9 lihtsat päikesepatarei laadija ahelat

9 lihtsat päikesepatarei laadija ahelat

Lihtne päikeselaadija on väikesed seadmed, mis võimaldavad teil akut kiiresti ja odavalt päikeseenergia abil laadida.



Lihtsal päikeselaadijal peab olema sisseehitatud 3 põhifunktsiooni:

  • See peaks olema odav.
  • Võhikusõbralik ja lihtne ehitada.
  • Peab olema piisavalt tõhus, et rahuldada põhilisi aku laadimisvajadusi.

Postitus selgitab põhjalikult üheksa parimat, kuid lihtsat päikesepatarei laadimisahelat, kasutades IC LM338, transistore, MOSFET-i, muundurmuundurit jne, mida saab isegi võhik ehitada ja paigaldada igat tüüpi akude laadimine ja muude seotud seadmete käitamine





Ülevaade

Päikesepaneelid pole meie jaoks uued ja täna kasutatakse seda laialdaselt kõigis sektorites. Selle seadme peamine omadus päikeseenergia muundamiseks elektrienergiaks on teinud selle väga populaarseks ja nüüd peetakse seda tungivalt kõigi elektrienergia kriiside või puudujääkide tulevaseks lahenduseks.

Päikeseenergiat võib kasutada otse elektriseadmete toitmiseks või lihtsalt hilisemaks kasutamiseks sobivasse salvestusseadmesse.



Tavaliselt on ainult üks tõhus viis elektrienergia salvestamiseks ja selleks on laetavad patareid.

Laetavad patareid on tõenäoliselt parim ja tõhusam viis elektrienergia kogumiseks või salvestamiseks hilisemaks kasutamiseks.

Päikesepatarei või päikesepaneeli energiat saab ka tõhusalt salvestada, nii et seda saab kasutada vastavalt enda eelistustele, tavaliselt pärast päikese loojumist või pimeduse ajal ja kui salvestatud energiat on valguste töötamiseks palju vaja.

Ehkki see võib tunduda üsna lihtne, pole aku laadimine päikesepaneelilt kunagi lihtne kahel põhjusel:

Päikesepaneeli pinge võib tohutult varieeruda sõltuvalt langevatest päikesekiirtest ja

Samuti varieerub vool samadel ülaltoodud põhjustel.

Kaks ülaltoodud põhjust võivad muuta tavalise laetava aku laadimisparameetrid väga ettearvamatuks ja ohtlikuks.

UUENDAMINE:

Enne järgmistesse kontseptsioonidesse süvenemist võite proovida seda ülilihtsat päikesepatarei laadijat, mis tagab väikese 12 V 7 Ah aku ohutu ja garanteeritud laadimise läbi väikese päikesepaneeli:

Vajalikud osad

  • Päikesepaneel - 20V, 1 amp
  • IC 7812 - 1 nr
  • 1N4007 Dioodid - 3nos
  • 2k2 1/4 vatt takisti - 1no

See tundub lahe, kas pole. Tegelikult võivad IC ja dioodid juba teie elektroonilises rämpskastis puhata, nii et peate need ostma. Nüüd vaatame, kuidas neid saab lõpptulemuse jaoks konfigureerida.

Hinnanguline aeg, mis kulub aku laadimiseks 11 V kuni 14 V, on umbes 8 tundi.

Nagu me teame, toodab IC 7812 väljundis fikseeritud 12 V, mida ei saa kasutada 12 V aku laadimiseks. Selle maapinnale ühendatud kolm dioodi (GND) on spetsiaalselt selle probleemi lahendamiseks ja IC-väljundi uuendamiseks umbes 12 + 0,7 + 0,7 + 0,7 V = 14,1 V, mis on täpselt vajalik 12 V laadimiseks aku täis.

0,7 V langus igas dioodis tõstab IC maanduslävi ettenähtud taseme võrra, sundides IC-d reguleerima väljundit 12 V asemel 14,1 V juures. 2k2 takistit kasutatakse dioodide aktiveerimiseks või kallutamiseks, nii et see suudaks juhtida ja jõustada kavandatud 2,1 V kogu langus.

Muutes selle veelgi lihtsamaks

Kui otsite veelgi lihtsamat päikeselaadijat, ei saa ilmselt olla midagi muud otsest kui sobiva nimega päikesepaneeli ühendamine otse sobiva akuga blokeerimisdioodi kaudu, nagu allpool näidatud:

Kuigi ülaltoodud disain ei sisalda regulaatorit, töötab see ikkagi, kuna paneeli voolutugevus on nominaalne, ja see väärtus näitab ainult halvenemist, kui päike oma positsiooni muudab.

Täielikult tühjenenud aku korral võib ülaltoodud lihtne seadistamine siiski akut kahjustada, kuna aku kipub kiiresti laadima ning jätkub laadimist ohtlikul tasemel ja kauem.

1) LM338 kasutamine päikesekontrollerina

Kuid tänu kaasaegsetele ülimalt mitmekülgsetele kiipidele nagu LM 338 ja LM 317 , mis saab ülaltoodud olukordadega väga tõhusalt toime tulla, muutes kõigi laetavate akude laadimisprotsessi päikesepaneeli kaudu väga ohutuks ja soovitavaks.

Allpool on näidatud lihtsa LM338 päikesepatarei laadija vooluring IC IC33 abil:

Skeem näitab lihtsat seadistamist, kasutades IC LM 338 mis on konfigureeritud tavapärases reguleeritud toiteallikas.

Praeguse juhtfunktsiooni kasutamine

Disaini eripära on see, et see sisaldab a praegune juhtimine funktsioon ka.

See tähendab, et kui vool kipub sisendis suurenema, mis võib tavaliselt aset leida siis, kui päikesekiire intensiivsus proportsionaalselt suureneb, langeb laadija pinge proportsionaalselt, tõmmates voolu tagasi määratud väärtuseni.

Nagu diagrammilt näeme, on transistori BC547 kollektor / emitter ühendatud üle ADJ ja maapinna, see vastutab praeguste juhtimistoimingute algatamise eest.

Kui sisendvool tõuseb, hakkab aku rohkem voolu tõmbama, see tekitab R3-le pinge, mis teisendatakse transistori vastavaks alusajamiks.

