简单学电路——太阳能电池充电器电路图
太阳能锂电池充放电及外部供电自动切换的电路
太阳能作为清洁能源之一，受到了越来越多的重视。
在太阳能发电系统中，充电和放电是其最基本的工作模式。
然而，由于太阳能发电系统的不稳定性，经常会出现光照不足或者夜晚无法继续发电的情况。
设计一种能够自动切换外部供电并进行充放电控制的电路就显得十分必要。
具体来说，太阳能发电系统通常由太阳能电池板、控制器、锂电池和逆变器等部分组成。
其中，太阳能电池板负责将光能转化为电能，充电器控制器则用于监控光照情况和电池充放电状态，而锂电池和逆变器则分别负责储存电能和将直流电转化为交流电以供使用。
为了实现太阳能锂电池充放电及外部供电自动切换的电路，我们需要考虑以下几个方面：1. 充电控制：- 在充电模式下，需要保证太阳能电池板能够将充足的电能输送给锂电池，同时避免过充的情况发生。
- 一般来说，充电控制可以通过控制器来实现，通过监测光照强度和电池电压来调节充电电流和电压，使其达到最佳状态。
2. 放电控制：- 在放电模式下，需要保证锂电池能够为逆变器提供足够的电能，并且避免电池过放造成损坏。
- 放电控制同样可以通过控制器来实现，通过监测负载情况和电池电压来调节放电电流和电压，使其处于安全合适的状态。
3. 外部供电切换：- 当太阳能电池板不能为电池充电时，需要自动切换到外部电源进行充电。
而当太阳能电池板能够继续发电时，则应自动切换回太阳能充电模式。
- 外部供电切换可以通过继电器或者智能控制器来实现，通过监测太阳能电池板输出和外部电源情况来进行切换控制。
要设计一个太阳能锂电池充放电及外部供电自动切换的电路，首先需要根据实际场景和需求确定合适的控制器和传感器，其次需要设计电路连接和控制逻辑，最后通过实验验证其性能和稳定性。
在实际工程中，为了提高系统可靠性和安全性，可以考虑使用多级保护措施，并在电路设计和选型上尽量选择稳定可靠的元器件和设备，另外也可以考虑加入远程监控和故障报警功能，以便及时发现和处理异常情况。
太阳能锂电池充放电及外部供电自动切换的电路设计是一个复杂而又有挑战性的工程，需要综合考虑充放电控制、外部供电切换和系统可靠性等方面，希望能够通过不断努力和创新，为太阳能发电系统的稳定运行和普及做出更大的贡献。
两模式太阳能灯串芯片功能说明以及电路图
ELITECHIP
ELITECHIP
EC2015-8A42太阳能两模式灯串芯片
一．功能说明
供电方式：DC3.7V 18650电池。
三路输入（光控、电源按键自锁开关、轻触开关）控制三路输出：1路太阳能充电指示灯、1路电源开关指示灯、1路负载输出。
上电工作用按键自锁开关控制电源通断，初始上电为常亮模式。
短按轻触开关转换为闪烁模式，再短按返回常亮模式，按键依次循环。
带断电记忆。
三路指示灯说明：1路太阳能指示灯，太阳能给电池充电时指示灯亮，无充电时指示灯不亮。
1路电源开关指示灯，自锁开关导通通电时指示灯亮，断开指示灯灭。
USB 充电功能:充电红灯亮充满绿灯亮。
二．电气参数（VDD=3.0V
TA=25℃）
工作电压：2.4-5V；工作电流：1mA；静态电流：6uA；
驱动电流低电平输出：80mA；驱动电流高电平输出：8mA；过VDD 极限电流：60mA；过GND 极限电流：60mA；工作温度：-10°-+85°；储存温度：-20°-+125°；三．封装脚位图（SOP-8）
2
3
1827364
5
PA3
VDD PA2PA1PA0
PA5PA4GND 管脚号符号
功能描述
1VDD 电源正2PA2悬空3PA1低电压检测4PA3触发开关5PA0光控输入6PA5灯串输出7PA4灯串输出8
GND 电源负
四．电路图参考
ELITECHIP
六．版本说明
版本
日期
描述
EC2015-8A42
2020/11/28
V01初版。
太阳能充电保护电路
2.1 太阳能充电保护电路2.1.1 太阳能电池板太阳能电池板不仅白天能提供电能，而且在夜间也可提供电力。
太阳能电池板同晶体管一样，由半导体组成的，主要材料是硅，也有一些其他合金。
太阳能电池板的表面由两个性质各异的部分组成。
当受到光的照射时，能够把光能转变为电能，使电流从一方流向另一方。
太阳能电池板只要受到阳光或灯光的照射，一般就可发出相当于所接收光能1/10的电能。
为了使太阳能电池板最大限度地减少光反射，将光能转变为电能，一般在上面蒙上了一层防止光反射的膜，使太阳能电池板的表面呈紫色。
太阳能供电部分主要由太阳能电池板(光伏组件)、充电电路和蓄电池组成。
光伏组件在白天吸收光照，将太阳能转化为电能储存在太阳能电池内。
一般晴天时，在理想的光照强度下，充满电只要4小时。
本系统采用15V太阳能电池板，实际测得电池板两端供电电压为17V～20V，充电电流为200mA～800mA。
