Circuitos del cargador de batería solar:cómo operarlo y las aplicaciones

Los paneles solares son bastante populares en estos días. Y la razón principal es que es un dispositivo simple que utiliza células fotovoltaicas para convertir la energía solar en electricidad. Además, los circuitos del cargador de batería solar no se quedan fuera. Después de todo, lo ayuda a cargar su batería rápidamente a través de la energía solar y es rentable. Aparte del hecho de que el circuito es fácil de construir, es lo suficientemente eficiente como para satisfacer las necesidades básicas de su batería.

Además, el cargador de batería solar funciona creando un voltaje constante para cargar el circuito de control.

Entonces, si desea aprender cómo construir este dispositivo competente, está de suerte, porque este artículo destaca todos los pasos necesarios que necesita.

¡Procedamos!

¿Qué es un circuito de cargador de batería solar?

Circuito del cargador de batería solar

Fuente:Wikimedia Commons

El circuito cargador de batería solar es un dispositivo que se comporta como un circuito de control. Y ayuda a rastrear y controlar el método de carga de diferentes baterías (entre el rango de 4 a 12 V).

Además, el dispositivo viene con un panel solar fotovoltaico que funciona como fuente de entrada. Además, ayuda con el método de carga de baterías. Curiosamente, el dispositivo es bastante económico y, por lo tanto, puede construirlo fácilmente a partir de componentes electrónicos simples.

El funcionamiento del circuito depende de dos factores clave:

1. Cómo coincide el voltaje de carga del terminal del panel solar con los terminales de entrada.

2. El número correcto de unidades de celdas de batería que puede cargar al circuito de salida a través de un regulador de voltaje (limitado por corriente). Con esto, tendrá una acumulación de calor limitada, una carga rápida y un interruptor giratorio.

Y el interruptor giratorio lo ayuda a elegir el voltaje adecuado rápidamente, según la intensidad de la luz solar.

¿Cómo funciona el circuito de batería solar?

Estructura del circuito del cargador de batería solar

Fuente:Wikimedia Commons

¡El principio de funcionamiento del circuito de la batería solar es simple! Genera voltaje constante. Dicho esto, la corriente (carga) pasa primero por el D1 a través del regulador de voltaje.

Luego, el regulador de voltaje ajusta su pin para controlar la corriente y el voltaje de salida. En consecuencia, una corriente similar cargará la batería.

El diseño del circuito del cargador de batería solar

Circuito del cargador de batería solar

Fuente:diagrama de circuito

Primero, echemos un vistazo a los componentes del circuito que necesitará para esta configuración. Luego, veremos el diseño del circuito:

Componentes necesarios para el diseño

• Cables de conexión
• Batería de CC
• Maceta (2K)
• Panel solar (18V)
• Condensador (0,22 uF)
• Regulador de voltaje (LM317)
• Resistencias (470, 100, 120 ohmios)
• Diodo Schottky (3A, 50V)
• Diodo (1N4001)

Circuitos del cargador de batería solar– El diseño del circuito

La idea detrás del uso del LM317 es darle a su circuito un regulador de voltaje variable. Además, un regulador de voltaje ajustable es imprescindible para su curso. Dicho esto, el LM317 genera un rango de voltaje de 1,25 a 37V. Además, produce una corriente máxima de 1,5 A.

Además, el rango de caída de tensión del regulador de tensión es de 2 a 2,5 V. Posteriormente, tendrías que optar por un panel solar que tenga menos carga y más voltaje. Por lo tanto, trabajaremos con el panel solar de 18V.

La mejor manera de evitar que un voltaje inverso afecte al panel solar y al LM317 cuando la batería no se está cargando es mediante el uso del diodo Schottky.

Además, ayudaría si tuviera una batería de plomo-ácido con una especificación de 12V/1.3Ah. Además, puede usar cualquier diodo 3A para la configuración.

¿Cómo se carga una batería de 12 V?

Primero, debe asegurarse de que su voltaje de salida se establezca en 14.5V. En cuanto a la corriente (carga), es una división de la potencia y el voltaje del panel solar.

En esta configuración, la potencia del panel solar es 5, mientras que su voltaje es 18.

Corriente de carga =5/18 =0,28 A.

Pero eso no es todo.

Dado que el LM317 puede generar alrededor de 1,5 A, es fundamental utilizar paneles de alto vataje. Pero esto se aplica si desea que su configuración genere más corriente.

Además, LM317 no es un regulador de voltaje ideal, si su batería necesita una corriente inicial superior a 1,5 A.

¿Cuánto tarda en cargarse la instalación?

Tiempo de carga =1,3 Ah/0,29 A por 4,4 horas.

Entonces, la disipación de energía del panel solar es de 5 vatios. Además, la energía que ingresa a la batería es de 4 W, mientras que la energía que ingresa al regulador es de 1 W.

Un consejo aquí es asegurarse de considerar todos los parámetros necesarios antes de cargar una batería.

¿Cómo puedo usar el circuito del cargador de batería solar para una aplicación de 6 V?

Mire las especificaciones de su batería y configure el voltaje de salida (7.5 a 8V). Luego, use la referencia anterior para calcular la disipación de energía y la corriente de carga.

