如何制造混合太阳能充电器及其应用

根据国家可再生能源实验室的数据，地球在一小时内接收到的阳光足以满足全世界所有人每年的能源需求。太阳能适用于使用光伏电池(PVC)加热和发电。太阳能可以限制气候变化，因为它不产生碳排放。在这篇文章中，我们将讨论混合太阳能充电器。

太阳能是最好的替代能源，它可以取代化石燃料，如煤和天然气发电，造成空气、水和土地污染。太阳能(即直流电形式的能量)可以储存在电池中以备将来使用。

太阳能电池的转换效率是太阳光照射到光电池上并转化为可用电能的百分比。

混合太阳能充电器

太阳能充电系统的效率取决于天气状况。在阳光充足的晴天，太阳能电池板能产生最多的电力。通常情况下，太阳能电池板一天能得到四到五个小时的强烈阳光。如果天气多云，会影响电池充电过程，导致电池无法充满。

这个简单的混合太阳能充电器可以解决这个问题。它可以使用太阳能和交流电源给电池充电。当太阳能电池板的输出高于12伏时，电池使用太阳能充电，当输出低于12伏时，电池通过交流市电充电。

混合太阳能充电器电路

下图是混合太阳能充电器电路。以下硬件组件需要建立混合太阳能充电器电路。

• 一块12V, 10W的太阳能电池板(SP1连接)
• 运算放大器CA3130 (IC1)
• 12V单转换继电器(RL1)
• 1 n4007二极管
• 降压变压器X1
• 晶体管BC547 (T1)
• 很少有其他RLC组件

10瓦，12伏太阳能电池板

在这个电路中，我们使用了一个10瓦12伏的太阳能电池板。它将提供足够的能量给12V电池充电。

这个10w-12v模块是由36块性能相似的多晶硅太阳能电池组成的阵列，相互串联以获得12伏输出。

这些太阳能电池安装在一个重型阳极氧化铝框架提供强度。对于每18个单元串联串，安装一个旁路二极管。这些电池是由高透率、低铁、3mm钢化玻璃和由两片乙烯醋酸乙烯(EVA)制成的Tedlar聚酯Tedlar (TPT)材料层压而成。这种设置可以防止湿气渗入模组。

关键特性

• 36个高效硅太阳能电池
• 优化的模块性能与标称电压12v直流
• 旁路二极管避免热点效应
• 细胞嵌在TPT和EVA薄片中
• 美观，稳定，重型阳极氧化铝框架与方便
• 预电缆与快速连接系统

混合太阳能充电器电路工作

在阳光明媚的阳光下，12V, 10W太阳能电池板提供高达17伏直流与0.6安培电流。二极管D1提供反向极性保护，电容C1缓冲来自太阳能电池板的电压。运算放大器IC1被用作简单的电压比较器。

齐纳二极管ZD1为IC1的反相输入提供一个11伏的参考电压。e运放的非反相输入通过R1从太阳能电池板获得电压。

电路工作简单。当太阳能板的输出大于或等于12伏时，齐纳二极管ZD1导通并为IC1的反相端提供11伏电压。

由于运放的非反相输入此时得到更高的电压，比较器的输出变高。当比较器输出高时，绿色LED1发光。

然后晶体管T1导通，继电器RL1通电。因此，电池通过继电器RL1的常开(N/O)和公共触点从太阳能电池板获得充电电流。

LED2表示电池正在充电。电容C3用于晶体管T1的干净开关。二极管D2保护晶体管T1从反电动势二极管D3阻止电池电流放电进入电路。

当太阳能电池板的输出低于12伏时，比较器的输出变低，继电器断电。现在，电池从基于变压器的电源通过继电器的常闭(N/C)和公共触点获得充电电流。

该电源包括降压变压器X1，整流二极管D4和D5，平滑电容C4。

测试

为了测试电路的正常功能，应遵循以下说明:

• 从连接器SP1上拆卸太阳能电池板，并连接直流可变电压源。
• 设置一些低于12V的电压，然后慢慢升高。
• 当电压达到12V及以上时，测试点TP2的逻辑由低变高。
• 可以在TP3测试点检查变压器供电电压。

混合太阳能充电器的应用

最近，太阳能发电比其他替代能源更受欢迎，而且光伏板绝对无污染，也不需要高维护。下面是一些例子。

• 混合太阳能充电器系统用于多种能源，为其他能源提供全职备份供应。
• 路灯使用太阳能电池将阳光转化为直流充电。该系统使用太阳能充电控制器在电池中存储直流，并在许多领域使用。
• 家庭系统使用光伏模块用于家庭应用。

这就是混合太阳能充电器电路的设计。我希望你们都过得很好。欲知更多有关基于太阳能的工程项目或者对这篇文章有任何疑问，请在下面的评论区分享。