Vezje regulatorja napetosti sončne plošče

Objava podrobno opisuje, kako doma zgraditi preprosto krmilno vezje regulatorja sončne celice za polnjenje majhnih baterij, kot je 12V 7AH baterija, z uporabo majhne sončne celice

Uporaba sončne plošče

Vsi dobro vemo o sončnih kolektorjih in njihovih funkcijah. Osnovne funkcije teh neverjetnih naprav so pretvorba sončne energije ali sončne svetlobe v električno energijo.

Sončna plošča je v osnovi sestavljena iz ločenih delov posameznih fotovoltaičnih celic. Vsaka od teh celic lahko ustvari majhno velikost električne energije, običajno približno 1,5 do 3 voltov.

Mnoge od teh celic nad ploščo so ožičene zaporedno, tako da se skupna efektivna napetost, ki jo ustvari celotna enota, poveča na uporabnih 12 voltov ali 24 voltov izhodov.

Tok, ki ga ustvarja enota, je neposredno sorazmeren z nivojem sončne svetlobe, ki pada na površino plošče. Moč, pridobljena iz sončne celice, se običajno uporablja za polnjenje svinčeve baterije.

Svinčenokislinska baterija, ko je popolnoma napolnjena, se uporablja z pretvornikom za pridobivanje zahtevane omrežne napetosti za električno napajanje hiše. V najboljšem primeru bi morali sončni žarki padati na površino plošče, da lahko deluje optimalno.

Ker pa sonce nikoli ne miruje, mora plošča nenehno slediti sončni poti ali slediti njej, da bo lahko učinkovito proizvajala elektriko.

Če ste zainteresirani za izdelavo avtomatski sistem dvojnih sledilnikov sončne celice se lahko sklicujete na enega od mojih prejšnjih člankov. Brez solarnega sledilnika bo solarna plošča lahko pretvorbe izvedla le s približno 30-odstotno učinkovitostjo.

Če se vrnemo k našim dejanskim razpravam o sončnih kolektorjih, lahko to napravo štejemo za srce sistema, kar zadeva pretvorbo sončne energije v električno energijo, vendar pa je treba proizvedeno elektriko veliko dimenzionirati, preden jo lahko učinkovito uporabimo v predhodni sistem kravatov.

Zakaj potrebujemo solarni regulator

Napetost, pridobljena iz sončne celice, ni nikoli stabilna in se drastično spreminja glede na položaj sonca in intenzivnost sončnih žarkov ter seveda glede na stopnjo padca nad sončno ploščo.

Ta napetost, če se napaja iz akumulatorja za polnjenje, lahko povzroči škodo in nepotrebno segrevanje akumulatorja in pripadajoče elektronike, zato je lahko nevarna za celoten sistem.

Za regulacijo napetosti na sončni plošči se običajno uporablja vezje regulatorja napetosti med izhodom sončne celice in vhodom baterije.

To vezje zagotavlja, da napetost sončne celice nikoli ne preseže varne vrednosti, ki jo zahteva baterija za polnjenje.

Za doseganje optimalnih rezultatov sončne celice mora biti najmanjša izhodna napetost plošče višja od zahtevane napetosti polnjenja akumulatorja, kar pomeni, da tudi v neugodnih razmerah, ko sončni žarki niso ostri ali optimalni, sončna plošča še vedno lahko ustvari napetost več kot recimo 12 voltov, kar je lahko napetost akumulatorja pod polnjenjem.

Solarni regulatorji napetosti, ki so na voljo na trgu, so lahko predragi in ne tako zanesljivi, vendar je izdelava enega takšnega regulatorja doma z običajnimi elektronskimi komponentami lahko ne samo zabavna, ampak tudi zelo ekonomična.

Morda boste želeli tudi prebrati o tem 100 Ah napetostno vezje

Shema vezja

OPOMBA : ODSTRANITE R4, KOT NI REALNEGA POMENA. LAHKO ZAMENITE Z ŽIČNO POVEZAVO.

Oblika tiskanega vezja ob progi (R4, dioda in S1 niso vključeni ... R4 pravzaprav ni pomemben in ga je mogoče zamenjati z mostično žico.

Kako deluje

Glede na predlagano vezje regulatorja napetosti sončne celice vidimo zasnovo, ki uporablja zelo običajne sestavne dele in hkrati izpolnjuje potrebe, ki jih zahtevajo naše specifikacije.

Samski IC LM 338 postane srce celotne konfiguracije in postane odgovoren za samostojno izvajanje želenih napetostnih predpisov.

Prikazano vezje regulatorja sončne celice je uokvirjeno v skladu s standardnim načinom konfiguracije IC 338.

Vhod je prikazan na prikazanih vhodnih točkah IC in izhod za baterijo, prejet na izhodu IC. Lonec ali prednastavitev se uporablja za natančno nastavitev nivoja napetosti, ki se lahko šteje za varno vrednost baterije.