Transistor juhib ja korrigeerib pinget C LM338 kaudu, nii et voolukiirust saab reguleerida vastavalt aku ohututele nõuetele.

Praegune piir Valem:

R3 võib arvutada järgmise valemiga

R3 = 0,7 / maksimaalne voolupiirang

Ülaltoodud lihtsa päikesepatarei laadija vooluahela PCB disain on toodud allpool:

Arvesti ja sisenddiood ei kuulu PCB-sse.

2) $ 1 päikesepatarei laadija ahel

Teine disain selgitab odavat, kuid tõhusat, vähem kui 1 dollari suurust odavat, kuid samas tõhusat päikeselaadija vooluringi, mille päikeseenergia patareide tõhusa laadimise jaoks saab ehitada isegi võhik.

Mõistlikult tõhusa päikeselaadija seadistamiseks vajate lihtsalt päikesepaneeli, valikulülitit ja mõnda dioodi.

Mis on maksimaalse võimsuspunkti päikese jälgimine?

Võhiku jaoks oleks see midagi liiga keerulist ja keerukat, et seda haarata, ning süsteem, mis hõlmab äärmist elektroonikat.

Mõnes mõttes võib see tõsi olla ja kindlasti on MPPT-d keerukad kõrgekvaliteedilised seadmed, mis on mõeldud aku laadimise optimeerimiseks päikesepaneeli V / I kõverat muutmata.

Lihtsate sõnadega an MPPT jälgib hetkelist maksimaalset saadaolevat pinget päikesepaneelilt ja reguleerib aku laadimiskiirust nii, et paneeli pinge ei muutuks või oleks laadimisest eemal.

Lihtsamalt öeldes toimiks päikesepaneel kõige tõhusamalt, kui selle maksimaalset hetkelist pinget ei tõmmata allapoole laetud ühendatud aku pinget.

Näiteks kui teie päikesepaneeli avatud vooluringi pinge on 20 V ja laetava aku nimiväärtus on 12 V ning kui ühendate need kaks otse, põhjustaks paneeli pinge aku pingele langemise, mis muudaks asjad liiga ebaefektiivseks .

Ja vastupidi, kui suudaksite hoida paneeli pinget muutmata, kuid võtaksite sellest parima võimaliku laadimisvõimaluse, paneks süsteem töötama MPPT põhimõttega.

Nii et kõik on seotud aku optimaalse laadimisega paneeli pinget mõjutamata või langetamata.

Ülaltoodud tingimuste rakendamiseks on üks lihtne ja nullkuludega meetod.

Valige päikesepaneel, mille avatud vooluahela pinge vastab aku laadimispingele. Tähendus a 12 V aku võite valida paneeli, mille võimsus on 15 V ja mis tagaks mõlema parameetri maksimaalse optimeerimise.

Kuid praktiliselt võib ülaltoodud tingimusi olla raske saavutada, kuna päikesepaneelid ei tekita kunagi pidevat väljundit ja kipuvad tekitama halvenevat võimsustaset vastusena erinevatele päikesekiirte asenditele.

Sellepärast soovitatakse alati palju kõrgema reitinguga päikesepaneeli, nii et ka halvemates päevatingimustes hoiab see akut.

Olles öelnud, et mingil juhul pole vaja minna kallite MPPT-süsteemide juurde, saate sarnaseid tulemusi, kui kulutate selle eest paar taala. Järgmine arutelu muudab protseduurid selgeks.

Kuidas vooluring töötab

Nagu eespool arutletud, peavad paneeli tarbetu laadimise vältimiseks olema tingimused, mis sobivad ideaalselt PV pinge ja aku pingega.

Seda saab teha mõne dioodi, odava voltmeetri või olemasoleva multimeetri ja pöördlüliti abil. Muidugi umbes 1 dollari juures ei saa eeldada, et see on automaatne, võib-olla peate iga päev mitu korda lülitiga töötama.

Me teame, et alaldidioodi ettepoole suunatud pinge langus on umbes 0,6 volti, nii et paljude järjestikuste dioodide lisamisega on võimalik paneeli isoleerida ühendatud aku pingele lohisemisest.

Viidates allpool toodud vooluahela digaraamile, saab näidatud odavate komponentide abil korraldada laheda väikese MPPT-laadija.

Oletame diagrammil, et paneeli avatud vooluahela pinge on 20 V ja aku nimiväärtus 12 V.

Nende otsene ühendamine tõmbaks paneeli pinge aku tasemele, muutes asjad ebasobivaks.

Lisades järjestikku 9 dioodi, eraldame paneeli tõhusalt aku pingele laadimise ja lohistamise eest ning eraldame sellest maksimaalse laadimisvoolu.

Kombineeritud dioodide kogu edasilangus oleks umbes 5 V, pluss aku laadimispinge 14,4 V annab umbes 20 V, mis tähendab, et kui see on ühendatud kõigi päikesekiirte ajal järjestikku olevate dioodidega, võib paneeli pinge langeda marginaalselt umbes 19 V-ni, mille tulemuseks on tõhus aku laadimine.

Oletame nüüd, et päike hakkab langema, põhjustades paneeli pinge languse alla nimipinge, seda saab jälgida ühendatud voltmeeteril ja paar dioodi vahele jätta, kuni aku optimaalse võimsuse korral taastatakse.

Paneeli pinge positiivsena ühendatud noolemärgi saab asendada pöördlülitiga, et soovitada dioodide soovitatavat järjestikku valimist.

Ülaltoodud olukorra rakendamisel saab selgeid MPPT-laadimistingimusi tõhusalt simuleerida ilma kulukate seadmeteta. Seda saate teha igat tüüpi paneelide ja patareide jaoks, lisades seeriatesse rohkem dioode.

lihtsaim päikese laadija, mis kasutab ainult dioode

3) Päikeselaadija ja draiveri vooluring 10W / 20W / 30W / 50W valge suure võimsusega SMD LED-i jaoks

Kolmas idee õpetab meid ehitama lihtsat päikese LED-i koos akulaadija ahelaga valgustav suure võimsusega LED (SMD) tuled suurusjärgus 10–50 vatti. SMD LED-id on täielikult kaitstud termiliselt ja ülevoolu eest, kasutades odavat LM 338 voolupiiraja astet. Idee soovis hr Sarfraz Ahmad.

