Päikesepaneeli pinge regulaatori ahel

Postituses kirjeldatakse üksikasjalikult, kuidas kodus lihtsa päikesepaneelide regulaatori kontrollerite vooluring väikeste patareide, näiteks 12V 7AH aku laadimiseks, kasutada väikest päikesepaneeli,

Päikesepaneeli kasutamine

Me kõik teame päikesepaneelidest ja nende funktsioonidest üsna hästi. Nende hämmastavate seadmete põhiülesanded on päikeseenergia või päikesevalguse muundamine elektriks.

Põhimõtteliselt koosneb päikesepaneel üksikute fotovoltielementide eraldatud osadest. Kõik need elemendid suudavad genereerida väikese võimsusega elektrit, tavaliselt umbes 1,5 kuni 3 volti.

Paljud neist paneeli kohal olevatest lahtritest on ühendatud järjestikku, nii et kogu seadme tekitatud efektiivpinge kokku jõuab kasutatava 12 volti või 24 volti väljundini.

Seadme tekitatav vool on otseselt proportsionaalne üle paneeli pinna langeva päikesevalguse tasemega. Päikesepaneelilt toodetavat energiat kasutatakse tavaliselt pliiakude laadimiseks.

Täielikult laetud pliiakut kasutatakse koos inverteriga maja elektritoite saamiseks vajaliku vahelduvvoolu pinge saamiseks. Ideaalis peaksid päikesekiired langema paneeli pinna kohale, et see optimaalselt toimiks.

Kuid kuna päike pole kunagi paigal, peab paneel pidevalt jälgima või järgima päikeste rada, et see tooks tõhusalt elektrit.

Kui olete huvitatud automaatne kahe jälgimisega päikesepaneelide süsteem võite viidata ühele minu varasemast artiklist. Ilma päikesejälgijata on päikesepaneelil võimalik konversioone teha ainult umbes 30% -lise efektiivsusega.

Tulles tagasi meie tegelike arutelude juurde päikesepaneelide kohta, võib seda seadet pidada süsteemi südameks, kui tegemist on päikeseenergia muundamisega elektriks, kuid toodetud elekter vajab palju mõõtmeid, enne kui seda saab tõhusalt kasutada eelneva võrgusideme süsteemiga.

Miks me vajame päikese regulaatorit

Päikesepaneelilt omandatud pinge pole kunagi stabiilne ja varieerub drastiliselt vastavalt päikese asukohale ja päikesekiirte intensiivsusele ning loomulikult päikesepaneeli kohaloleku astmele.

See pinge, mis laaditakse akusse laadimiseks, võib põhjustada aku ja sellega seotud elektroonika tarbetut kuumenemist ja seetõttu kogu süsteemi ohtlikku seisundit.

Päikesepaneeli pinge reguleerimiseks kasutatakse päikesepaneeli väljundi ja aku sisendi vahel pinge regulaatori vooluahelat.

See vooluahel tagab, et päikesepaneeli pinge ei ületa kunagi aku laadimiseks vajalikku ohutut väärtust.

Tavaliselt peaks päikesepaneelilt optimaalsete tulemuste saamiseks olema paneeli minimaalne väljundpinge suurem kui nõutav aku laadimispinge, see tähendab, et isegi ebasoodsate tingimuste korral, kui päikesekiired pole teravad ega optimaalsed, peaks päikesepaneel siiski suutma tekitada pinge, mis on näiteks 12 volti, mis võib olla laetud aku pinge.

Turul saadaval olevad päikesepinge regulaatorid võivad olla liiga kulukad ja mitte nii usaldusväärsed, kuid ühe sellise regulaatori valmistamine kodus tavaliste elektrooniliste komponentide abil võib olla mitte ainult lõbus, vaid ka väga ökonoomne.

Võite ka selle kohta lugeda 100 Ah pinge regulaatori ahel

Vooluringi skeem

MÄRGE : PALUN EEMALDAGE R4, KUI SELLE MÕELDU EI OLE. JUHENDI SAAB ASENDADA.

Rööbastee PCB disain (R4, diood ja S1 ei kuulu komplekti ... R4 ei ole tegelikult oluline ja selle võib asendada hüppajajuhtmega.

Kuidas see töötab

Kavandatava päikesepaneeli pinge regulaatori ahelale viidates näeme disaini, mis kasutab väga tavalisi komponente ja vastab siiski vajadustele just nii, nagu meie spetsifikatsioonid nõuavad.

Üksik IC LM 338 saab kogu konfiguratsiooni südameks ja vastutab vastutustundlikult soovitud pinge-eeskirjade ühtse rakendamise eest.

Näidatud päikesepaneeli regulaatori ahel on raamitud vastavalt IC 338 konfiguratsiooni standardrežiimile.

Sisend antakse IC näidatud sisendpunktidele ja IC väljundis saadud aku väljundile. Poti või eelseadistust kasutatakse täpselt sellise pinge määramiseks, mida võib pidada aku ohutuks väärtuseks.