2.1.2 蓄电池组容量设计太阳能电池电源系统的储能装置主要是蓄电池。
与太阳能电池方阵配套的蓄电池通常工作在浮充状态下，其电压随方阵发电量和负载用电量的变化而变化。
它的容量比负载所需的电量大得多。
蓄电池提供的能量还受环境温度的影响。
为了与太阳能电池匹配，要求蓄电池工作寿命长且维护简单。
(1)蓄电池的选用能够和太阳能电池配套使用的蓄电池种类很多，目前广泛采用的有铅酸免维护蓄电池、普通铅酸蓄电池和碱性镍镉蓄电池三种。
国内目前主要使用铅酸免维护蓄电池，因为其固有的“免”维护特性及对环境较少污染的特点，很适合用于性能可靠的太阳能电源系统，特别是无人值守的工作站。
普通铅酸蓄电池由于需要经常维护及其环境污染较大，所以主要适于有维护能力或低档场合使用。
碱性镍镉蓄电池虽然有较好的低温、过充、过放性能，但由于其价格较高，仅适用于较为特殊的场合。
(2)蓄电池组容量的计算蓄电池的容量对保证连续供电是很重要的。
在一年内，方阵发电量各月份有很大差别。
方阵的发电量在不能满足用电需要的月份，要靠蓄电池的电能给以补足；在超过用电需要的月份，是靠蓄电池将多余的电能储存起来。
太阳能充电电路资料
如韵电子CONSONANCE可用太阳能板供电的锂电池充电管理芯片CN3083概述：CN3083是可以用太阳能板供电的单节锂电池充电管理芯片。
该器件内部包括功率晶体管，应用时不需要外部的电流检测电阻和阻流二极管。
内部的8位模拟-数字转换电路，能够根据输入电压源的电流输出能力自动调整充电电流，用户不需要考虑最坏情况，可最大限度地利用输入电压源的电流输出能力，非常适合利用太阳能板等电流输出能力有限的电压源供电的锂电池充电应用。
CN3083只需要极少的外围元器件，并且符合USB 总线技术规范，非常适合于便携式应用的领域。
热调制电路可以在器件的功耗比较大或者环境温度比较高的时候将芯片温度控制在安全范围内。
内部固定的恒压充电电压为4.2V，也可以通过一个外部的电阻调节。
充电电流通过一个外部电阻设置。
当输入电压掉电时，CN3083自动进入低功耗的睡眠模式，此时电池的电流消耗小于3微安。
其它功能包括输入电压过低锁存，自动再充电，电池温度监控以及充电状态/充电结束状态指示等功能。
CN3083采用散热增强型的8管脚小外形封装(SOP8)。
应用：●太阳能充电器●利用太阳能板充电的应用●输入电压源电流输出能力有限的应用●电子词典●便携式设备●各种充电器特点：●内部集成有8位模拟-数字转换电路，能够根据输入电压源的电流输出能力自动调整充电电流●可利用太阳能板等输出电流能力有限的电压源供电的锂电池充电应用●输入电压范围：4.4V 到 6V●片内功率晶体管●不需要外部阻流二极管和电流检测电阻●恒压充电电压4.2V，也可通过一个外部电阻调节●为了激活深度放电的电池和减小功耗，在电池电压较低时采用涓流充电模式●可设置的持续恒流充电电流可达600mA●采用恒流/恒压/恒温模式充电，既可以使充电电流最大化，又可以防止芯片过热●电源电压掉电时自动进入低功耗的睡眠模式●充电状态和充电结束状态双指示输出●C/10充电结束检测●自动再充电●电池温度监测功能●封装形式SOP8●无铅产品管脚排列：FBGNDVIN BATCHOK应用电路：输入电压4.4V 到 6V图1 典型应用电路（恒压充电电压4.2V）输入电压4.4V 到 6V图2 应用电路（利用外接电阻调整恒压充电电压）在图2中，电池正极的恒压充电电压为：Vbat ＝ 4.2＋3.04×10-6×Rx其中，Vbat 的单位是伏特Rx 的单位是欧姆注：当使用外部电阻调整恒压充电电压时，由于芯片内部和外部的温度不一致及芯片生产时的工艺偏差等原因，可能导致输出电压的精度变差和温度系数变大。
15A太阳能电池充电放电控制电路详细分析
此电路是一个差放电路，SGM324的同相输入端接SVIN ，所以：根据虚断的概念，SGM324的同相输入端电压P V ：151315P R V SVIN R R =⨯+ 根据虚短的概念，SGM324的反相输入端电压N V ：P N V V ≈171416o N N N V V V SGND V R R R --=+ 而13R 、15R 和14R 、16R 起到了分压作用，阻值大小的选取可以根据输入端SVIN 、SGND 的电压范围以及输出电压范围酌情选取。
同时，如图中所写适当增大电阻可以减小蓄电池和太阳能回路的电流。
根据上图中的参数可以得到输出电压o V ：()0.068o V SVIN SGND ≈-18R ,5C 组成一个简单的RC 滤波网络，其截止频率185110c KHz R C ω==（一般根据经验值选取）。