Tehnilised kirjeldused

Põhimõtteliselt olen 35 aastat tagasi Saksamaalt pärit diplomeeritud mehaanikainsener ja töötasin aastaid välismaal ning lahkusin aastaid tagasi isiklike probleemide tõttu kodus.
Vabandust, et teid häirin, kuid ma tean teie võimeid ja asjatundlikkust elektroonikas ning siirust, et aidata ja juhtida minusuguseid algusi. Olen näinud seda vooluringi, kus 12 VDC jaoks.

Olen kinnitanud SMD-le 12v 10-vatti, kork 1000uf, 16-voldise ja sillaalaldi, näete selle osa numbrit. Kui pööran alaldi tuled, hakkavad soojenema ja ka mõlemad SMD-d. Kardan, et kui neid tulesid kauaks põlema jätta, võib see kahjustada SMD-sid ja alaldit. Ma ei tea, kus probleem on. Sa võid mind aidata.

Mul on autovarandil tuli, mis lülitub kettal sisse ja kustub koidikul. Kahjuks jääb koormuse vähenemise tõttu elektri puudumisel tuli põlema, kuni elekter on tagasi.

Soovin installida vähemalt kaks SMR-i (12 volti) koos LDR-ga, nii et niipea kui tuli kustub, süttib SMD-tuli. Ma tahan, et kogu valgustus oleks veel kaks sarnast valgust mujal autovarjonil. Ma arvan, et kui ma ühendan kõik need neli SMD-tuled 12-voldise toiteallikaga, mis saab toite UPS-i vooluahelast.

Muidugi lisab see UPS-i akule lisakoormust, mis on koormuse sagedase langemise tõttu peaaegu täielikult laetud. Teine parim lahendus on paigaldada 12-voldine päikesepaneel ja kinnitada sellega kõik need neli SMD-valgustit. See laadib akut ja lülitab tuled sisse / välja.

See päikesepaneel peaks suutma hoida neid tulesid kogu öö ja lülitub koidikul välja. Palun aidake mind ja andke selle vooluringi / projekti kohta üksikasju.

Võite võtta aega, et teada saada, kuidas seda teha. Kirjutan teile, kuna kahjuks pole ükski meie kohaliku turu elektroonika- ega päikeseenergiatoodete müüja nõus mulle abi pakkuma, ükski neist ei tundu olevat tehniliselt kvalifitseeritud ja nad lihtsalt tahavad oma osi müüa.

Sarfraz Ahmad

Rawalpindi, Pakistan

vooluga juhitav päikesepatarei koos LED-pangaga

Kujundus

Ülaltoodud 10–50 vatise SMD päikeseenergia LED-valgustusahelas koos automaatse laadijaga näeme järgmisi etappe:

  • Päikesepaneelile
  • Paar praegust juhitavat LM338 regulaatori ahelat
  • Üleminekurelee
  • Laetav aku
  • ja 40-vatine LED SMD moodul

Eespool nimetatud etapid on integreeritud järgmiselt:

Kaks LM 338 astet on konfigureeritud standardsetes vooluregulaatori režiimides, kasutades vastavaid voolutundlikke takistusi, et tagada voolu juhitav väljund vastava ühendatud koormuse jaoks.

Vasakpoolse LM338 koormus on sellest LM338 etapist laetud aku ja päikesepaneeli sisendallikas. Takisti Rx arvutatakse selliselt, et aku võtab vastu ettenähtud koguse voolu ja seda ei juhita ega laadita üle.

Parempoolne külg LM 338 on laaditud LED-mooduliga ja ka siin tagab Ry, et moodul on varustatud õige määratud vooluhulgaga, et kaitsta seadmeid termilise põgenemise eest.

Päikesepaneeli pinge näitajad võivad olla vahemikus 18–24 V.

Vooluringi on sisse lülitatud relee, mis on juhtmega ühendatud LED-mooduliga, nii et see lülitatakse sisse ainult öösel või pimedas allpool künnist, et päikesepaneel saaks vajaliku võimsuse tekitada.

Niikaua kui päikesepinge on saadaval, jääb relee pingestatud, eraldades LED-mooduli akust ja tagades, et 40-vatine LED-moodul jääb päeval ja aku laadimise ajal välja.

Pärast hämarust, kui päikesepinge muutub piisavalt madalaks, ei suuda relee enam hoida oma N / O asendit ja libiseb N / C ümberlülitusele, ühendades aku LED-mooduliga ja valgustades massiivi saadaval oleva täislaetud kaudu akutoitel.

LED-moodulit saab näha kinnitatud jahutusradiaatoriga, mis peab olema piisavalt suur, et saavutada moodulist optimaalne tulemus ning tagada seadme pikem eluiga ja heledus.

Takisti väärtuste arvutamine

Näidatud piiravad takistid võib arvutada antud valemite põhjal:

Rx = 1,25 / aku laadimisvool

Ry = 1,25 / LED voolutugevus.

Eeldades, et aku on 40 AH pliiakuga, peaks eelistatud laadimisvool olema 4 amprit.

seetõttu Rx = 1,25 / 4 = 0,31 oomi

võimsus = 1,25 x 4 = 5 vatti

LED-voolu leiab jagades selle koguvõimsuse pinge nimiväärtusega, see tähendab 40/12 = 3,3amp

seetõttu Ry = 1,25 / 3 = 0,4 oomi

võimsus = 1,25 x 3 = 3,75 vatti või 4 vatti.

10-vatise LED-i puhul ei kasutata piiravaid takistusi, kuna aku sisendpinge on paralleelne LED-mooduli määratud 12 V piiriga ja ei saa seetõttu ohutuid piire ületada.

Ülaltoodud selgitus näitab, kuidas IC LM338 saab lihtsalt kasutada kasuliku päikese LED-valgustusahela valmistamiseks automaatse laadijaga.

4) Päikesevalguse automaatne lülitus relee abil

Meie neljandas automaatses päikesevalgustuse ahelas on üks relee lülitina aku laadimiseks päevasel ajal või seni, kuni päikesepaneel toodab elektrit, ja ühendatud LED-i valgustamiseks, kui paneel pole aktiivne.

