é um dispositivo que se comporta como um circuito de controle. E ajuda a rastrear e controlar o método de carregamento de baterias diferentes (entre a faixa de 4 a 12V).

Além disso, o dispositivo vem com um painel solar fotovoltaico que funciona como fonte de entrada. Além disso, ajuda com o método de carregamento das baterias. Curiosamente, o dispositivo é bastante econômico e, portanto, você pode construí-lo facilmente a partir de componentes eletrônicos simples.

O funcionamento do circuito depende de dois fatores principais:

1. Como a tensão de carga do terminal do painel solar corresponde aos terminais de entrada.

2. O número correto de unidades de células de bateria que você pode carregar no circuito de saída através de um regulador de tensão (corrente limitada). Com isso, você terá um acúmulo de calor limitado, carregamento rápido e um interruptor rotativo.

E a chave rotativa ajuda você a escolher a voltagem correta rapidamente – com base na intensidade da luz solar.

Como funciona o circuito de bateria solar?

Estrutura do circuito do carregador de bateria solar

Fonte:Wikimedia Commons

O princípio de funcionamento do circuito da bateria solar é simples! Gera tensão constante. Dito isto, a corrente (carregamento) passa primeiro para o D1 através do regulador de tensão.

Em seguida, o regulador de tensão ajusta seu pino para controlar a corrente e a tensão de saída. Consequentemente, uma corrente semelhante carregará a bateria.

O projeto do circuito do carregador de bateria solar

Circuito do carregador de bateria solar

Fonte:CircuitDiagram

Primeiro, vamos dar uma olhada nos componentes do circuito que você precisará para esta configuração. Em seguida, veremos o projeto do circuito:

Componentes necessários para o projeto

• Conexão de fios
• Bateria CC
• Pote (2K)
• Painel Solar (18V)
• Capacitor (0,22uF)
• Regulador de tensão (LM317)
• Resistores (470, 100, 120 Ohms)
• Díodo Schottky (3A, 50V)
• Díodo (1N4001)

Circuitos de carregador de bateria solar– O projeto do circuito

A ideia por trás do uso do LM317 é dar ao seu circuito um regulador de tensão variável. Além disso, um regulador de tensão ajustável é indispensável para o seu curso. Dito isso, o LM317 gera uma faixa de tensão de 1,25 a 37V. Além disso, produz uma corrente máxima de 1,5A.

Além disso, a faixa de queda de tensão do regulador de tensão é de 2 a 2,5 V. Posteriormente, você teria que optar por um painel solar com menos carga e mais tensão. Por isso, trabalharemos com o painel solar de 18V.

A melhor maneira de evitar uma tensão reversa afetando o painel solar e o LM317 quando a bateria não está carregando é usando o diodo Schottky.

Além disso, ajudaria se você tivesse uma bateria de chumbo-ácido com especificação de 12V/1,3Ah. Além disso, você pode usar qualquer diodo 3A para a configuração.

Como você carrega uma bateria de 12 V?

Primeiro, você deve garantir que sua tensão de saída seja de 14,5V. Quanto à corrente (carregamento), é uma divisão da potência e tensão do painel solar.

Nesta configuração, a potência do painel solar é 5, enquanto sua tensão é 18.

Corrente de carregamento =5/18 =0,28A.

Mas isso não é tudo.

Como o LM317 pode gerar cerca de 1,5 A, é crucial usar painéis de alta potência. Mas isso se aplica se você quiser que sua configuração gere mais corrente.

Além disso, o LM317 não é um regulador de tensão ideal - se sua bateria precisar de uma corrente inicial superior a 1,5 A.

Quanto tempo a configuração leva para carregar?

Tempo de carregamento =1,3Ah/0,29A por 4,4 horas.

Portanto, a dissipação de energia do painel solar é de 5 watts. Além disso, a energia que entra na bateria é de 4W, enquanto a energia que entra no regulador é de 1W.

Uma dica aqui é garantir que você considere todos os parâmetros necessários antes de carregar uma bateria.

Como posso usar o circuito do carregador de bateria solar para uma aplicação de 6V?

Observe as especificações da sua bateria e defina a tensão de saída (7,5 a 8V). Em seguida, use a referência acima para calcular a dissipação de energia e a corrente de carga.

Dito isso, é vital observar que este projeto tem problemas com limitações de energia. E tudo graças à resistência térmica do dissipador de calor e do regulador de tensão. Portanto, você precisa limitar sua energia a cerca de 10 W, para garantir que a temperatura permaneça abaixo de 125 ⁰ C.

Além disso, o regulador de tensão pode desligar automaticamente se ficar muito quente. E é porque tem um circuito limitador de temperatura.

Portanto, quando você começar a carregar sua bateria, seu dissipador de calor terá um pouco de calor. Mas, se você terminar de configurar com tensão máxima, o dissipador de calor estará quente. E o calor ocorre devido ao excesso de energia, que você não precisa – ao carregar a bateria.

