Simple Solar Charger for Ni-MH 2800mAh by LM317T

โครงงานนี้เป็นโครงงานเล็กๆ อีก 1 โครงงานสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่ ชนิดนิเกิลเมทัลไฮไดร์ ขนาด 9.6V/2800mA โดยใช้ไอซียอดฮิตเบอร์ LM317T ซึ่งเราสามารถหาซื้อได้ง่ายและราคาถูก ใช้อุปกรณ์ต่อร่วมไม่กี่ตัวก็สามารถใช้งานได้แล้ว ในส่วนของแหล่งจ่ายไฟจะใช้จากแผงโซล่าร์เซลล์ขนาด 10 วัตต์ 12 โวลต์ จำนวน 2 แผงต่อขนานกัน

รูปที่ 1 เป็นแบตเตอรี่ขนาด 9.6V ภายในจะมีทั้งหมด 8 เซลล์ ชนิด Ni-MH2800mAh สำหรับการทดลอง โดยสายต่อของตัวแบตเตอรี่จะใช้คอนเน็กเตอร์ เพื่อความปลอดภัยในการใช้งานและการทดลอง

รูปที่ 2 เป็นวจรต้นแบบของการทดลองจะใช้แผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) อเนกประสงค์กลับด้านมาประกอบอุปกรณ์ต่างๆ ด้านบน เพื่อให้ง่ายต่อการทดลองและปรับแต่งวงจรตามที่เราต้องการ

รูปที่ 3 เป็นการทดลองวัดค่าแรงดันเอาต์พุตของวงจรชาร์จแบตเตอรี่ (Constant Voltage) ซึ่งในที่นี้จะกำหนดไว้ที่ 12V หรือประมาณ 1.5V ต่อเซลล์ และใช้แหล่งจ่ายไฟเลี้ยงกระแสตรงเป็น DC Power Supply ในการทดลองเบื้องต้น (แทนโซล่าร์เซลล์) และปรับค่าแรงดันอินพุตที่ 15V

รูปที่ 4 เป็นการทดลองช๊อตเซอร์กิตที่เอาต์พุตของวงจรชาร์จแบตเตอรี่ ทั้งนี้เพื่อตรวจสอบการควบคุมค่ากระแสคงที่ (Constant Current) ที่เกิดขึ้นให้เป็นตามที่กำหนด โดยวงจรนี้จะกำหนดไว้ที่ประมาณ 600mA ประมาณ 0.2C สำหรับกระแสในการชาร์จ

รูปที่ 5 รูปแผงโซล่าร์เซลล์ขนาด 10 วัตต์ 12 โวลต์ จำนวน 2 แผงต่อขนานกัน เพื่อใช้เป็นแหล่งจ่ายพลังงานไฟฟ้าและนำมาเก็บไว้ยังแบตเตอรี่ของเรานั้นเอง

สำหรับการทำงานของวงจรจะเห็นว่าใช้ตัวต้านทาน (R2) จะทำหน้าที่ตรวจจับกระแสค่า 0.22 โอห์ม โดยต่ออนุกรมที่ขาเอาต์พุตของไอซี LM317T จากนั้นก็จะใช้ตัวต้านทานปรับค่า (RP1) ทำหน้าที่ส่งสัญญาณป้อนกลับ (Feedback signal) เพื่อควบคุมแรงดันเอาต์พุตให้คงทึ่ตามที่เรากำหนด แรงดันที่เราจากการควบคุมจะถูกส่งต่อไปยังไดโอด เพื่อป้องกันแรงดันย้อนกลับไปยังอินพุตของไอซี ซึ่งโดยทั่วไปถ้าเลือกได้ไดโอดจะเป็นแบบซ๊อตกี้ไดโอด (Schottky Diode) เพื่อให้เกิดแรงดันตกคร่อมตัวไดโอดน้อยที่สุด

รูปที่ 7 แสดงการต่อวงจรและอุปกรณ์ต่างๆ ของตัวโครงงานที่ใช้ในการทดลองและสามารถนำไปใช้งานได้ซึ่งยังเป็นตัวต้นแบบ โดยเราอาจจะนำไปใส่ในกล่องใหม่ให้สวยและเรีบยร้อยขึ้น

สำหรับโครงงานนี้เป็นโครงงานเล็กๆ อีกตัวหนึ่งครับ ที่จะนำพลังงานไฟฟ้าจากแผงโซล่าร์เซลล์มาใช้งาน เพื่อเป็นการประหยัดการใช้ไฟฟ้าที่เราต้องเสียค่าใช้จ่าย และส่วนหนึ่งแอดมิตต้องการกระตุ้นเซลล์ภายในแบตเตอรี่ให้บ้างเพราะบางครั้งก็ตั้งไว้นาน โดยจากการทดลองสามารถนำพลังงานไฟฟ้าที่ได้มาชาร์จให้กับโทรศัพท์มือถือหรือโคมไฟแอลอีดีเล็กๆบนโต๊ะทำงานก็ได้ครับ.

Reference

1. https://electronics.stackexchange.com/questions/291808/is-voltage-an-accurate-metric-for-testing-the-charge-of-an-nimh-battery
2. https://th.mouser.com/new/panasonic/panasonic-bk120aahu-h-type-nimh-battery/
3. https://www.ti.com/lit/an/slua843/slua843.pdf?ts=1623381412316&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F
4. http://aacycler.com/post/nimh-open-circuit-voltage-vs-state-of-charge/
5. https://www.st.com/resource/en/datasheet/cd00000455.pdf
6. https://www.onsemi.com/pdf/datasheet/lm317-d.pdf