Üleminek relee vahetamisele

Ühes minu eelmises artiklis, mis selgitas lihtsat päikeseaia valgusahel , kasutasime lülitamiseks ühte transistorit.

Varasema vooluringi üks puudus on see, et see ei taga aku reguleeritud laadimist, kuigi see ei pruugi olla tingimata vajalik, kuna akut ei laadita kunagi täisvõimsusel, kuid see aspekt võib vajada parandamist.

Varasema vooluringi teine ​​seotud puudus on selle madala võimsusega spetsifikatsioon, mis piirab suure võimsusega patareide ja LEDide kasutamist.

Järgmine vooluring lahendab mõlema ülaltoodud probleemi tõhusalt relee ja emitterijälgija transistori astme abil.

Vooluringi skeem

Releega juhitav automaatne päikesevalgusahel

Kuidas see töötab

Optimaalse päikesepaiste ajal saab relee paneelilt piisavalt energiat ja jääb sisselülitatuks, kui N / O-kontaktid on sisse lülitatud.

See võimaldab akul saada laadimispinge transistori emitteri järgija pinge regulaatori kaudu.

The kiirgaja jälgija disain on konfigureeritud TIP122, takisti ja zeneri dioodi abil. Takisti tagab transistori juhtimiseks vajaliku eelpingestamise, samal ajal kui zeneri dioodi väärtus kinnitab emitteri pinge, mida kontrollitakse veidi allpool zeneri pinge väärtust.

Seetõttu valitakse zeneri väärtus sobivaks, et see vastaks ühendatud aku laadimispingele.

6V aku puhul võis zeneri pingeks valida 7,5 V, 12 V aku puhul võib zeneri pinge olla umbes 15 V jne.

Kiirguse jälgija hoolitseb ka selle eest, et akut ei lastaks kunagi üle eraldatud laadimispiiri ületada.

Õhtul, kui tuvastatakse oluline päikesevalguse langus, on relee nõutavast minimaalsest hoidepingest pärsitud, mistõttu see nihkub N / O-kontaktilt N / C-le.

Ülaltoodud relee vahetamine viib aku kohe laadimisrežiimist LED-režiimi, valgustades LED-i aku pinge kaudu.

Osade loetelu a 6V / 4AH automaatne päikesevalgusahel, kasutades relee vahetust

  1. Päikesepaneel = 9V, 1amp
  2. Relee = 6V / 200mA
  3. Rx = 10 oomi / 2 vatti
  4. zenerdiood = 7,5 V, 1/2 vatti

5) Transistoriseeritud päikese laadija kontrolleri vooluring

Allpool toodud viies idee kirjeldab üksikasjalikult lihtsat päikese laadija vooluringi, millel on automaatne väljalülitus, kasutades ainult transistore. Idee soovis hr Mubarak Idris.

Vooluringi eesmärgid ja nõuded

  1. Palun härra, kas saaksite teha mulle 12v, 28.8AH liitiumioonaku, automaatse laadimiskontrolleri, kasutades toiteallikana päikesepaneeli, mis on 17v 4,5A juures maksimaalse päikesevalguse korral.
  2. Laadimiskontrolleril peaks olema võimalik ülelaadimiskaitse ja madal aku katkestada ning vooluringi peaks algajale olema lihtne teha ilma ic- või mikrokontrollerita.
  3. Vooluahel peaks pinge võrdluseks lüliti ja zenerina kasutama relee- või bjt-transistoreid, tänu härra lootusele varsti kuulda!

Kujundus

täielikult transistoreeritud päikeselaadija, mille koormus on ära lõigatud

PCB disain (komponendi pool)

Viidates ülaltoodud lihtsale transistoreid kasutavale päikeselaadija ahelale, toimub automaatne täislaadimistaseme ja alumise taseme automaatne katkestamine paari võrdluseks konfigureeritud BJT kaudu.

Tuletame meelde varasemat transistoride abil aku tühjenemise indikaatorahel , kus aku madalast tasemest teatati vaid kahe transistori ja mõne muu passiivkomponendi abil.

Siin kasutame identset disaini aku taseme tuvastamiseks ja aku vajaliku ümberlülitamise tagamiseks päikesepaneelil ja ühendatud koormusel.

Oletame, et meil on esialgu osaliselt tühi aku, mis põhjustab esimese BC547 vasakpoolse juhtimise lõpetamise (see määratakse, reguleerides baasi eelseadistust selle läve piirini) ja laseb järgmisel BC547 juhtida.

Kui see BC547 läbi viib, võimaldab see TIP127-l sisse lülituda, mis omakorda võimaldab päikesepaneeli pingel jõuda akuni ja hakata seda laadima.

Ülaltoodud olukord hoiab TIP122 vastupidi välja lülitatud, nii et koormus ei saa töötada.

Kui aku hakkab laadima, hakkab ka toitetrassi ületav pinge tõusma kuni punktini, kus vasak pool BC547 on võimeline lihtsalt juhtima, mistõttu parem külg BC547 lõpetab edasise juhtimise.

Niipea, kui see juhtub, pärsitakse TIP127 negatiivsete baassignaalide poolt ja see lakkab järk-järgult juhtimast nii, et aku katkeb järk-järgult päikesepaneeli pingest.

Kuid ülaltoodud olukord võimaldab TIP122-l aeglaselt saada baasi kallutamise päästik ja see hakkab juhtima .... mis tagab, et koormus suudab nüüd oma toiminguteks vajaliku varu saada.

Eespool selgitatud transistoreid ja automaatseid väljalülitusi sisaldavat päikeselaadija vooluahelat saab kasutada mis tahes väikesemahuliste päikese regulaatori rakenduste jaoks, näiteks mobiiltelefonide akude või muude liitium-ioonakude ohutuks laadimiseks.

Sest saamine reguleeritud laadimisvarustus

Järgmine kujundus näitab, kuidas ülaltoodud lülitusskeem teisendada või uuendada reguleeritud laadijaks, nii et aku oleks varustatud fikseeritud ja stabiliseeritud väljundiga, hoolimata päikesepaneeli tõusvast pingest.

6) päikese tasku LED-valguse ahel

Kuues disain selgitab siin lihtsat odavat päikesetasku LED-valgustusahelat, mida abivajajad ja vähekindlustatud ühiskonnarühmad saaksid kasutada oma majade odavaks valgustamiseks öösel.