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Então, como você limita a corrente? Bem, como o painel solar tende a oferecer corrente constante, ele se apresenta como um limitador de corrente.

Portanto, seu circuito não precisa de um limitador de corrente.

Circuitos de carregador de bateria solar– As especificações do carregador solar

• Uma corrente máxima de 1,5 A que é limitada internamente a 2,2 A
• Dissipação de potência máxima de 10 W, que inclui a dissipação de potência do diodo Schottky
• Regulação de tensão de +/- 100mV
• Classificação do painel solar de 10 W (6 V) ou 20 W (12 V)
• Remoção típica do valor de 2 a 2,75V
• Vout de 5 a 14V

Circuitos de carregador de bateria solar– Etapas sobre como usar este circuito carregador de bateria solar

1. Preste atenção ao diagrama de circuito acima e siga suas conexões de acordo.

2. Coloque seu painel solar onde haja luz solar.

3. Modifique seu potenciômetro RV1 para ajustar sua tensão de saída.

4. Use um multímetro digital para confirmar a voltagem da sua bateria.

Além disso, você pode construir um circuito de carregador de bateria solar com o LM338.

Como criar um circuito de carregador de bateria solar com um LM338

Circuito do carregador solar da bateria LM338

Fonte:Flickr

Os materiais necessários para o projeto são:

• LM338
• Bateria de chumbo-ácido
• R1 (120)
• R3 (0,7/variação de corrente)
• Amperímetro (0 a 10A)
• Painel solar
• Transistor BC547
• P1 (10K)

O LM338 é mais um chip versátil que pode lidar com o processo de carregamento convenientemente. Além disso, o processo é seguro. Dito isto, o circuito representa uma configuração simples que fornece energia regulada padrão.

O design infunde um recurso de controle de corrente. Portanto, se você usar essa configuração, a corrente aumentará na entrada. Mas isso pode acontecer quando a intensidade do sol aumenta proporcionalmente. E há uma queda proporcional na voltagem do carregador - o que reduz a corrente a uma classificação especificada.

Então, quando você conecta o emissor do BC547 sobre o ADJ e o terra, ele ajuda a ativar as ações de controle atuais. Além disso, quando há um aumento na corrente de entrada, sua bateria começará a consumir corrente adicional.

Portanto, resulta em um acúmulo de tensão em R3. E isso cria a unidade base correspondente do transistor. Em seguida, o transistor usa o LM338 para conduzir e corrigir a tensão. Dessa forma, a corrente será ajustada com base nos requisitos de segurança da sua bateria.

Você pode calcular o R3 ou limite de corrente dividindo 0,7 pelo limite máximo de corrente.

ou seja, R3 =0,7/limite de corrente (máximo)

Dito isto, você também pode construir um design de circuito de carregador de bateria solar mais barato sem gastar muito.

Como construir um circuito de carregador de bateria solar simples e barato

Os materiais necessários são:

• Diodos (1N5408) – 9
• Voltímetro
• Bateria (12V)

Este tipo de circuito é perfeito se você estiver procurando por uma opção muito acessível e eficaz. No entanto, a configuração é bastante técnica. Além disso, o layout precisa de alguns diodos e um voltímetro. Ou você pode usar uma chave rotativa e um multímetro.

Dito isso, você deve adicionar seus nove diodos em série. Assim, protege seu painel de se conectar à tensão da bateria. Além disso, remove a corrente máxima de mudança.

Depois, use alguns componentes para organizar o carregador MPPT. Então, se você calcular a queda direta dos diodos combinados, você deve ter cerca de 5V. E se você adicionar a tensão de carregamento de 14,4V, o total será uma estimativa de 20V.

Portanto, quando há pico de sol e você conecta seus diodos em série, a tensão do painel pode reduzir para 19V. E isso representa uma carga de bateria eficiente. Além disso, se o sol cair, a tensão do painel diminuirá abaixo da tensão nominal.

Portanto, você pode pular alguns diodos até que sua bateria seja restaurada obtendo a energia ideal.

Aplicações do circuito de bateria solar

• Baterias Ni-Cd
• Baterias de chumbo-ácido

Circuitos de carregador de bateria solar – Benefícios do circuito de bateria solar

• É econômico e simples
• Você pode ajustar a tensão de saída
• É possível usar componentes comuns
• Não há descarga da bateria na ausência de luz solar

Encerrando

O circuito da bateria solar permite obter energia solar. Em seguida, o circuito a converte em energia elétrica que você pode reutilizar repetidamente em diferentes aplicações, como carregar seus tablets, etc.

Portanto, é praticamente uma excelente opção na hora de colher energia livre.

Qual dos circuitos você planeja construir? Ou você tem dúvidas e recomendações? Por favor, sinta-se à vontade para nos contatar.