¿Cómo cambiar entre un panel solar y una batería?

Una batería de 12v se está cargando desde un panel solar. Cuando la batería es de 12v, el panel solar se desconecta de la batería y conecta la carga con la batería. Y nuevamente, el panel solar está conectado con la batería cuando el voltaje de la batería es de 10v. ¿Cómo cambiar simplemente? ¿Cuál es preferible, optoacoplador o mosfet? y cómo están interconectados para una conmutación adecuada?

Solo para mi satisfacción, ¿alguien sabe, si dejo el panel solar conectado a la batería durante condiciones de carga, si se produciría algún tipo de daño?
No necesariamente tiene que desconectarlo, un diodo de bloqueo del panel a la batería puede ser suficiente.
@Andy alias Es una práctica común dejar una fuente de carga conectada a la batería mientras la carga también consume corriente. No veo la necesidad del cambio que Apu está considerando.
@PeterBennett Andy puede estar pensando en la situación en la que la batería está cargada, pero luego llega la noche (o se nubla) y el voltaje del panel cae. Esa es probablemente la única situación de la que preocuparse, y se soluciona fácilmente con un diodo que evita la polarización inversa del panel.
Seré honesto @Kaz No estaba pensando tan profundamente en eso; Solo estaba pensando en dejarlo conectado, pero tu punto es totalmente válido sobre la noche +1
@Andyaka, la otra preocupación podría ser que el voltaje de salida del panel solar sea demasiado alto para la carga, sin regulación.
@Passerby Nunca antes había hecho cosas con paneles solares; ni siquiera los miré: ¡tengo un calentador de agua en mi techo, eso es todo y no estoy seguro de que funcione porque me mudé recientemente! Me pregunto qué pensará el OP sobre la sobrecarga.
Ugh... ¿por qué la gramática es tan mala? ¡Apenas puedo decir lo que se pregunta! "Y nuevamente, el panel solar está conectado con la batería cuando el voltaje de la batería es, digamos, 10v".
Además, ¿el panel solar también impulsa la carga? ¿O el panel solar solo carga la batería, que luego, después de desconectar la celda solar, impulsa la carga?
Un caso no considerado es: el panel solar está conectado a la batería, pero el día se convierte en noche.

Respuestas (2)

Simplemente use algunos diodos de caída de bajo voltaje, como los diodos Schottky, para asegurarse de que la batería no intente energizar la celda solar.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Aquí, la celda solar se representa mediante el símbolo de fotodiodo D1, que es lo más parecido disponible en el editor de esquemas. La corriente puede fluir desde la fotocélula solo si desarrolla un voltaje que exceda el de la batería en al menos 0,25 V, una diferencia que se necesita para polarizar directamente el diodo Schottky D2. Cuando esta condición no existe (por ejemplo, la luz es demasiado baja), entonces el Schottky no está polarizado hacia adelante y evita el flujo de corriente inversa de la batería a D1.

Aquí hay una versión del esquema anterior que incorpora un modelo de componentes discretos más detallado de la celda:

esquemático

simular este circuito

¿Un controlador de carga tiene esta funcionalidad integrada?

Suponiendo que no tiene otra fuente de alimentación excepto la batería y el panel solar, y suponiendo que siempre es de día...

Aquí está cómo hacerlo. Tienes dos zeners para referencia de voltaje, 10 y 12 voltios. También tendría un pestillo SR, que controla si las células solares están conectadas. Tendrías 2 transistores. Cuando el voltaje de la batería llega a ser superior a 12, el voltaje fluye a través del zener, enciende el transistor, que luego establece el pestillo SR y el panel solar se desconecta. Cuando el voltaje está por debajo de 10, el otro transistor reinicia el pestillo SR, conectando el panel solar.

¡Y podría usar optoacopladores, MOSFET o incluso un relé! Realmente no importa en este caso, siempre que elija uno con la potencia nominal adecuada. Sin embargo, recomiendo el optoacoplador porque no almacena carga residual ni se daña con la electricidad estática (MOSFET), ni tiene desgaste mecánico (relé).

Si tiene el tiempo y la inclinación, ¿podría crear un esquema para mostrar esto? Lo agradecería como lo harían los demás, estoy seguro.