Idee soovis hr R.K. Rao

Vooluringi eesmärgid ja nõuded

  1. Ma tahan teha 9 cm x 5 cm x 3 cm läbipaistva plastkarbiga SOLAR-taskulampi [saadaval turul Rs.3 / - jaoks], kasutades ühe vati LED / 20mA LED-e, mis on varustatud 4v 1A laetava suletud pliiakuga [SUNCA / VICTARI] ja ka mobiiltelefoni laadijaga laadimise sättega [kui võrguvool on saadaval].
  2. Aku peaks olema vahetatav, kui see on tühi pärast kasutamist 2/3 aastat / maaelu / hõimude kasutaja ettenähtud eluiga.
  3. See on mõeldud hõimude / maapiirkondade laste jaoks raamatu valgustamiseks, turul on paremaid led-tulesid umbes Rs 500 [d.light], Rs.200 [Thrive] jaoks.
  4. Need tuled on head, välja arvatud see, et neil on mini päikesepaneel ja ere LED, mille eluiga on kümme aastat, kui mitte rohkem, kuid laetava akuga, ilma et oleks võimalik seda kahe või kolme aasta jooksul surnud kujul vahetada. See on ressursside raiskamine ja ebaeetiline.
  5. Kavandatav projekt on see, kus akut saab vahetada ja see on kohapeal saadaval madalate kuludega. Valguse hind ei tohiks ületada Rs 100/150.
  6. Seda turustatakse mittetulunduslikul alusel hõimupiirkondade valitsusväliste organisatsioonide kaudu ja tarnitakse hõimu / maapiirkonna noortele komplekte, et neid külas valmistada.
  7. Olen koos kolleegiga teinud mõned 7V EW suure võimsusega patareide ja 2x20mA pirahna ledidega tuled ja neid katsetanud - neid kestis üle 30 tunni pidevat valgustust, mis oli piisav raamatu süütamiseks poole meetri kauguselt ja teise 4v päikesepatareiga ja 1watt 350A LED, mis annab piisavalt valgust onnis söögitegemiseks.
  8. Kas oskate soovitada ühe AA / AAA laetava patarei, 9x5cm kasti kaanele mahtuva väikese päikesepaneeliga vooluahelat ning DC-DC võimendit ja 20mA lede. Kui soovite, et ma tuleksin teie juurde aruteludeks, siis saan seda teha.
  9. Meie tehtud tulesid saate vaadata Google'i fotodelt aadressil https://goo.gl/photos/QyYU1v5Kaag8T1WWA Tänan teid,

Kujundus

Vastavalt soovile peavad päikesetasku LED-valgustusahelad olema kompaktsed, töötama ühe 1,5 AAA elemendiga, kasutades DC-DC muundurit ja varustatud isereguleeruv päikese laadija vooluring .

Allpool toodud skeem vastab tõenäoliselt kõigile ülaltoodud spetsifikatsioonidele ja jääb siiski taskukohase piiri piiridesse.

Vooluringi skeem

päikese tasku LED-valgusahel, kasutades džaulivarga

Kujundus on põhiline džaulivarga vooluring tavalise 3,3 V LED-i toitmiseks kasutatakse ühte valgustuselementi, BJT-d ja induktiivpooli.

Kujunduses on näidatud 1-vatine LeD, ehkki saaks kasutada väiksemat 30mA kõrge eredat LED-i.

The päikese LED-ahel suudab pigistada lahtrist välja viimase „joule” tilga või laengu ja sellest ka nime joule varas, mis tähendab ka seda, et valgusdiood püsiks valgustatud seni, kuni lahtrisse ei jää praktiliselt midagi. Siinset laetavat tüüpi rakku ei soovitata siiski tühjendada alla 1 V.

Disainilahenduse 1,5 V akulaadija on ehitatud teise väikese võimsusega BJT-ga, mis on konfigureeritud tema emitterijälgija konfiguratsioonis, mis võimaldab tal toota emitteri pinge väljundit, mis on täpselt võrdne 1K eelseadistusega seatud potentsiaaliga. See peab olema täpselt seatud nii, et emitter ei tooda üle 1,8 V, kui alalisvoolu sisend on üle 3 V.

Alalisvoolu sisendallikas on päikesepaneel, mis võib optimaalse päikesevalguse korral toota üle 3 V ja võimaldab laadijal laadida akut maksimaalselt 1,8 V väljundiga.

Kui see tase on saavutatud, pärsib emitterijälgija raku edasist laadimist, hoides ära ülelaadimise võimaluse.

Päikese taskulampide LED-ahela induktor koosneb väikesest 20:20 pööretega ferriitsõrmustrafost, mida saab asjakohaselt muuta ja optimeerida, et võimaldada ühendatud LED-i jaoks kõige soodsamat pinget, mis võib kesta isegi kuni pinge on langenud alla 1,2 V .

7) Tänavavalgustite lihtne päikeselaadija

Siin käsitletav seitsmes päikeselaadija sobib kõige paremini, kuna päikese LED-tänavavalgustussüsteem on mõeldud spetsiaalselt uuele harrastajale, kes saab selle ehitada, viidates lihtsalt siin toodud pildiskeemile.

Selle sirgjoonelise ja suhteliselt odavama disaini tõttu saab süsteemi sobivalt kasutada külade tänavavalgustuses või muudes sarnastes kaugemates piirkondades, kuid see ei piira sugugi seda, et seda kasutatakse ka linnades.

Selle süsteemi peamised omadused on:

1) Pingega juhitav laadimine

2) praegune juhitav LED-i töö

3) Ei kasutata releesid, kõik tahkiskujundus

4) madala kriitilise pinge koormuse katkestus

5) madalpinge ja kriitilise pinge indikaatorid

6) Täislaadimise väljalülitamine pole lihtsuse huvides kaasas ja kuna laadimine on piiratud kontrollitud tasemega, mis ei võimalda akut kunagi üle laadida.

7) Populaarsete IC-de nagu LM338 ja transistoride nagu BC547 kasutamine tagab probleemideta hankimise

8) Päevaöötund, mis tagab automaatse väljalülitamise hämaruses ja sisselülitamise koidikul.

