Circuito del cargador de batería solar usando el regulador de voltaje LM317

Circuito del cargador de batería solar usando el regulador de voltaje LM317

En la publicación anterior vimos el diagrama del circuito de cargador de batería 9v con LM311 y SCR. En esta publicación, veamos el circuito para recargar la batería de plomo-ácido utilizando el panel solar.

El concepto solar no es nuevo para nosotros. A medida que las fuentes de energía no renovables disminuyen, aumenta el uso de energía solar. Esta energía solar no solo se usa en la Tierra sino que también se usa en estaciones espaciales donde no hay energía eléctrica disponible.

Aquí está el circuito simple para cargar 12V, 1.3Ah batería de plomo recargable del panel solar. Este cargador solar tiene regulación de corriente y voltaje y también tiene instalaciones de corte de sobre voltaje. Este circuito también se puede usar para cargar cualquier batería a voltaje constante porque el voltaje de salida es ajustable.

 

Especificaciones del circuito de carga

  • Clasificación del panel solar-5W/17V
  • Voltaje de salida-Variable (5V-14V).
  • Corriente de salida máxima-0.29 Amps.
  • Tensión de salida: 2-2.75 V.
  • Regulación de voltaje: +/-100mV

Circulación del cargador de batería solar uit Principio:

El cargador de batería solar funciona según el principio de que el circuito de control de carga producirá la tensión constante. La corriente de carga pasa al regulador de voltaje LM317 a través del diodo D1. La tensión y la corriente de salida se regulan ajustando el pasador de ajuste del regulador de voltaje LM317. La batería se carga con la misma corriente.

Cargador de batería solar Diagrama de circuito:

 Diagrama del circuito del cargador de batería solar

Batería solar Diagrama del circuito del cargador

C i Componentes de rcuit

  • Panel solar-17V
  • Regulador de voltaje LM317
  • Batería DC
  • Diodo-1n4007
  • Condensador-0.1uF
  • Diodo Schottky-3A, 50V
  • Resistencias-220, 680 ohmios
  • Pot-2K
  • Conexión de cables

Hoja de datos de LM317

¿Conoce el concepto-¿Cómo funciona un circuito de cargador de batería automático?

Diseño del circuito del cargador de batería solar

El circuito debe tener un regulador de voltaje ajustable, por lo que se selecciona el regulador de voltaje variable LM317. Aquí el LM317 puede producir un voltaje de 1.25 a 37 voltios de corriente máxima y máxima de 1.5 amperios.

El regulador de voltaje ajustable tiene una caída de voltaje típica de 2 V-2.5V. Por lo tanto, el panel solar se selecciona de manera que tenga más voltaje que la carga. Aquí estoy seleccionando el panel solar 17v/5w.

La batería de ácido de plomo que se usa aquí tiene una especificación de 12v/1.3Ah. Para cargar esta batería, se requieren los siguientes pasos.

El diodo Schottky se usa para proteger el LM317 y el panel contra el voltaje inverso generado por la batería cuando no se está cargando. Aquí se puede usar cualquier diodo 3 A.

Para cargar 12V Voltaje de salida de la batería

  • Configure el voltaje de salida a 14.5 voltios (este voltaje se especifica en la batería como ciclo de uso)

Corriente de carga

  • Corriente de carga = Potencia del panel solar/Voltaje del panel solar = 5/17 = 0.29A.
  • Aquí el LM317 puede proporcionar corriente hasta 1.5A. Por lo tanto, se recomienda use paneles de alta potencia si se requiere más corriente para su aplicación (pero aquí mi batería requiere una corriente inicial de menos de 0.39Amps. Esta corriente inicial también se menciona en la batería).
  • Si la batería requiere corriente inicial más de 1.5 A, no se recomienda usar LM317.

Tiempo necesario para cargar

  • Tiempo de carga = 1.3Ah/0.29A = 4.44 horas.

Disipación de potencia

  • Aquí el panel solar tiene 5 vatios
  • Energía entrando a la batería = 14.5 * 0.29 = 4 vatios
  • Por lo tanto 1 vatio de potencia entrando en el regulador.

Todos los pa mencionados anteriormente los rameters deben tenerse en cuenta antes de cargar una batería.

Para aplicaciones de 6V

Configure el voltaje de salida a 7.5-8 voltios como se especifica en la batería.

calcule la corriente de carga, la disipación de potencia como se muestra arriba.

Disipación de potencia

En este proyecto, el poder es limitado porque de la resistencia térmica del regulador de voltaje LM317 y del disipador de calor. Para mantener la temperatura por debajo de 125 grados Celsius, la potencia debe limitarse a 10W. El regulador de voltaje LM317 tiene internamente un circuito limitador de temperatura, de modo que si se calienta demasiado, se apaga automáticamente.

Cuando la batería se está cargando, el disipador de calor se calienta. Al completar la carga a la tensión máxima, el disipador de calor funciona en caliente. Este calor se debe al exceso de energía que no se necesita en el proceso de carga de la batería.

Límite de corriente:

Como el panel solar proporciona corriente constante, actúa como un limitador de corriente. Por lo tanto, el circuito no necesita ninguna limitación de corriente.

Protección del cargador solar:

En este circuito, el condensador C1 protege de la descarga estática. El diodo D1 protege de la polaridad inversa. Y el IC del regulador de voltaje proporciona regulación de voltaje y corriente.

Especificaciones del cargador solar:

  • Clasificación del panel solar: 20W (12V) o 10W (6V )
  • Rango de Vout: 5 a 14V
  • Disipación de potencia máxima: 10W (incluye la disipación de potencia del diodo schottky)
  • Valor típico de abandono: 2 a 2.75V (depende de la corriente de carga)
  • Corriente máxima: 1.5 A (internamente, está limitada a 2.2 A)
  • Regulación de voltaje: +/-100 mV

¿Cómo se opera este circuito de cargador de batería solar?

  1. proporcione las conexiones de acuerdo con el diagrama del circuito.
  2. Coloque el panel solar a la luz del sol.
  3. Ahora configure la tensión de salida ajustando la olla RV1
  4. Verifique el voltaje de la batería con multímetro digital.

Ventajas del circuito del cargador de batería solar:

  • Voltaje de salida ajustable
  • El circuito es simple y de bajo costo.
  • El circuito usa componentes comúnmente disponibles.
  • Descarga cero de la batería cuando no hay luz solar en el panel solar.

Aplicaciones del circuito del cargador de batería solar:

  • Este circuito se usa para cargar baterías de plomo-ácido o Ni-Cd usando energía solar. (Puede obtener una idea sobre Cómo funciona un circuito de cargador de batería de plomo ácido leyendo las publicaciones anteriores).

Limitaciones de este circuito:

  1. En este proyecto, la corriente está limitada a 1.5A.
  2. El circuito requiere un alto voltaje de caída.

Las baterías solares son una de las herramientas eléctricas para hacer que el dispositivo funcione de manera eficiente. Como las fuentes de energía no renovables están disminuyendo, existe la necesidad de aumentar el uso de la energía solar. Las baterías solares juegan un papel crucial para que esto suceda en poco tiempo.

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