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自制简单的太阳能充电器

作者:亚博足彩APP    发布时间:2020-09-14 22:53    

  太阳能充电器的电路如图10-1所示,它由太阳能电池板BP、“储电”用锂聚合物电池G和直流5V升压模块A等组成。

  当太阳光照射到太阳能电池板BP上时,BP表面即发生光伏效应,其两端输出一定功率的电能,通过隔离二极管VD1后,给锂聚合物电池G充电。这里设置G的作用是“储存”BP所产生的电能,如同“蓄水池”功能一般,既可在向手机等用电器具充电时稳定输出电压、提高输出电流,又可在无光照情况下提供应急充电。

  由于G的标称电压是3.7V,即使充满电后最高电压也就4.2V,并不能直接输出所需要的5V稳定直流电进行对外充电,所以电路中必不可少地采用了一个直流5V升压模块。闭合充电开关SA,作为充电指示灯的发光二极管VD2点亮;与此同时,锂聚合物电池G(包括太阳能电池板BP)输出的直流电,经5V升压模块处理后,通过标准USB电源插口输出稳定的直流5V电压,可对手机等用电器具进行充电。

  电路中,VD1作为隔离二极管,其作用是防止锂聚合物电池G对太阳能电池板BP反向放电(无光照时)。由于VD1采用了管压降仅为0.2V(实测)的肖特基二极管,故可有效降低对太阳能电池板BP输出电压的折损。R为发光二极管VD2的限流电阻器,其阻值大小影响VD2的发光亮度。

  BP选用开路电压6~8V、短路电流达140mA、外形尺寸是100mm×70mm×3mm的多晶硅太阳能电池板(如用价格高些的单晶硅太阳能电池板,则效果更佳)。该产品的背面焊引有两根塑料软电线,其中红色为电池的正极(+)引线,黑色为电池的负极()引线。

  太阳能电池板的功率输出能力与其面积大小密切相关,面积越大,在相同光照条件下的输出功率也越大。业余条件下,通过测试太阳能电池板的开路电压和短路电流这两项指标,可以大致判定其性能优劣,具体的方法见图1-5及其相关文字介绍,这里不再重述。

  A选用输入电压是1.2~4.5V、输出电压是5V、输出电流600mA的普通直流升压模块,如H993、BO-0305型等。现在电子元器件市场上这类直流升压模块品种很多,笔者使用的是从淘宝网购来的单价仅7元的直流升压模块。

  SA可用小型CKB-1型单刀双掷拨动开关(仅用其中一掷)。XS选用标准的USB插口。G用标称电压3.7V、容量2600mAh的锂聚合物电池。

  整个太阳能充电器的电路全部焊装在一个尺寸约为110mm×75mm×15mm的塑料小盒内,如图10-2所示。盒面板为太阳能电池板BP开出感光窗口,盒侧面适当位置处分别为发光二极管VD2开出管帽伸出孔、为USB插口和充电开关SA开出安装孔。盒内元器件和模块全部采用热熔胶进行粘固,热熔胶可用电烙铁加热热熔胶棒的简便方法获取。各元器件和模块之间通过各自的引脚、引线和适当长度的细电线所示的电路图正确焊接,根本不需制作印制电路板,组装起来很简便。

  装配好的太阳能充电器,只要元器件及模块质量保证,焊接无问题,无需任何调试,便可投入使用。

  将太阳能充电器置于阳光下,要求太阳光线尽可能地直射到太阳能电池板BP上,即开始对内部锂聚合物电池G充电。一般在阳光充足的情况下,给锂聚合物电池G充满电量,理论上需要超过18h的光照,因此用2~3个阳光日就可以充满电。这一状态下,还可闭合充电开关SA,通过USB插口及外接适配传输线,对手机等用电器具同时进行充电。由于太阳能电池板BP所提供的充电电流较小(140mA),加上锂聚合物电池G充满电后充电电流将会变得更小一些等因素,某种意义上可视为涓流充电,所以不必顾忌锂聚合物电池G会发生严重的过度充电现象。

  对于锂聚合物电池G充满电的太阳能充电器,可在旅游、出差、野外活动时随身携带,一旦手机电量不足,在无条件用市电充电或电网停电的情况下,可及时通过手机的USB充电线(一端为USB插头,另一端为与手机充电端口相匹配的插头),给手机补充电。当接好传输线,闭合充电开关SA后,手机显示屏即会显示充电开始。

  除了为手机充电,该太阳能充电器也适合为充电电压是5V的大多数移动数码设备充电,如数码照相机、mp3播放器、mp4播放器、游戏机、电子书、USB台灯、单片机真可谓出门必备、携带方便的绿色环保型“万能”随身充电器。


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