Allpool on illustreeritud kavandatava lihtsa LED-tänavavalgustussüsteemi kogu vooluahela disain:

Vooluringi skeem

Päikesekontrolleri laadija, kasutades 2N3055 transistore

T1, T2 ja P1 sisaldav vooluringi etapp on konfigureeritud lihtsaks tühja patarei andur, indikaatorahel

Täpselt identset astet võib näha ka allpool, kasutades T3, T4 ja nendega seotud osi, mis moodustavad teise madalpinge detektori astme.

T1, T2 staadium tuvastab aku pinge, kui see langeb 13 V-ni, valgustades T2 kollektoris oleva LED-i, samal ajal kui T3, T4 etapp tuvastab aku pinge, kui see jõuab alla 11 V, ja näitab olukorda, valgustades sellega seotud LED-i T4 kollektsionääriga.

P1 kasutatakse T1 / T2 astme reguleerimiseks nii, et T2 LED põleb lihtsalt 12 V pingel, samamoodi reguleeritakse P2, et T4 LED hakkaks põlema pingel alla 11 V.

IC1 LM338 on konfigureeritud lihtsa reguleeritava pingega toiteallikana, et reguleerida päikesepaneeli pinget täpsele 14 V-le, selleks tehakse eelseadistatud P3 sobiv reguleerimine.

Seda IC1 väljundit kasutatakse tänavalaterna aku laadimiseks päeval ja päikesepaiste ajal.

IC2 on teine ​​LM338 IC, mis on juhtmega ühendatud juhtimisrežiimis. Selle sisendnupp on ühendatud positiivse akuga, samal ajal kui väljund on ühendatud LED-mooduliga.

IC2 piirab aku praegust taset ja varustab LED-mooduliga paraja vooluhulga, et see saaks öösel varundamise režiimis ohutult töötada.

T5 on võimsustransistor, mis toimib nagu lüliti ja mille käivitab kriitiline madal patarei staadium alati, kui aku pinge kipub kriitilisele tasemele jõudma.

Alati, kui see juhtub, maandatakse T5 alus koheselt T4 abil, lülitades selle koheselt välja. Kui T5 on välja lülitatud, on LED-moodul võimeline valgustama ja seetõttu on see ka välja lülitatud.

See tingimus hoiab ära aku liigse tühjenemise ja kahjustamise ning kaitseb seda. Sellistes olukordades võib aku vajada välist laadimist vooluvõrgust, kasutades 24 V toiteallikat, mis on ühendatud päikesepaneeli toiteliinidega, üle D1 katoodi ja maapinna.

Selle toiteallika voolutugevus võib olla umbes 20% aku AH väärtusest ja akut võib laadida seni, kuni mõlemad LED-id enam ei põle.

T6 transistor koos põhitakistitega on paigutatud päikesepaneelilt toitumise tuvastamiseks ja tagama, et LED-moodul jääb välja lülitatuks seni, kuni paneelilt on saadaval mõistlik toiteallikas, ehk teisisõnu hoiab T6 LED-mooduli kinni LED-mooduli jaoks piisavalt pimedaks ja seejärel lülitatakse sisse. Vastupidine juhtub koidikul, kui LED-moodul lülitatakse automaatselt välja. R12, R13 tuleks hoolikalt reguleerida või valida, et määrata soovitud künnised LED-mooduli ON / OFF tsüklitele

Kuidas ehitada

Selle lihtsa tänavavalgustussüsteemi edukaks lõpuleviimiseks tuleb selgitatud etapid enne nende integreerimist eraldi ehitada ja eraldi kontrollida.

Esmalt monteerige T1, T2 etapp koos R1, R2, R3, R4, P1 ja LED-iga.

Järgmisena rakendage muutuva toiteallika abil sellele T1, T2 astmele täpne 13 V ja reguleerige P1 nii, et valgusdiood lihtsalt süttib, suurendage natuke toite, näiteks 13,5 V ja LED peaks välja lülituma. See test kinnitab selle madalpinge indikaatori etapi õiget tööd.

Tehke samamoodi T3 / T4 etapp ja seadke P2 sarnaselt, et LED saaks põlema 11 V juures, mis muutub lava kriitiliseks tasemeks.

Pärast seda saate jätkata IC1-etapiga ja reguleerida selle keha ja maapinna pinget 14 V-le, reguleerides P3 õiges ulatuses. Seda tuleks jällegi teha, toites 20V või 24V toiteallika kogu sisendtihvti ja maandusjoont pidi.

IC2 etapi saab ehitada nagu näidatud ja see ei nõua seadistamisprotseduure, välja arvatud R11 valimine, mille võib teha selles valemis universaalne voolupiiraja artikkel

Osade nimekiri

  • R1, R2, R3 R4, R5, R6, R7 R8, R9, R12 = 10k, 1/4 WATT
  • P1, P2, P3 = 10K eelseadistust
  • R10 = 240 OHMS 1/4 WATT
  • R13 = 22K
  • D1, D3 = 6A4 DIODE
  • D2, D4 = 1N4007
  • T1, T2, T3, T4 = BC547
  • T5 = TIP142
  • R11 = VAATA TEKSTI
  • IC1, IC2 = LM338 IC TO3 pakett
  • LED-moodul = valmistatud 24nos 1 WATT-LED-i ühendamise teel järjestikku ja paralleelselt
  • Aku = 12 V SMF, 40 AH
  • Päikesepaneel = 20 / 24V, 7 Ampr

24-vatise LED-mooduli valmistamine

Ülaltoodud lihtsa päikese tänavavalgustussüsteemi 24-vatise LED-mooduli saab ehitada, ühendades 24-nda 1-vatise LED-i, nagu on näidatud järgmisel pildil:

8) Päikesepaneeli Buck Converter vooluahela kaitse

Allpool käsitletud 8. päikesekontseptsioon räägib lihtsast päikesepaneelide muundurahelast, mida saab kasutada soovitud madala pinge saamiseks 40–60 V sisenditena. Vooluahel tagab väga efektiivsed pinge teisendused. Idee soovis hr Deepak.

Tehnilised kirjeldused

Otsin järgmiste funktsioonidega alalisvoolu alalisvoolu muundurit.

