Приветствую, радиолюбители-самоделкины!
Тема альтернативных источников энергии среди любителей что-нибудь сделать своими руками популярна не с проста — ведь в ней заключается немалая практическая польза. Самой простой, и в то же время актуальный пример — зарядка аккумуляторов от света с использованием солнечных панелей. С каждым годом солнечные панели становятся всё более и более доступны, купить экземпляр с небольшой площадью сейчас не составляет труда. Варианты с большей площадью стоят гораздо дороже, соответственно и вырабатывают гораздо больше мощности — их довольно часто используют в солнечных странах для автономного питания целых домов. Для подзарядки аккумуляторов небольшой ёмкости, о чём пойдёт речь в статье, достаточно будет панели с размерами от 4х4 см до 10х10 см, при увеличении размеров можно будет ускорить процесс заряда, или заряжать несколько аккумуляторов одновременно, но при этом возрастут и размеры конструкции. В качестве заряжаемых аккумуляторов могут использоваться типы Ni-MH или Ni-Cd типоразмеров АА или ААА, несмотря на появление литий-ионных аккумуляторов, данные типы всё равно находят себе применение. В данном случае они имеют преимущество в простоте заряда и устойчивости к переразряду, таким образом, это позволяет легко использовать их в сочетании с солнечными панелями. Для подключения аккумуляторов используется следующая схема:
В левой части показана сама солнечная панель, выдаваемое ей напряжение на свету должно составлять около 3В. Обратите внимание, что панель имеет полярность — важно её не перепутать, иначе аккумулятор не будет заряжаться. Как известно, напряжение на выходе панели напрямую зависит от светового потока, который попадает на её поверхность, таким образом, при наступлении сумерек напряжение на выходе может снизится вплоть до нуля и напряжение на аккумуляторе станет больше, чем на на панели. Для того, чтобы при этом аккумулятор не начал отдавать накопленный заряд обратно в панель, в схеме присутствует диод VD1, он пропускает зарядный ток только в одном направлении. Для уменьшения потерь применять здесь можно либо германиевый диоды, например, Д311, либо диоды Шоттки, например, BAT42. Применяемый диод должен быть рассчитан на напряжение хотя бы в 20 вольт и ток в 100 мА. При ярком солнце напряжение на панели наоборот значительно возрастает, и может превысить максимальное напряжение аккумулятора. Для того, чтобы ограничить напряжение на схеме присутствует светодиод VD2, он, во-первых своим свечением говорит о том, что солнечная панель работает, а во-вторых выполняет роль стабилитрона, не давая напряжению увеличится выше определённого порога. Этот порог зависит от цвета светодиода — светодиоды разных цветов имеют разное падение напряжения. В данном случае идеальным будет значение около 1,6В, этому соответствует светодиод красного или инфракрасного цвета. Параллельно светодиоду подключается заряжаемый аккумулятор, при подключении должна соблюдаться полярность. Ток заряда будет зависеть только от мощности солнечной панели и световому потоку от солнца, при использовании больших панелей имеет смысл подключать одинаковые аккумуляторы параллельно и заряжать одновременно, в этом случае следует взять диод VD1 с более высоким током.
Всю конструкцию можно смонтировать на небольшом основании из фанерки, рядом закрепляются сама солнечная панель и держатель для аккумулятора. Автор использует солнечную панель размерами 4х4 см, она обеспечивает совсем небольшой зарядный ток и время полного заряда аккумулятора получается достаточно большим. Но даже в этом случае конструкция может быть использована на практике, например, для питания какой-либо очень маломощной нагрузки, которая потребляет ток непрерывно. Например, это может быть какой-либо датчик температуры, света, влажности и т.д., используемый в составе автоматизированной системы. Другой вариант применения — для питания устройств, которые включаются всего на несколько секунд за день, например, для видеодомофона в загородном доме. Схема видеодомофона, питаемая аккумулятором с солнечной панелью будет брать ток только когда кто-то звонит в домофон, таким образом, всё остальное время в течение дня солнечная панель будет дозаряжать аккумулятор, поддерживая его в заряженном состоянии. Удачной сборки!
Источник (Source)
Подборки: Солнечная панель Солнечная энергетика Электроника Диод Аккумулятор Схема
Источник: