Circuits de chargeur de batterie solaire :fonctionnement et applications

Les panneaux solaires sont assez populaires de nos jours. Et la principale raison est qu'il s'agit d'un appareil simple qui utilise des cellules photovoltaïques pour transformer l'énergie solaire en électricité. De plus, les circuits du chargeur de batterie solaire ne sont pas en reste. Après tout, cela vous aide à recharger rapidement votre batterie via l'énergie solaire, et c'est rentable. Outre le fait que le circuit est facile à construire, il est suffisamment efficace pour répondre aux besoins de base de votre batterie.

De plus, le chargeur de batterie solaire fonctionne en créant une tension constante pour charger le circuit de commande.

Donc, si vous voulez apprendre à construire cet appareil performant, vous avez de la chance, car cet article met en évidence toutes les étapes nécessaires dont vous avez besoin.

Continuons !

Qu'est-ce qu'un circuit de chargeur de batterie solaire ?

Circuit du chargeur de batterie solaire

Source :Wikimedia Commons

Le circuit chargeur de batterie solaire est un dispositif qui se comporte comme un circuit de commande. Et cela permet de suivre et de contrôler la méthode de charge des différentes batteries (entre 4 et 12 V).

De plus, l'appareil est livré avec un panneau solaire photovoltaïque qui fonctionne comme source d'entrée. De plus, cela aide avec la méthode de chargement des batteries. Fait intéressant, l'appareil est assez économique et, par conséquent, vous pouvez facilement le construire à partir de composants électroniques simples.

Le fonctionnement du circuit dépend de deux facteurs clés :

1. Comment la tension de charge des bornes du panneau solaire correspond aux bornes d'entrée.

2. Le nombre correct d'unités de cellules de batterie que vous pouvez charger sur le circuit de sortie via un régulateur de tension (courant limité). Avec cela, vous aurez une accumulation de chaleur limitée, une charge rapide et un commutateur rotatif.

Et le commutateur rotatif vous aide à choisir rapidement la bonne tension, en fonction de l'intensité de la lumière solaire.

Comment fonctionne le circuit de batterie solaire ?

Structure du circuit du chargeur de batterie solaire

Source :Wikimedia Commons

Le principe de fonctionnement du circuit de batterie solaire est simple ! Il génère une tension constante. Cela dit, le courant (charge) passe d'abord par le D1 via le régulateur de tension.

Ensuite, le régulateur de tension ajuste sa broche pour contrôler le courant et la tension de sortie. Par conséquent, un tirage similaire chargera la batterie.

La conception du circuit du chargeur de batterie solaire

Circuit du chargeur de batterie solaire

Source :Diagramme de circuit

Tout d'abord, examinons les composants du circuit dont vous aurez besoin pour cette configuration. Ensuite, nous examinerons la conception du circuit :

Composants nécessaires à la conception

• Fils de connexion
• Batterie CC
• Pot (2K)
• Panneau solaire (18 V)
• Condensateur (0,22 uF)
• Régulateur de tension (LM317)
• Résistances (470, 100, 120 Ohms)
• Diode Schottky (3 A, 50 V)
• Diode (1N4001)

Circuits de chargeur de batterie solaire– La conception du circuit

L'idée derrière l'utilisation du LM317 est de donner à votre circuit un régulateur de tension variable. De plus, un régulateur de tension réglable est indispensable pour votre cours. Cela dit, le LM317 génère une plage de tension de 1,25 à 37V. De plus, il produit un courant maximum de 1,5 A.

De plus, la plage de chute de tension du régulateur de tension est de 2 à 2,5 V. Par la suite, vous devrez opter pour un panneau solaire qui a moins de charge et plus de tension. Par conséquent, nous travaillerons avec le panneau solaire 18V.

La meilleure façon d'éviter une tension inverse affectant le panneau solaire et le LM317 lorsque votre batterie ne se charge pas est d'utiliser la diode Schottky.