1. Sisendpinge = 40 kuni 60 VDC

2. Väljundpinge = reguleeritud 12, 18 ja 24 VDC (sama vooluahela mitmekordset väljundit pole vaja. Samuti on iga o / p pinge jaoks eraldi vooluahel)

3. väljundvoolu maht = 5-10A

4. Kaitse väljundis = üle voolu, lühised jne

5. Eeliseks oleks väike LED-indikaator seadme kasutamiseks.

Hinnake, kas saaksite mind aidata vooluringi kujundamisel.

Parimate soovidega,
Deepak

Kujundus

Kavandatud 60V kuni 12V, 24V pistiku muunduri ahel on näidatud alloleval joonisel, üksikasju võib mõista järgmiselt:

Konfiguratsiooni võiks jagada etappideks, st. astab multivibraatori astet ja mosfeti juhitavat buck konverterit.

BJT T1, T2 koos sellega seotud osadega moodustab tavalise AMV-ahela, mis on traadiga genereeritud sagedusega umbes 20 kuni 50 kHz.

Mosfet Q1 koos L1 ja D1 moodustab standardse muunduri topoloogia vajaliku pinge pinge rakendamiseks kogu C4-s.

AMV-d juhitakse sisendiga 40 V ja genereeritud sagedus juhitakse ühendatud mosfeti väravasse, mis hakkab koheselt võnkuma sisendil L1, D1 võrku liikuva voolu juures.

Ülaltoodud toiming tekitab C4-s vajaliku pinge,

D2 tagab, et see pinge ei ületaks kunagi nimiväärtust, mille võib fikseerida 30 V.

See 30 V maksimumpiiril olev pinge juhitakse edasi LM396 pinge regulaatorisse, mis võib olla seatud lõpliku soovitud pinge saamiseks väljundis kiirusega 10 amprit.

Väljundit võib kasutada ettenähtud aku laadimiseks.

Vooluringi skeem

Osade loetelu ülaltoodud 60V sisendiga, 12V, 24V väljundpinge muunduri päikesepaneelidele.

  • R1 --- R5 = 10K
  • R6 = 240 OHMS
  • R7 = 10K POT
  • C1, C2 = 2nF
  • C3 = 100uF / 100V
  • C4 = 100uF / 50V
  • Q1 = KÕIK 100 V, 20 AMP P-kanaliga MOSFET
  • T1, T2 = BC546
  • D1 = KÕIK 10 AMP KIIRE TAASTUMISDIOD
  • D2 = 30 V ZENER 1 WATT
  • D3 = 1N4007
  • L1 = 30 pööret 21 SWG superemailitud vasktraati, mis on keritud 10 mm läbimõõduga ferriitvarda külge.

9) Kodu päikeseenergia, mis on loodud võrguväliseks elamiseks

Siin selgitatud üheksas ainulaadne disain illustreerib lihtsat arvutatud konfiguratsiooni, mida saab kasutada mis tahes soovitud suurusega päikesepaneelide elektrienergia rakendamiseks kaugel asetsevate majade jaoks või võrguvälise elektrisüsteemi saavutamiseks päikesepaneelidest.

Tehnilised kirjeldused

Olen väga kindel, et teil peab olema selline vooluringi skeem valmis. Teie blogi külastades eksisin ära ja ma ei suutnud tegelikult valida ühte kõige paremini minu vajadustele vastavat.

Püüan lihtsalt oma nõude siia panna ja veenduda, et sain sellest õigesti aru.

(See on minu jaoks katseprojekt, et saaksin sellel alal tegutseda. Võite lugeda mind elektriteadmiste osas suureks nulliks.)

Minu põhieesmärk on maksimeerida päikeseenergia kasutamist ja vähendada elektriarvet miinimumini. (Ma jään Thanesse. Nii et võite ette kujutada elektriarveid.) Nii võite mõelda, nagu teeksin oma koju täielikult päikeseenergial töötavat valgustussüsteemi.

1. Kui päikesevalgust on piisavalt, ei vaja ma mingit kunstvalgust. Alati, kui päikesevalguse intensiivsus langeb alla vastuvõetavate normide, soovin, et mu tuled süttiksid automaatselt.

Tahaksin need siiski magamamineku ajaks välja lülitada. Minu praegune valgustussüsteem (mida ma soovin valgustada) koosneb kahest tavalisest ereda valgusega torutulest (36W / 880 8000K) ja neljast 8W kompaktluminofoorist.

Tahaks kogu seadistust korrata päikeseenergial töötava LED-põhise valgustusega.

Nagu ma ütlesin, olen elektri valdkonnas suur null. Nii et palun aidake mind ka eeldatavate seadistamiskulude osas.

Kujundus

36 vatti x 2 pluss 8 vatti annab kokku umbes 80 vatti, mis on siin kogu nõutav tarbimistase.

Kuna tuled on määratletud töötama võrgupinge tasemel, mis on Indias 220 V, on inverter vajalik päikesepaneeli pinge teisendamiseks tulede valgustamiseks vajalikeks näitajateks.

Kuna muundur vajab töötamiseks patareid, mida võib eeldada 12 V akuna, võib kõik seadistamiseks vajalikud parameetrid arvutada järgmiselt:

Kavandatud kogutarbimine on = 80 vatti.

Eespool nimetatud energiat võib tarbida kella 6.00–18.00, mis saab maksimaalseks perioodiks, mida saab hinnata, ja see on umbes 12 tundi.

Korrutades 80 12-ga, saadakse = 960 vatt-tund.

See tähendab, et päikesepaneel peab kogu päeva jooksul tootma soovitud 12-tunnise aja jooksul nii palju vatttundi.

Kuid kuna me ei looda optimaalset päikesevalgust aasta läbi, võime eeldada, et optimaalse päevavalguse keskmine periood on umbes 8 tundi.

960 jagamine 8 annab = 120 vatti, mis tähendab, et vajalik päikesepaneel peab olema vähemalt 120-vatine.

Kui paneeli pingeks on valitud umbes 18 V, oleksid voolu näitajad 120/18 = 6,66 amprit või lihtsalt 7 amprit.

Nüüd arvutame välja aku suuruse, mida muunduri jaoks võib kasutada ja mida võib olla vaja laadida ülaltoodud päikesepaneeliga.