Dicho esto, es vital tener en cuenta que este proyecto tiene problemas con las limitaciones de energía. Y todo gracias a la resistencia térmica del disipador de calor y del regulador de voltaje. Por lo tanto, debe limitar su potencia a unos 10 W para asegurarse de que la temperatura se mantenga por debajo de los 125  ⁰ C.

Además, el regulador de voltaje puede apagarse automáticamente si se calienta demasiado. Y es que tiene un circuito limitador de temperatura.

Por lo tanto, cuando comience a cargar su batería, su disipador de calor tendrá algo de calor. Pero, si termina de configurar con voltaje máximo, el disipador de calor estará caliente. Y el calor se produce debido al exceso de energía, que no necesita, al cargar la batería.

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Entonces, ¿cómo limitas la corriente? Bueno, dado que el panel solar tiende a ofrecer una corriente constante, se hace pasar por un limitador de corriente.

Por lo tanto, su circuito no necesita un limitador de corriente.

Circuitos del cargador de batería solar– Las especificaciones del cargador solar

• Una corriente máxima de 1,5 A que está limitada internamente a 2,2 A
• Disipación de potencia máxima de 10 W, que incluye la disipación de potencia del diodo Schottky
• Regulación de voltaje de +/- 100mV
• Clasificación del panel solar de 10 W (6 V) o 20 W (12 V)
• Omisión típica del valor de 2 a 2,75 V
• Rango Vout de 5 a 14V

Circuitos del cargador de batería solar– Pasos sobre cómo usar este circuito de cargador de batería solar

1. Preste atención al diagrama de circuito anterior y respete sus conexiones en consecuencia.

2. Coloque su panel solar donde haya luz solar.

3. Modifique su potenciómetro RV1 para establecer su voltaje de salida.

4. Use un multímetro digital para confirmar el voltaje de su batería.

Además, puede construir un circuito de cargador de batería solar con el LM338.

Cómo crear un circuito de cargador de batería solar con un LM338

Circuito cargador solar de batería LM338

Fuente:Flickr

Los materiales que necesitas para el proyecto son:

• LM338
• Batería de plomo-ácido
• R1 (120)
• R3 (0,7/cambio de corriente)
• Amperímetro (0 a 10A)
• Panel solar
• Transistor BC547
• P1 (10K)

El LM338 es otro chip versátil que puede manejar el proceso de carga de manera conveniente. Además, el proceso es seguro. Dicho esto, el circuito representa una configuración simple que suministra energía regulada estándar.

El diseño infunde una característica de control actual. Entonces, si usa esta configuración, la corriente aumentará en la entrada. Pero esto puede suceder cuando la intensidad del sol aumenta proporcionalmente. Y hay una caída proporcional en el voltaje del cargador, lo que reduce la corriente a una clasificación específica.

Entonces, cuando conecta el emisor de BC547 sobre el ADJ y la tierra, ayuda a activar las acciones de control actuales. Además, cuando haya un aumento en la corriente de entrada, la batería comenzará a consumir corriente adicional.

Por lo tanto, da como resultado una acumulación de voltaje en R3. Y esto crea la unidad base correspondiente del transistor. Luego, el transistor usa el LM338 para conducir y corregir el voltaje. De esa forma, la corriente se ajustará según los requisitos de seguridad de la batería.

Puede calcular el límite de corriente o R3 dividiendo 0,7 por el límite de corriente máximo.

es decir, R3 =0,7/límite de corriente (máximo)

Dicho esto, también puede construir un diseño de circuito de cargador de batería solar más económico sin arruinarse.

Cómo construir un circuito de cargador de batería solar simple y económico

Los materiales que necesitas son:

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

Este tipo de circuito es perfecto si buscas una opción muy económica y efectiva. Sin embargo, la configuración es bastante técnica. Además, el diseño necesita algunos diodos y un voltímetro. O puede usar un interruptor giratorio y un multímetro.

Dicho esto, debe agregar sus nueve diodos en serie. Por lo tanto, protege su panel de conectarse al voltaje de la batería. Además, elimina la corriente de cambio máxima.

Luego, use algunos componentes para organizar el cargador MPPT. Entonces, si calcula la caída directa de los diodos combinados, debería tener alrededor de 5V. Y si agrega el voltaje de carga de 14,4 V, el total será una estimación de 20 V.

Entonces, cuando hay un pico de luz solar y conecta sus diodos en serie, el voltaje de su panel puede reducirse a 19V. Y esto representa una carga de batería eficiente. Además, si cae el sol, el voltaje del panel disminuirá por debajo del voltaje nominal.

Por lo tanto, puede omitir algunos diodos hasta que la batería se restablezca obteniendo una potencia óptima.

Aplicaciones del Circuito de Batería Solar

• Baterías Ni-Cd
• Baterías de plomo-ácido

Circuitos de cargador de batería solar:beneficios del circuito de batería solar

• Es rentable y simple
• Puedes ajustar el voltaje de salida
• Es posible usar componentes comunes
• No hay descarga de batería en ausencia de luz solar

Conclusión

El circuito de batería solar permite obtener energía solar. Luego, el circuito la convierte en energía eléctrica que puedes reutilizar repetidamente en diferentes aplicaciones como cargar tus tabletas, etc.

Entonces, es prácticamente una excelente opción cuando se trata de recolectar energía gratis.

¿Cuál de los circuitos planeas construir? ¿O tienes preguntas y recomendaciones? No dude en comunicarse con nosotros.