带太阳能电池板的电源（包括电池电量监控和充电IC）

本教程将逐步介绍如何使用太阳能电池板、18650锂电池和CL4056电池充电IC模块为ESP32开发板供电。我们将构建的电路还与ESP8266或任何以3.3V供电的微控制器兼容。

当使用太阳能电池板为ESP32供电时，使用其深度睡眠功能来节省电量可能很有用

所需部件

要使用太阳能电池板为ESP32或ESP8266供电，我们将使用以下部件：

• ESP32或ESP8266
• 2x迷你太阳能电池板（5/6V-1.2W）
• 锂离子电池18650
• 电池座
• 电池充电IC（可选）
• CL4056锂电池充电IC模块
• 电压调节器：
• 低压差或LDO稳压IC（MCP1700-3302E）
• 100uF电解电容
• 100nF陶瓷电容器
• 可选 – 用于电池监视器的分压器：
• 27k欧姆电阻器
• 100k欧姆电阻器

ESP32太阳能供电 – 电路概述

太阳能电池板输出在5V至6V之间，阳光直射。
太阳能电池板通过CL4056电池充电IC模块为锂电池充电。该模块负责为电池充电并防止过度充电。
锂电池在充满电时输出4.2V。
您需要使用低压差稳压器电路（MCP1700-3302E）从电池输出获得3.3V。
稳压器的输出将通过3.3V引脚为ESP32供电。

太阳能电池板

我们使用的太阳能电池板的输出电压高达5V至6V。如果您希望电池充电得更快，可以并联使用多个太阳能电池板。在此示例中，我们使用两个迷你太阳能电池板，如下图所示。

要将太阳能电池板并联焊接在一个太阳能电池板的（+）端子上，则将另一个太阳能电池板的（+）端子焊接。对 （-） 终端执行相同的操作。它可能有助于查看下图。

当并联接接太阳能电池板时，您将获得相同的输出电压，并使电流加倍（对于相同的太阳能电池板）。如下图所示，太阳能电池板输出大约6V。

CL4056充电IC模块

CL4056锂电池充电IC模块具有电路保护功能，可防止电池过压和反极性连接。

CL4056模块在为电池充电时点亮红色LED，在电池充满电时点亮蓝色LED。

将太阳能电池板连接到CL4056锂电池充电IC模块，如下图所示。将正极连接到标有英+和负端子到焊盘标有断续器.

然后，将电池座正极连接到B+焊盘，并将电池座负极对准B-垫。

这输出+和输出-是电池输出。这些锂电池在充满电时输出高达4.2V（尽管它们在标签上标记了3.7V）。

要通过 ESP32 的 3.3V 引脚为其供电，我们需要一个稳压器电路来从电池输出获得 3.3V 的电压。

电压调节器

使用典型的线性稳压器将电压从4.2V降至3.3V不是一个好主意，因为当电池放电到例如3.7V时，您的稳压器将停止工作，因为它具有高截止电压。为了有效地降低电池的电压，您需要使用低压差稳压器（简称LDO）来调节输出电压。

在研究了LDO之后，MCP1700-3302E是我们想要做的事情的最佳选择。还有一个很好的选择，如HT7333-A。

任何与这两个具有相似规格的LDO也是很好的替代方案。您的LDO在输出电压、静态电流、输出电流和低压差方面应具有相似的规格。请看下面的数据表。

LDO应具有一个陶瓷电容器和一个电解电容器，并联连接到GND和Vout，以平滑电压峰值。这里我们使用的是一个100uF电解电容和一个100nF陶瓷电容。

按照下一个原理图将稳压器电路添加到先前的设置中。

警告：电解电容器有极性！带有白色/灰色条带的引线应连接到GND。

稳压器的Vout引脚应输出3.3V。这是为ESP32或ESP8266供电的引脚。

最后，在确保稳压器的Vout引脚上获得正确的电压后，您可以为ESP32供电。将Vout引脚连接到ESP32的3.3V引脚，将GND连接到GND。

如果您使用的是ESP8266，则可以遵循相同的电路。将MCP1700-3302E的输出连接到ESP8266 3.3V引脚，并将GND连接到GND。

电池电压电平监测电路

当您使用电池或太阳能供电时，例如在这种情况下，监控电池电量可能非常有用。一种方法是使用ESP32的模拟引脚读取电池的输出电压。

但是，我们这里使用的电池在充满电时输出的最大电压为4.2V，但ESP32 GPIO的工作电压为3.3V。因此，我们需要添加一个分压器，以便我们能够从电池中读取电压。