De plus, cela aiderait si vous aviez une batterie au plomb avec une spécification de 12V/1.3Ah. De plus, vous pouvez utiliser n'importe quelle diode 3A pour la configuration.

Comment charger une batterie 12 V ?

Tout d'abord, vous devez vous assurer que votre tension de sortie est fixée à 14,5 V. Quant au courant (charge), c'est une division de la puissance et de la tension du panneau solaire.

Dans cette configuration, la puissance du panneau solaire est de 5, tandis que sa tension est de 18.

Courant de charge =5/18 =0,28A.

Mais ce n'est pas tout.

Étant donné que le LM317 peut générer environ 1,5 A, il est crucial d'utiliser des panneaux à haute puissance. Mais cela s'applique si vous souhaitez que votre configuration génère plus de courant.

De plus, le LM317 n'est pas un régulateur de tension idéal, si votre batterie a besoin d'un courant initial supérieur à 1,5 A.

Combien de temps la configuration prend-elle pour se charger ?

Temps de charge =1,3 Ah/0,29 A par 4,4 heures.

Ainsi, la dissipation de puissance du panneau solaire est de 5 watts. De plus, la puissance entrant dans la batterie est de 4 W, tandis que l'énergie entrant dans le régulateur est de 1 W.

Un conseil ici est de vous assurer que vous tenez compte de tous les paramètres nécessaires avant de charger une batterie.

Comment puis-je utiliser le circuit du chargeur de batterie solaire pour une application 6 V ?

Regardez les spécifications de votre batterie et réglez la tension de sortie (7,5 à 8V). Ensuite, utilisez la référence ci-dessus pour calculer la dissipation de puissance et le courant de charge.

Cela dit, il est essentiel de noter que ce projet a des problèmes de limitation de puissance. Et tout cela grâce à la résistance thermique du dissipateur thermique et du régulateur de tension. Vous devez donc limiter votre puissance à environ 10 W pour vous assurer que la température reste inférieure à 125 ⁰ C.

De plus, le régulateur de tension peut s'arrêter automatiquement s'il devient trop chaud. Et c'est parce qu'il a un circuit de limitation de température.

Par conséquent, lorsque vous commencez à charger votre batterie, votre dissipateur thermique aura un peu de chaleur. Mais, si vous terminez le réglage avec une tension maximale, le dissipateur de chaleur sera chaud. Et la chaleur se produit en raison de l'excès de puissance, dont vous n'avez pas besoin lors de la charge de la batterie.

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Alors, comment limiter le courant ? Eh bien, puisque le panneau solaire a tendance à offrir un courant constant, il se présente comme un limiteur de courant.

Ainsi, votre circuit n'a pas besoin d'un limiteur de courant.

Circuits de chargeur de batterie solaire– Les spécifications du chargeur solaire

• Un courant maximal de 1,5 A limité en interne à 2,2 A
• Dissipation de puissance maximale de 10 W, qui inclut la dissipation de puissance de la diode Schottky
• Régulation de tension de +/- 100mV
• Puissance du panneau solaire de 10 W (6 V) ou 20 W (12 V)
• Décrochage typique de la valeur de 2 à 2,75 V
• Plage Vout de 5 à 14V

Circuits de chargeur de batterie solaire– Étapes d'utilisation de ce circuit de chargeur de batterie solaire

1. Faites attention au schéma de circuit ci-dessus et respectez vos connexions en conséquence.

2. Placez votre panneau solaire là où il y a du soleil.

3. Modifiez votre pot RV1 pour régler votre tension de sortie.

4. Utilisez un multimètre numérique pour confirmer la tension de votre batterie.

De plus, vous pouvez construire un circuit de chargeur de batterie solaire avec le LM338.