此电路是一个同相放大电路，因为蓄电池正常放电时LGND 电压很低，有必要通过19R 、20R 把LGND 的电压抬高，抬高后使得N V 端的电压为19R LGND V +，即1920195V N LGND V R LGND R R -=⨯++，若如上图确定了放大器放大倍数为13倍就可以推算出5V 0.385V 13N V <=，从而可以选定19R 、20R 的阻值。
根据上图参数：22215V 1131K 1.2512.7551K+1K o N R LGND V V LGND LGND R ⎛⎫-⎛⎫=+⨯=⨯⨯+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 同时，对于集成运算放大，输入端要考虑输入保护，防止运放损坏。
（下边涉及电路同理） 3、此电路是一反相输入单门限比较器电路，通过设定24R 、25R 的分压比而得到门限电压2424255V P V R R R ≈⨯+。
在功能上，当电流逆流或者太阳能电池板反接时，INT1端输出低电平，供单片机检测，从而由单片机控制和预警。
4此电路结构与上述电路相同，不再赘言。
太阳能充电电路参考文档
①光伏电池的短路电流随光照强度增强而变大，两者近似为比例关系;光伏电池的开路电压在各种日照条件下变化不大；
②光伏电池的最大输出功率随光照强度增强而变大，且在同一日照环境下有唯一的最大输出功率点。在最大功率点左侧，输出功率随电池端电压上升呈近似线性上升趋势;到达最大功率点后，输出功率开始快速下降，且下降速度远大于上升速度；
③如图2-1所示：在虚线A的左侧，光伏电池的特性近似为电流源，右侧近似为电压源。虚线A对应最大功率点时光伏电池的工作电流，约为电池短路电流的90%；
④如图2-2所示：结温一定的情况下，光伏电池最大功率点对应的输出电压值基本不变。该值约为开路电压的76%。
(2)电池结温变化，日照不变
图2-3I–V特性曲线图2-4P–V特性曲线
世界光伏组件在1990年——2005年年平均增长率约15%。20世纪90年代后期，发展更加迅速，1999年光伏组件生产达到200兆瓦。商品化电池效率从10%～13%提高到13%～15%，生产规模从1～5兆瓦/年发展到5～25兆瓦/年，并正在向50兆瓦甚至100兆瓦扩大。光伏组件的生产成本降到3美元/瓦以下。
太阳能电池的镍镉电池充电器的设计与制作
太阳能电池的镍镉电池充电器的设计与制作
一、任务
在图1-2-14给定电路的基础上，在图纸方框处补充完成电路设计。
图1-2-14 太阳能电池镍镉电池充电器电路图
二、要求
1.设计电路符合如下功能指标要求，并编写设计报告；
①输入电源：6V太阳能光伏小组件。
②电路输出给镍镉电池16mA充电电流。
2.按设计电路和工艺要求制作调试样机；
3.操作规范、体现职业素养。
三、说明
1.设计器件将提供实时备选器件；
2.设计报告基本要素齐全；
3.按设计电路领取元件，按工艺要求安装调试电路；
4.在必要情况下，为达到功能指标可以改变原有电路的元件参数；
5.符合6S操作规程。
三、实施条件
1．场地、设施设备及软件环境条件
实施场地：电子产品安装实训室等工位数：20
设施设备及软件要求
2．考点提供的工具清单
3．考点提供的材料清单
四、考核时量:120分钟
五、评价标准（应包含技能与素养要求，其中素养要求分值原则上不超过20%）。
太阳能充电电路基本原理与设计
太阳能充电电路基本原理与设计
太阳能充电电路的基本原理是利用光伏效应将太阳能转化为电能，然后通过适当的电路将电能储存起来或直接提供给需要充电的设备。
以下是一个简单的太阳能充电电路设计原理：
1. 太阳能电池板：使用光伏效应将太阳能转化为直流电能的装置。
一般使用单晶硅或多晶硅制造，需要根据需要选择合适的功率和电压。
2. 充电控制器：用于控制电池的充电过程，以防止电池过充或过放。
它通常包括电池电压监测、充电电流控制和充电状态指示等功能。
3. 电池组：用于存储从太阳能电池板获取的电能。
一般使用铅酸电池、锂电池或镍氢电池等。
4. 逆变器：将电池组储存的直流电能转换为交流电能，以供给需要充电的设备使用。
逆变器通常需要根据需求选择合适的功率和输出电压。
基于以上原理，可以设计一个简单的太阳能充电电路：
1. 将太阳能电池板连接至充电控制器的充电端口。
2. 充电控制器监测电池电压，控制充电电流以避免过充。
3. 充电控制器将电能存储到电池组中。
4. 当需要充电时，将电池组的电能通过逆变器转换为交流电能输出，以供给设备使用。
需要注意的是，太阳能充电电路设计需要考虑太阳能电池板的输出功率、电压和充电控制器以及逆变器的额定功率和电压是否适配。
同时，还应根据具体需求考虑电池组的容量和类型选择。
最后，连接线路，确保安全可靠。