Praegune kontrollitud laadimine

See päikese regulaatori regulaatori ahel pakub ka voolu juhtimise funktsiooni, mis tagab, et aku saab alati fikseeritud etteantud laadimisvoolu kiiruse ja pole kunagi üle sõidetud. Moodulit saab juhtmega ühendada, nagu skeemil näidatud.

Märgitud asjakohaseid positsioone saab isegi võhik lihtsalt juhtmega ühendada. Ülejäänud funktsiooni eest hoolitseb regulaatori vooluring. Lüliti S1 tuleb lülitada inverterrežiimile, kui aku on täielikult laetud (nagu näidatud arvesti kohal).

Aku laadimisvoolu arvutamine

Laadimisvoolu saab valida takistite R3 väärtuse asjakohase valimisega. Seda saab teha, lahendades valemi: 0,6 / R3 = 1/10 aku AH Eelseadistatud VR1 on reguleeritud nõutava laadimispinge saamiseks regulaatorist.

Päikese regulaator IC LM324 abil

Kõigi päikesepaneelide süsteemide jaoks see üksik IC LM324 põhine garanteeritud tõhus regulaatorahel pakub energiasäästlikku vastust plii-happe tüüpi akude laadimisele, mida tavaliselt kasutatakse mootorsõidukites.

Võttes arvesse päikesepatareide hinda, mis arvatakse olevat teie ees ja mida võib kasutada mitmesugustes muudes plaanides, on päikeseregulaator eraldi alla 10 dollari.

Erinevalt paljudest teistest šundiregulaatorid mis suunab voolu läbi takisti, kui aku on täielikult laetud, ühendab see vooluahel laadimisvoolu akust lahti, välistades vajaduse mahukate šunditakistite järele.

Kuidas vooluring töötab

Niipea kui aku pinge on alla 13,5 volti (tavaliselt 12 V aku avatud vooluahelaga pinge), lülituvad sisse transistorid Q1, Q2 ja Q3 ning laadimisvool läbib päikesepaneele, nagu ette nähtud.

Aktiivne roheline LED näitab, et akut laaditakse. Kui aku klemmipinge läheneb päikesepaneeli avatud ahela pingele, lülitab op-võimendi A1a transistorid Q1-Q3 välja.

See olukord on lukustatud nii kaua, kuni aku pinge langeb 13,2 V-ni, seejärel taastatakse aku laadimisprotsessi käivitamine.

Päikesepaneeli puudumisel, kui aku pinge langeb 13,2 V-lt umbes 11,4 V-ni, mis tähendab, et täielikult tühjenenud aku A1b lülitub väljund 0 V-ni, käivitades lisatud punase LED-i vilkuma astabilise multivibraatori fikseeritud kiirusega A1c.

Selles olukorras vilgub kiirus 2 hertsit. Opvõimendi A1d väärtuseks on 6 V, et säilitada ümberlülitusläve 11,4 V ja 13,2 V tasemel.

Kavandatav LM324 regulaatorahel on mõeldud kuni 3 amprise vooluga toimetulekuks.

Olulisemate vooludega töötamiseks võib olla oluline muuta Q2 ja Q3 baasvoolud suuremaks, et tagada kõigi nende transistoride küllastumine kogu laadimisseansi vältel.

Päikeseelektri regulaator IC 741 abil

Enamik tüüpilistest päikesepaneelidest annab koormuse umbes 19 V. See võimaldab saada 12 V pliiakut laadides alaldi dioodil 0,6 V tilka. Diood keelab aku voolu liikumise päikesepaneeli kaudu öösel.

See seadistamine võib olla suurepärane seni, kuni aku ei lae üle, sest 12 V aku võib kergesti üle laadida üle 1 V5, juhul kui laadimisvarustust ei kontrollita.

BJT-seeriapääsu kaudu indutseeritud pingelangus on tavaliselt umbes 1,2 V, mis näib olevat liiga kõrge, et peaaegu kõik päikesepaneelid saaksid tõhusalt töötada.

Mõlemad ülaltoodud vead on selles lihtsas päikese regulaatori ahelas tõhusalt kõrvaldatud. Siin tarnitakse päikesepaneelilt energia relee ja alaldi dioodi kaudu akusse.

Kuidas vooluring töötab

Kui aku pinge ulatub 13,8 V-ni, klõpsavad relee kontaktid, nii et 2N3055 transistor hakkab akut laadima optimaalselt 14,2 V-ni.

Seda täislaadimispinge taset saaks fikseerida natuke madalamalt, hoolimata sellest, et enamik pliiakusid hakkab gaaseerima 13,6 V juures. See gaasistamine suureneb ülelaadimispinge korral oluliselt.

Relee kontaktid töötavad hetkel, kui aku pinge langeb alla 13,8 V. Vooluahela käitamiseks ei kasutata akut.

Fet toimib nagu pidev vooluallikas.