Célula solar: prevención de la sobrecarga de una batería de NiMH

Estoy tratando de diseñar un circuito y me preguntaba cómo diseñarlo para que la batería NimH de 12V 800mAH que estoy usando no se sobrecargue. He investigado la carga lenta y, según tengo entendido, debería funcionar un diodo zener que regule el voltaje hasta aproximadamente 13.3-13.7V. Elegí un Zener de 14V, teniendo en cuenta la caída de .6-.7V.

Escuché que la carga lenta no es lo mejor para la batería, pero no estoy seguro de cuánto más trabajo tomaría diseñar un cargador inteligente.

También estaba pensando en usar otro diodo para evitar el flujo de regreso a los paneles desde la batería.

esquemático

simule este circuito : esquema creado con CircuitLab Las tres fuentes de voltaje de la izquierda representan las células solares, con la batería de NiMH a la derecha.

Me preguntaba si necesitaría algún componente adicional si tuviera que usar tres celdas solares de 5,5 V en paralelo con una salida de 40 mA (16,5 V en total a 40 mA, regulada a 13,3 V por el zener) para evitar la sobrecarga.

Se hizo una pregunta similar a la mía en ¿Cómo evito sobrecargar una batería? Sin embargo, esto se trataba más de una batería de plomo-ácido más grande y usaba un regulador de voltaje con un diodo schottky.

Circuito de carga inteligente para el paquete de baterías NiMH Este enlace trata casi exactamente mi misma pregunta, pero estaba confundido con la respuesta que decía que se podía cargar hasta 1,45 V por celda, lo que elevaba mi voltaje máximo de carga a 14,5 V.

Teniendo en cuenta que solo estoy enviando 40 mA a una batería de 800 mAH, parece que no necesito más protección de la batería, pero me encantaría cualquier entrada.

Hola Jacob. ¡Gracias por visitar este foro! Hay varios problemas con tu pregunta. Primero, ¿puede proporcionar un enlace a las células solares reales que está utilizando? Generalmente tienen una clasificación Voc e Isc. Voc = tensión de circuito abierto e Isc = corriente de cortocircuito. También puede haber un voltaje de potencia máximo especificado. Todo esto será útil. La segunda cosa principal es que los paneles solares en su esquema se dibujan en paralelo, no en serie. Cuando se ponen en paralelo, las corrientes se suman y el voltaje es el mismo que una unidad. Así que probablemente deberías volver a dibujar el esquema para ponerlos en serie.
Además, un zener con polarización inversa no tiene una "caída de .6-.7 voltios". Está pensando en la caída de voltaje de un diodo con polarización directa, y eso no se aplica aquí.
Aquí están los paneles: store.sundancesolar.com/5-5v-40ma-solar-cell . Tienen un voltaje de circuito abierto de 6.5V e Isc es de 44mA
¿Usaría el voltaje de circuito abierto en lugar del voltaje máximo al calcular el valor de la resistencia como se describe a continuación?

Respuestas (1)

En primer lugar, tiene las tres células solares de 5,5 V en paralelo. Deben estar en serie para generar 16,5 V.

Las baterías de NiMH generalmente se cargan con circuitos integrados especiales hechos para este propósito, ya que requieren un control especial. Sin embargo, con el bajo nivel de corriente que tiene disponible (40 mA), puede arreglárselas con un cargador mucho más simple, como se menciona aquí . Debe asegurarse de que la corriente no supere este nivel (debe estar por debajo de 0,05 C, donde C = 800 mA). Si la corriente supera esto, hasta C/10 (800 mA), entonces debe agregar un temporizador para que los ciclos de carga no superen las 3 horas.

Necesitas reemplazar el 5.1 Zener por uno de 12 V, como el BZX85C12 . Además, deberá agregar una resistencia de 110 Ω entre la salida de las celdas solares y el Zener. El valor se calcula dividiendo la caída de tensión de 16,5 V - 12 V por la corriente a plena carga de 40 mA. Sin carga, el Zener disipará 0,04 A * 12 V = 500 mW, o la mitad de la clasificación máxima (1 W) del diodo.

Ah, confundí mis paneles, gracias por la corrección. Entonces, aunque la batería se puede cargar hasta ~ 13.3VI, ¿seguiría usando un Zener de 12V?
@JacobRiggs Supongo que alimentará la batería en una carga la mayor parte del tiempo. Si puede tolerar los 13.3v, entonces puede usar el Zener de mayor voltaje. Yo elegiría uno de 13v, como el NZX13A . Debe reducir el valor de la resistencia a 91 Ω.
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