Aprenda a fazer seu carregador solar de baterias Deixe um comentário

A energia solar é uma das energias renováveis mais relevantes em boa parte do mundo. Afinal, fraco ou forte, todo dia há sol. Sendo assim, porque não aproveitar dessa energia abundante (e grátis!) para carregar as baterias de seu projeto? É justamente isso que este artigo vai te ensinar: como fazer seu carregador solar de baterias.

Materiais necessários

Para fazer este projeto, você vai precisar de:

Diagrama de funcionamento

O diagrama de funcionamento do carregador solar de baterias pode ser visto na figura 1.

Configuração painel solar
Figura 1 – diagrama de funcionamento

Em resumo: a energia solar é convertida em energia elétrica pelo painel solar, é direcionada ao módulo carregador de baterias de lítio TP4056 que, por sua vez, faz o carregamento controlado da bateria Li-Ion 18650 2.200mAh. São extremamente importantes os seguintes pontos:

  • Jamais carregue uma bateria Li-Ion (ou LiPo) sem um módulo carregador adequado. Um carregamento não controlado significa alto risco de explosão e incêndio (carregamento de baterias é algo muito sério!)
  • Cada Módulo Carregador de Bateria de Lítio TP4056 é capaz de carregar apenas uma célula (uma bateria de uma célula) de Li-Ion. Desobedecer isso significa sobrecarregar o módulo carregador, levanto a superaquecimento, carga inadequada e até a queima do módulo carregador.
  • Evite deixar a bateria exposta a fontes de calor ou diretamente ao sol. As baterias Li-Ion possuem um limite de temperatura de operação de 45ºC (e de carregamento 60ºC), sendo que temperaturas acima disso podem comprometer as baterias de maneira irreversível.

Circuito esquemático – com um painel solar

Para uso de apenas um painel solar para a carga da bateria Li-Ion, utilize o circuito esquemático mostrado na figura 2.

Esquemático solar
Figura 2 – circuito esquemático utilizando 1 painel solar

É importante ressaltar que, apesar de mais simples de montar e mais barata, esta solução não é muito eficiente. O motivo é que, de maneira geral, a energia elétrica gerada por somente um painel solar é baixa. Além disso, como há perdas significativas de energia (sobretudo no módulo carregador), a bateria pode demorar um tempo enorme para se carregar.

Circuito esquemático – múltiplos painéis solares

Para uso de múltiplos painéis solares em paralelo na carga da bateria Li-Ion, utilize o circuito esquemático mostrado na figura 3. Esta solução é muito superior a anterior, pois nela maior energia elétrica é gerada devido ao maior número de painéis e, portanto, a carga da bateria é feita de forma mais rápida.

Esquemático solar com mais de um painel solar
Figura 3 – circuito esquemático utilizando múltiplos painéis solares

Além da presença de mais painéis solares do que a solução anterior, nota-se como principal diferença o uso dos diodos 1N5819. Você tem ideia do porque? Vou te explicar!

Os diodos tem como função prevenir que um painel solar tente “alimentar” / suprir energia elétrica para outro ao invés de suprir energia elétrica para o módulo carregador de baterias. Painéis solares funcionam como baterias. Imagine duas baterias em paralelo alimentando um sistema elétrico qualquer.

Neste caso, se uma delas estiver gerando tensão elétrica inferior a outra (mesmo que a diferença for mínima), a que possui maior tensão elétrica tende a alimentar / carregar a que possui menor tensão elétrica, destinando assim menos energia elétrica ao sistema elétrico que alimentam de fato, o que significa que a eficiência energética do sistema todo cai drasticamente.

Para prevenir isso, os diodos neste circuito esquemático atuam como “válvulas unidirecionais de energia elétrica”, fazendo com que a energia elétrica gerada por cada um dos painéis seja direcionada ao módulo carregador de baterias.

Ainda, visando maior eficiência energética, os diodos utilizados devem ser do tipo Schottky. Este tipo de diodos possui queda de tensão direta algumas vezes inferior a diodos retificadores comuns (na ordem de 6 a 7 vezes, tipicamente). Logo, a tensão elétrica que chega ao módulo carregador de baterias é minimamente inferior à gerada pelos painéis solares, elevando assim a eficiência energética geral do projeto.

Qual é a quantidade ideal de painéis solares para uma boa carga de bateria?

A resposta é: quantos forem possíveis.
Quanto mais painéis solares, maior a energia elétrica gerada e, portanto, mais energia pode ser destinada para a carga da bateria, diminuindo assim seu tempo de recarga.

Gostou de aprender a fazer seu carregador solar de baterias? Deixe seu comentário logo abaixo. Em caso de dúvidas, caso queira trocar uma ideia, ou até mesmo dividir seu projeto, acesse nosso Fórum!

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