Até alguns anos atrás conseguir uma célula solar custava os olhos da cara, o tempo passou e a tecnologia em geral ficou mais acessível, o mesmo está acontecendo com as células solares.
Muitos ainda tratam a captação da energia sustentável como esporte, mas não há dúvidas que chegaremos a uma época que uma simples célula solar pode ser a única opção para recarregar uma simples bateria de celular, aliás, atualmente já se aplica essa afirmação, pois num lugar onde não houver energia elétrica, uma das opções pode ser recarregar a bateria do seu celular através de uma bateria de carro ou diretamente de uma célula solar.
A energia eólica e a energia solar são energias limpas e podem recarregar baterias automotivas para diversas finalidades, o problema é como armazenar a energia disponível quando há sol (ou vento) para ser usada quando está escuro (ou em calmaria), se esse é seu problema, continue a leitura.
Nesse texto apresento um circuito de carregador de baterias de 12 voltas para recarregar baterias automotivas de 12 volts usando a energia solar ou a energia eólica ou outra fonte de energia que não ultrapasse os 40 volts.
Na sua aplicação original, o circuito recebe a tensão de duas células solares de 12 volts cada, elas são colocadas em série, essa opção deve-se ao fato de que aplicar 12 volts sobre a bateria de 12 volts não resulta em carga, é preciso diferença de potencial para que a energia maior seja transferida para o ponto de energia menor.
Por outro lado, se aplicar diretamente na bateria a tensão total das duas células solares sobre a bateria, é muito provável que uma das células solares vai ter uma vida útil muito curta, é preciso fazer arranjo eletrônico, é o caso do circuito proposto.
Em outra aplicação, a saída de um gerador eólico, onde geralmente a tensão é alternada, mas isso não impede a utilização do circuito, pois uma ponte de diodos na saída do gerador eólico resolve o problema, o que não pode é ter uma tensão maior do que 40 volts, pois a entrada máxima de tensão do circuito proposto é de 40 volts em tensão contínua.
Quanto a capacidade de carga, é de aproximadamente 10 ampères por hora, não pense que é pouco, e dependendo da luz solar é até bem possível que as duas células solares não tenham capacidade de fornecer 10 ampères por hora, não se engane pelas características que são apresentadas na hora da venda.
O circuito utiliza em sua entrada um máximo de 40 volts já filtrados, ou seja, 40 volts em tensão contínua e um circuito regulador com um circuito integrado regulador de tensão variável LM 317.
Tempos atrás quando falei sobre painéis solares fui questionado sobre a instalação em série das células solares, e a pergunta mais frequente era porque fazer um carregador para 12 volts se há 24 volts em duas células solares ligadas em série?
Todos que estão envolvidos no mundo da eletrônica sabem que para carregar uma bateria deve existir tensão maior do que o valor da tensão da bateria, só assim é que se consegue uma carga eficiente.
Para recarregar uma bateria acido chumbo de 12 Volts (na prática 13,8 Volts) é preciso pelo menos uma tensão de 15 volts na entrada do circuito, com uma célula solar só existem 12 volts.
O funcionamento é simples, a corrente elétrica que vem da célula solar (ou do gerador eólico) passa pelo diodo D1 e vai para o circuito integrado regulador de tensão LM 317.
O circuito integrado faz a correção em seu pino de ajuste e a tensão de saída e corrente pode ser regulada, o trimpot de 1K2 (1.2K) está entre o pino de ajuste do LM 317 e o negativo da alimentação faz com que a tensão de saída seja 15 volts, onde começa a carregar a bateria, o resistor R3 limita a carga da bateria e o diodo D2 impede que a bateria seja descarregada com a volta da carga para as células solares.
O transistor Q1 e o diodo zener D3 funcionam como interruptor de corte, a função é desligar o circuito de carga quando a bateria estiver carregada.
Quando a tensão no terminal da bateria sobe para acima de 14 volts, o diodo zener aplica uma corrente na base de Q1 e ele passa a conduzir, Q1 por sua vez, faz o aterramento da saída do LM317, que para de carregar a bateria.
O esquema do circuito proposto segue na imagem abaixo.
A vista pelo lado dos componentes caso a montagem seja feita utilizando o layout sugerido logo a seguir.
Como ligar células solares em série.
