Kuidas ehitada hübriidset päikeselaadijat ja selle rakendusi

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





Riikliku taastuvenergia laboratooriumi andmetel on Maa poolt ühe tunni jooksul vastu võetud päikesevalgus piisav kõigi inimeste aastase energiavajaduse rahuldamiseks kogu maailmas. Päikeseenergia sobib kütmiseks ja elektri tootmiseks fotovoltelementide (PVC) abil. Päikeseenergia võib piirata kliimamuutusi, kuna see ei tekita süsinikdioksiidi heitmeid. Siin artiklis arutleme hübriidse päikeselaadija üle.

Päikeseenergia on parim alternatiiv, mis võib elektri tootmiseks asendada fossiilkütuseid, nagu kivisüsi ja gaas, mis tekitavad õhu, vee ja maareostust. Päikeseenergiat (s.o alalisvoolu energia vormi) saab edaspidiseks kasutamiseks salvestada akusse.




Päikesepatarei muundamise efektiivsus on fotoelektrilisel elemendil särava päikeseenergia protsent, mis muundatakse kasutatavaks elektriks.

Hübriidne päikese laadija

Päikese laadimissüsteemi efektiivsus sõltub ilmastikutingimustest. Päikesepaneelid toodavad kõige rohkem elektrit selgetel päevadel, kus on palju päikest. Tavaliselt saab päikesepaneel päevas neli kuni viis tundi eredat päikesevalgust. Kui ilm on sombune, mõjutab see aku laadimisprotsessi ja aku ei lae täielikult.



See lihtne hübriidne päikeselaadija võib sellele probleemile lahenduse leida. See võib akut laadida nii päikeseenergia kui ka vahelduvvoolu kaudu. Kui päikesepaneeli väljund on üle 12 volti, laeb aku päikeseenergiat kasutades ja kui väljund langeb alla 12 volti, laadib aku vahelduvvoolu kaudu.

Hübriidne päikese laadija vooluring

Alloleval joonisel on kujutatud hübriidse päikeselaadija ahel. Hübriidse päikeselaadija ahela ehitamiseks on vaja järgmisi riistvarakomponente.


  • 12V, 10W päikesepaneel (ühendatud SP1 juures)
  • Operatiivvõimendi CA3130 (IC1)
  • 12V ühekordne relee (RL1)
  • 1N4007 Dioodid
  • Astmelülitrafo X1
  • Transistor BC547 (T1)
  • Vähesed muud RLC komponendid
Hübriidne päikese laadija vooluring

Hübriidne päikese laadija vooluring

10 vatti, 12 voldine päikesepaneel

Selles vooluringis kasutasime 10 W, 12 V päikesepaneeli. See tagab 12 V aku laadimiseks piisavalt energiat.

10 vatti, 12 voldine päikesepaneel

10 vatti, 12 voldine päikesepaneel

See moodul 10w-12v on 36 sarnase jõudlusega mitmekristallilise ränist päikesepatarei rida, mis on 12-voldise väljundi saamiseks järjestikku ühendatud.

Need päikesepatareid on paigaldatud raskeveokite anodeeritud alumiiniumraamile, mis tagab tugevuse. Iga 18 lahtriseeria stringi jaoks on installitud üks möödaviigudiood. Need elemendid on lamineeritud suure läbilaskvuse, vähese rauasisaldusega, 3 mm karastatud klaasi ja Tedlari polüester-Tedlari (TPT) materjali lehe vahel kahe etüleen-vinüülatsetaadi (EVA) lehe vahel. See seadistus kaitseb moodulisse tungiva niiskuse eest.

Põhijooned

  • 36 kõrge efektiivsusega räni päikesepatareid
  • Optimeeritud mooduli jõudlus nimipingega 12 V DC
  • Kuumkoha efekti vältimiseks mööduge dioodidest
  • Rakud on manustatud TPT ja EVA lehele
  • Atraktiivsed, stabiilsed, suure koormusega anodeeritud alumiiniumraamid, millel on mugav
  • Eelkaabeldatud kiirelt ühendatavate süsteemidega

Hübriidne päikese laadija vooluring

Päikesepaistelise päikesevalguse korral annab 12V, 10W päikesepaneel 0,6-amprise vooluga kuni 17 volti alalisvoolu. Diood D1 tagab vastupidise polaarsuse kaitse ja kondensaator C1 puhverdab pinge päikesepaneelilt. Op-amp IC1 kasutatakse lihtsa pinge võrdlusena.

Zeneri diood ZD1 annab 11 volti võrdluspinge IC1 inverteerivale sisendile. E-võimendi mitteinverteeriv sisend saab päikesepaneelilt pinge läbi R1.

Vooluringi töö on lihtne. Kui päikesepaneeli väljund on suurem kui 12 volti või sellega võrdne, juhib Zeneri diood ZD1 ja annab 11 volti IC1 inverteerivale klemmile.

Kuna op-ampri mitteinverteeruv sisend saab sel ajal kõrgema pinge, muutub võrdlusaluse väljund suureks. Roheline LED1 süttib, kui võrdlusraami väljund on kõrge.

Seejärel juhib transistor T1 ja relee RL1 on pingestatud. Seega saab aku päikesepaneelilt relee RL1 tavaliselt avatud (N / O) ja ühiste kontaktide kaudu laetud voolu.

LED2 näitab aku laadimist. Kondensaator C3 on ette nähtud transistori T1 puhtaks lülitamiseks. Diood D2 kaitseb transistorit T1 tagumise EMF-i eest ja diood D3 takistab aku voolu voolu vooluahela.

Kui päikesepaneeli väljund langeb alla 12 volti, muutub võrdlusvõimsuse väljund madalaks ja relee lülitub välja. Nüüd saab aku trafo baasil toiteallikast relee tavaliselt suletud (N / C) ja ühiste kontaktide kaudu laetud voolu.

See toiteallikas sisaldab astmelist trafot X1, alaldidioode D4 ja D5 ning silumiskondensaatorit C4.

Testimine

Vooluahela nõuetekohase toimimise testimiseks järgige alltoodud juhiseid:

  • Eemaldage päikesepaneel pistikust SP1 ja ühendage alalisvoolu muutuva pinge allikas.
  • Pange mõni pinge alla 12 V ja suurendage seda aeglaselt.
  • Kui pinge jõuab 12 V-ni ja läheb kaugemale, muutub testpunktis TP2 loogika madalast kõrgeks.
  • Trafo baasil toiteallika pinget saab kontrollida katsepunktis TP3.

Hübriidse päikeselaadija rakendused

Viimastel päevadel on päikesevalgusest elektri tootmise protsess populaarsem kui muud alternatiivsed allikad ja fotogalvaanilised paneelid on täiesti saastevabad ega vaja suurt hooldust. Järgnevalt on toodud mõned näited.

  • Hübriidne päikeselaadimissüsteem, mida kasutatakse mitmete energiaallikate jaoks täistööajaga varunduse tagamiseks teistele allikatele.
  • Tänavavalgustid kasutavad päikesepatareid päikese muutmiseks alalisvoolu elektrilaenguks. See süsteem kasutab päikesepatarei regulaatorit alalisvoolu salvestamiseks akudesse ja seda kasutatakse paljudes piirkondades.
  • Kodusüsteemides kasutatakse majapidamises PV-moodulit.

Nii et see kõik on seotud hübriidse päikeselaadija vooluahela kujundusega. Loodan, et olete selle väga hästi läbi elanud. lisateavet päikeseenergial põhinevad inseneriprojektid või mis tahes selle artikliga seotud päringu korral jagage palun allolevat kommentaaride jaotist.