文档介绍：电子科技 2005 年第 10 期(总第 193 期)
太阳能充电器
吴慧峰
(武汉理工大学自动化学院,湖北武汉 430070)
摘要针对目前市场镍镉充电器存在的不足,即必须利用电能进行充电,而且充电时间是人为随意决定的
特点,利用光电器件可以进行光电之间的转化的特性,设计出可随时充电的充电器,既可像普通充电器一样利用
220V 交流电充电,又可以利用光照充电,同时还根据镍镉电池的特性,设计出专门放电电路和电量充满后可自动
断电充电电路。
关键词光谱范围;运算放大器;光电转化;光能
中图分类号
1 引言电源部分,为电池提供稳定的电量;充电部分,通
过这个部分将电量充入电池;放电部分,再对电池
笔者设计一个多功能的充电器,其不仅能够完
进行充电之前,需要将电池里面没有用完的电量放
成电能与电能之间的转化,同时还能完成光能与电
掉。下面将从这 3 个方面对整个系统进行讨论。
能之间的转化,将光能转化为电能,进行充电。这
电源部分
种充电器,既能像其他普通充电器一样利用 220V
在这个系统中,电源部分是用来为电池提供能
交流电对镍镉电池进行充电,并在电池充满后自动
量的来源,它可以采用两种不同的能量,一个是家
断开,同时还可以利用光电器件将光能转化为电
用 220V 交流电能,另一个就是光能。因此在这部
能,然后再由电路处理对电池进行充电。
分就有两种设计思路。
2 系统功能 220V 交流电充电
此多功能充电器具备以下的功能: 在这种情况下,电源部分包括变压电路、整流
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(1)能够利用光照对镍镉电池进行充电。在没电路、滤波电路、稳压电路,如图所示。
有电的情况下,可以就地取材,先通过光学器件聚 1 33
7805
光,再利用光电器件进行光电转化,产生一定电流,
2 R1
并利用这个电流对电池进行充电。这样只要有光 DD1-4
照,就可以随时充电。
C2
220V220v C1 C2
(2)能够自动控制充电的电量。目前市面上镍 LED1
LED1
镉充电器多数没有控制充电电量的,都是用恒压或
者恒流持续充电,充电的时间是由人随意定的。针
对镍镉电池的特性,其充电电量需要严格控制,因图 1 交流电充电
此,充电器要在电池充满后自动断电。图中电流变压器用来降压,D1-4 为 4 个二极管
(3)能够对电池进行放电。为了保证电池的使构成的整流电路,C1 是大容量的滤波电容,根据滤
用寿命,需要在进行充电之前将电池内大于 波电容的冲放电原理,过滤掉整流之后交流成分。
的电量放掉。 7805 是三端稳压管,输出 5V 恒定电压,电流是 1A。
3 系统结构由于家用交流网会随着居民用电量的变化而上下
浮动,会影响整流出来直流电压值波动,同时利用
根据系统的组成,可以将系统分为 3 个部分:
7805 可以输出恒定的 5V 电压,为后面放电部分、
收稿日期:
2005-06-03 充电部分的运算放大器提供工作电压。
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太阳能充电器
用光照充电运算放大器作为比较起使用,调节电位器的阻
利