Jällegi, kuna kogu vatttund fr kogu päeva kohta on arvestatud umbes 960 vatti, jagades selle aku pingega (mis eeldatakse olevat 12 V), saame 960/12 = 80, see on umbes 80 või lihtsalt 100 AH, seega kogu päeva (12-tunnise perioodi) optimaalse jõudluse saavutamiseks peab vajaliku aku väärtus olema 12 V, 100 AH.

Samuti vajame aku laadimiseks päikeseenergia regulaatorit ja kuna akut laetakse umbes 8 tunni jooksul, peab laadimissagedus olema umbes 8% nominaalsest AH-st, mis on 80 x 8 % = 6,4 amprit, seetõttu tuleb aku nõutava ohutu laadimise jaoks määratleda laadimisregulaator, mis käsitseks mugavalt vähemalt 7 amprit.

Sellega lõpetatakse kogu päikesepaneeli, aku, inverteri arvutused, mida saab edukalt rakendada mis tahes sarnase seadme jaoks, mis on ette nähtud maapiirkondades või mujal kaugel asuvatest võrkudest väljas elamiseks.

Teiste V, I spetsifikatsioonide korral võib vastavate tulemuste saavutamiseks ülalkirjeldatud arvutustes arvusid muuta.

Juhul, kui aku tundub olevat mittevajalik ja päikesepaneeli saab ka vahetult muunduri käitamiseks kasutada.

Järgmisel diagrammil võib näha lihtsat päikesepaneeli pinge regulaatori vooluringi. Antud lülitit võib kasutada aku laadimisvõimaluse valimiseks või muunduri vahetuks juhtimiseks läbi paneeli.

Ülaltoodud juhul peab regulaator tooma umbes 7 kuni 10 amprit voolu, seetõttu tuleb laadija etapis kasutada LM396 või LM196.

Ülaltoodud päikesepaneelide regulaatori võib konfigureerida järgmise lihtsa muunduri ahelaga, mis on täiesti piisav soovitud lampide toitmiseks ühendatud päikesepaneeli või aku kaudu.

Ülaltoodud inverterahelate osade loend: R1, R2 = 100 oomi, 10 vatti

R3, R4 = 15 oomi 10 vatti

T1, T2 = TIP35 jahutusradiaatoritel

Taotluse viimasel real soovitatakse olemasolevate CFL-luminofoorlampide asendamiseks ja täiendamiseks kujundada LED-versioon. Sama võib rakendada, eemaldades lihtsalt aku ja muunduri ning integreerides LED-id päikese regulaatori väljundiga, nagu allpool näidatud:

Adapteri miinus tuleb ühendada ja teha ühiseks päikesepaneeli miinusega

Lõpumõtted

Nii et sõbrad olid need 9 põhilist päikesepatarei laadija kujundust, mis valiti käsitsi sellelt veebisaidilt.

Blogist leiate edasiseks lugemiseks palju selliseid täiustatud päikesepõhiseid kujundusi. Ja jah, kui teil on veel mõni idee, võite selle kindlasti mulle esitada, tutvustan seda kindlasti meie vaatajate lugemisrõõmuks siin.

Tagasiside ühelt innukalt lugejalt

Tere, Swagatam,

Olen kohanud teie saiti ja leidnud, et teie töö on väga inspireeriv. Praegu töötan Austraalias 4-5-aastaste üliõpilaste teaduse, tehnoloogia, inseneriteaduste ja matemaatika (STEM) programmi kallal. Projekt keskendub laste uudishimu suurendamisele teaduse ja selle ühendamise kohta reaalsetes rakendustes.

Programm tutvustab ka empaatiat insenerikujundusprotsessis, kus noortele õppijatele tutvustatakse tõelist projekti (konteksti) ning kaasatakse koolikaaslastega maise probleemi lahendamine. Järgmise kolme aasta jooksul keskendume lastele elektri taga oleva teaduse ja elektrotehnika reaalses kasutamises tutvustamisele. Sissejuhatus, kuidas insenerid lahendavad reaalses maailmas probleeme ühiskonna suurema kasu nimel.

Töötan praegu programmi veebisisu kallal, mis keskendub noortele õppijatele (4.-6. Klass), kes õpivad elektri põhitõdesid, eelkõige taastuvenergiat, st antud juhul päikest. Isejuhtimise õppeprogrammi kaudu õpivad ja uurivad lapsed elektrit ja energiat, kuna neile tutvustatakse reaalses maailmas toimuvat projekti, s.o valgustuse pakkumine kogu maailma pagulaslaagrites varjul olevatele lastele. Viis nädalat kestva programmi lõppedes rühmitatakse lapsed rühmadesse, et ehitada päikesevalgustid, mis saadetakse seejärel ebasoodsas olukorras olevatele lastele kogu maailmas.

Mittetulundusliku hariduse sihtasutusena otsime teie abi lihtsa vooluringi skeemi paigutamiseks, mida saaks kasutada 1-vatise päikesevalguse ehitamiseks praktilise tegevusena klassis. Oleme hankinud tootjalt ka 800 päikesevalguskomplekti, mille lapsed kokku panevad, kuid meil on vaja kedagi, kes lihtsustaks nende valguskomplektide skeemi, mida kasutatakse lihtsate elektritundide, vooluahelate ja võimsuse arvutamise tundides. volti, voolu ja päikeseenergia muundamist elektrienergiaks.

Ootan teid huviga ja jätkan teie inspireerivat tööd.

Taotluse lahendamine

Hindan teie huvi ja siiraid jõupingutusi uue põlvkonna valgustamiseks päikeseenergia osas.
Olen lisanud kõige lihtsama, kuid tõhusa LED-draiveri ahela, mida saab kasutada 1-vatise LED-i valgustamiseks päikesepaneelilt ohutult minimaalsete osadega.
Kinnitage LED-ile kindlasti jahutusradiaator, vastasel juhul võib see ülekuumenemise tõttu kiiresti põleda.
Lüli optimaalse ohutuse tagamiseks on pinge ja voolu juhtimine.
Andke teada, kui teil on veel kahtlusi.




Eelmine: Triakide kasutamine induktiivkoormuste juhtimiseks Järgmine: BEL188 transistor - spetsifikatsioon ja andmeleht