12 伏 20 安培太阳能充电控制器

出处:维库电子市场网时间:2025-01-10

 

 SCC3是一款太阳能充电控制器,其功能是调节从光伏板流入可充电电池的功率。它易于设置,使用一个控制器来设置电池浮动电压,并使用一个均衡开关来偶尔过度充电。自动温度补偿可在较宽的温度范围内优化电池充电。 SCC3 设计坚固,可以处理电池和光伏板的反极性连接。

  该电路的设计目标是高效、简单、可靠性和通用部件的使用。该电路设计为无线电静音型,这使其适合业余无线电和短波收听 (SWL) 应用。中功率太阳能系统可以使用 SCC3、额定电流高达 20 安培的 12V(标称)太阳能电池板以及额定容量为 500 毫安时至 400 安培小时的铅酸或其他可充电电池来构建。
  将太阳能电池板的额定电流与电池的安培小时额定值 (C) 相匹配非常重要。典型的电池充电电流为 C/20,因此 100 安培小时的电池的太阳能电池板额定电流不应大于 5 安培。如果太阳能电池板输出电流低于电池的充电电流要求,电池可能永远无法充满电。建议检查电池制造商的数据表,找到充电电流的有用范围,然后选择与电池匹配的 PV。
  电路激活部分使用运算放大器 IC4 作为比较器来接通 SCC3 其余部分的电源。当PV电压大于电池电压时,IC4导通并向稳压器IC3供电。如果电池反接,二极管 D2 可以防止 IC4 损坏。 IC3 产生稳压 5 伏电源。 5V 用于为 SCC3 电路供电,也用作电池浮动电压比较器 IC1a 的参考电压。
  浮动电压比较器 IC1a 将电池电压(除以 R1/VR1 和 R3)与 5V 参考电压(除以 R5 和 R6)进行比较。比较点通过热敏电阻TM1进行偏移,以进行温度补偿。比较点也通过均衡开关、S1 和 R2 进行修改。当电池电压低于浮动电压设置时,IC1a 的输出变高(+5V)。当电池电压高于浮动电压设置时,输出变低。这提供了控制电路其余部分的充电/空闲信号。
  充电/空闲信号被发送到IC2a和b,一对D型触发器。触发器由 IC1b 相移时钟振荡器提供时钟,运行频率约为 150 Hz。时钟使触发器输出产生与时钟振荡器的频率同步的方波充电/空闲信号。 IC2 的两半部分同步工作,IC2a 用于驱动 PV 电流开关电路,IC2b 用于驱动充电状态指示灯 LED 红色(充电)或绿色(浮动)。
  来自 IC2a 触发器的锁存充电/空闲信号交替开关双极晶体管 Q1 和 Q3。 Q1 将 MOSFET Q2 的栅极拉至地,从而打开通过电池的太阳能电流。 Q3 将 Q4 的基极拉向地,Q4 将 MOSFET Q2 的栅极拉向 PV+ 线,从而关闭 Q2 并停止太阳能充电电流。
  太阳能充电电流流过原理图上的粗线。二极管 D1 可防止电池在夜间通过反向偏置 IRF4905 MOSFET 和太阳能电池板放电,还可以在光伏线路短路时保护电路免受高反向电流的影响。如果二极管 D1 短路,保险丝 F1 可以保护电路免受可能出现的高电池电流的影响。 Transzorb TZ1 吸收可能由闪电引起的瞬态电压尖峰。
  使用
  将太阳能电池板连接到 SCC3 PV 端子,将电池连接到 SCC3 电池端子。
  将太阳能电池板放在阳光下,电池就会充电。当电池电量低且阳光照射在光伏上时,LED 会呈红色。当电池充电至浮充电压时,LED 将交替红/绿。当太阳落山时,LED 将关闭。
  在电池频繁深度放电的系统中,均衡开关应偶尔打开几个小时到一整天,这可确保电池较弱的电池充满电。
  SCC3-e1 24V改装
  Bernard Drapier(业余无线电台 FY1LE)修改了 SCC3-e1,使其能够与 24V 光伏/电池系统配合使用,并慷慨地自愿分享他的工作。这是 修改后的原理图,这是 带有四个修改后的 SCC3 板的系统的照片。请注意,R26(Q2 源极和栅极端子之间的 1M 电阻器)可以省略,如果需要,可以将该电阻器保留在电路中。两个额外的 12V 齐纳二极管可以是 1N5242 类型或类似类型。 Transzorb (TZ1) 可以更改为 1V5KE47CA(如修改后的原理图所示)或 Panasonic V747。

  二次电池充电器

  远程二次电池电路
  如果您想给远程二次电池充电,可以使用上述电路,例如便携式灯中的 12V 电池。 #1156 灯将二次电池的充电电流限制为 2 安培,它还可以在短路时保护远程接线免受高电流的影响。接线的额定电流应能处理超过 2 安培的电流,建议使用 14 号线或更粗的线。可以使用其他灯来设置不同的充电电流值。
  肖特基二极管防止主电池上的负载对二次电池放电。二极管在负载下有大约 0.5V 的压降,因此辅助电池将始终保持低于主电池(浮动)电压设置 0.5V。湿电池铅酸主电池和凝胶电池远程电池在此配置中可以很好地工作,因为凝胶电池的浮动电压低于湿电池。
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