Trenutno nadzorovano polnjenje

To vezje krmilnika solarnega regulatorja ponuja tudi trenutno krmilno funkcijo, ki zagotavlja, da baterija vedno prejme fiksno vnaprej določeno hitrost polnilnega toka in da ni nikoli prevožena. Modul lahko povežete po navodilih na diagramu.

Ustrezna navedena mesta lahko preprosto poveže tudi laik. Za ostalo funkcijo skrbi regulacijsko vezje. Ko se baterija popolnoma napolni (kot je prikazano na števcu), je treba stikalo S1 preklopiti v način pretvornika.

Izračun polnilnega toka za baterijo

Polnilni tok lahko izberemo z ustrezno izbiro vrednosti uporov R3. To lahko storite z rešitvijo formule: 0,6 / R3 = 1/10 baterija AH Prednastavljena VR1 je prilagojena za pridobivanje zahtevane polnilne napetosti iz regulatorja.

Solarni regulator z uporabo IC LM324

Ta sistem je primeren za vse sisteme sončnih celic IC LM324 zajamčeno učinkovito regulacijsko vezje ponuja varčen odgovor na polnjenje baterij svinčeve kisline, ki jih običajno vidimo v motornih vozilih.

Ne glede na ceno sončnih celic, za katere se domneva, da so pred vami za uporabo v drugih načrtih, je sončni regulator sam po sebi nižji od 10 USD.

V nasprotju s številnimi drugimi ranžirni regulatorji ki bo preusmeril tok skozi upor, ko je baterija popolnoma napolnjena, to vezje odklopi napajalno napajanje od akumulatorja, kar odpravlja potrebo po velikih upornih uporih.

Kako deluje vezje

Takoj, ko napetost akumulatorja pade pod 13,5 voltov (običajno napetost odprtega kroga 12 V baterije), se tranzistorji Q1, Q2 in Q3 vklopijo in polnilni tok gre skozi sončne celice, kot je bilo predvideno.

Aktivna zelena lučka prikazuje, da se baterija polni. Ko se napetost sponke akumulatorja približuje napetosti odprtega kroga sončne celice, opcijski ojačevalnik A1a izklopi tranzistorje Q1-Q3.

Ta položaj je zaskočen, dokler napetost akumulatorja pade na 13,2 V, nato pa se sproži postopek polnjenja akumulatorja.

Če ni sončne celice, ko napetost akumulatorja pade s 13,2 V na približno 11,4 V, kar pomeni, da je popolnoma izpraznjena baterija, A1b, izhod preklopi na 0 V, kar sproži pripeto RDEČO LED, da utripa s hitrostjo, ki jo določi nestabilni multivibrator A1c.

V tem primeru utripa s hitrostjo 2 herca. Op amp A1d daje referenco 6 V, da ohrani preklopne pragove na nivojih 11,4 V in 13,2 V.

Predlagano regulatorno vezje LM324 je zasnovano za spopadanje s tokovi do 3 amperov.

Za delo z večjimi tokovi je morda bistveno povečati osnovne tokove Q2, Q3, da se zagotovi, da lahko vsi ti tranzistorji vzdržujejo nasičenost med polnjenji.

Sončni regulator električne energije z uporabo IC 741

Večina tipičnih sončnih kolektorjev zagotavlja približno 19V bremena. To omogoča, da med polnjenjem 12V svinčeve akumulatorske baterije dobite padec 0,6 V nad usmerniško diodo. Dioda prepoveduje gibanje akumulatorskega toka po sončni plošči ponoči.

Ta nastavitev je lahko odlična, če se baterija ne napolni preveč, saj se lahko 12V baterija zlahka preveč napolni nad 1V5, če napajanje polnjenja ni nadzorovano.

Padec napetosti, induciran skozi serijski prehod BJT, je običajno približno 1,2 V, kar se zdi previsoko, da bi skoraj vsi sončni kolektorji lahko učinkovito delovali.

Obe zgoraj navedeni pomanjkljivosti se v tem preprostem vezju solarnega regulatorja učinkovito odstranijo. Tu se energija iz sončne celice napaja v akumulator preko releja in usmerniške diode.

Kako deluje vezje

Ko napetost akumulatorja naraste na 13,8 V, relejni kontakti kliknejo, tako da tranzistor 2N3055 začne s polnjenjem polniti baterijo na optimalno 14,2 V.

To polno napetost polnjenja bi lahko določili nekoliko nižje, kljub temu da večina svinčevih baterij začne pliniti pri 13,6 V. To uplinjanje se znatno poveča pri prenapetostni napetosti.

Relejni kontakti delujejo, ko napetost akumulatorja pade pod 13,8V. Za delovanje vezja se baterija ne porabi.

Fet služi kot konstanten trenutni vir.