Comment créer un circuit de chargeur de batterie solaire avec un LM338

Circuit chargeur solaire batterie LM338

Source :Flickr

Les matériaux dont vous avez besoin pour le projet sont :

• LM338
• Batterie au plomb
• R1 (120)
• R3 (0,7/chg. courant)
• Ampèremètre (0 à 10 A)
• Panneau solaire
• Transistor BC547
• P1 (10 000)

Le LM338 est une autre puce polyvalente capable de gérer facilement le processus de charge. De plus, le processus est sûr. Cela dit, le circuit représente une configuration simple qui fournit une alimentation régulée standard.

La conception insuffle une fonction de contrôle de courant. Donc, si vous utilisez cette configuration, le courant augmentera à l'entrée. Mais cela peut arriver lorsque l'intensité du soleil augmente proportionnellement. Et il y a une chute proportionnelle dans le chargeur de tension, ce qui réduit le courant à une valeur nominale spécifiée.

Ainsi, lorsque vous connectez l'émetteur du BC547 sur l'ADJ et la masse, cela aide à activer les actions de contrôle actuelles. De plus, lorsqu'il y a une augmentation du courant d'entrée, votre batterie commencera à tirer du courant supplémentaire.

Par conséquent, il en résulte une accumulation de tension sur R3. Et cela crée la commande de base correspondante du transistor. Ensuite, le transistor utilise le LM338 pour conduire et corriger la tension. De cette façon, le courant s'ajustera en fonction des exigences de sécurité de votre batterie.

Vous pouvez calculer le R3 ou la limite de courant en divisant 0,7 par la limite de courant maximale.

c'est-à-dire, R3 =0,7/limite de courant (maximum)

Cela dit, vous pouvez également créer une conception de circuit de chargeur de batterie solaire moins chère sans vous ruiner.

Comment construire un circuit de chargeur de batterie solaire simple et bon marché

Les matériaux dont vous avez besoin sont :

• Diodes (1N5408) – 9
• Voltmètre
• Batterie (12 V)

Ce type de circuit est parfait si vous recherchez une option très abordable et efficace. Cependant, la configuration est assez technique. De plus, la mise en page nécessite des diodes et un voltmètre. Ou vous pouvez utiliser un commutateur rotatif et un multimètre.

Cela dit, vous devez ajouter vos neuf diodes en série. Ainsi, il protège votre panneau de la connexion à la tension de la batterie. En outre, il supprime le courant de changement maximal.

Ensuite, utilisez certains composants pour organiser le chargeur MPPT. Donc, si vous calculez la chute directe des diodes combinées, vous devriez avoir environ 5V. Et si vous ajoutez la tension de charge de 14,4 V, le total sera une estimation de 20 V.

Ainsi, lorsqu'il y a un pic d'ensoleillement et que vous connectez vos diodes en série, la tension de votre panneau peut être réduite à 19V. Et cela représente une charge de batterie efficace. De plus, si le soleil tombe, la tension du panneau diminuera en dessous de la tension nominale.

Par conséquent, vous pouvez ignorer certaines diodes jusqu'à ce que votre batterie se rétablisse en obtenant une puissance optimale.

Applications du circuit de batterie solaire

• Batteries Ni-Cd
• Batteries au plomb

Circuits de chargeur de batterie solaire – Avantages du circuit de batterie solaire

• C'est économique et simple
• Vous pouvez régler la tension de sortie
• Il est possible d'utiliser des composants communs
• La batterie ne se décharge pas en l'absence de soleil

Conclusion

Le circuit de la batterie solaire vous permet d'obtenir de l'énergie solaire. Ensuite, le circuit la convertit en énergie électrique que vous pouvez réutiliser à plusieurs reprises dans différentes applications comme charger vos tablettes, etc.

C'est donc pratiquement une excellente option lorsqu'il s'agit de récolter de l'énergie gratuite.

Lequel des circuits envisagez-vous de construire ? Ou avez-vous des questions et des recommandations? N'hésitez pas à nous contacter.