Saulės baterijos įtampos reguliatoriaus grandinė

Įraše išsamiai aprašyta, kaip namuose sukurti paprastą saulės kolektoriaus reguliatoriaus valdiklio grandinę, skirtą įkrauti mažas baterijas, tokias kaip 12V 7AH baterija, naudojant mažą saulės bateriją

Saulės skydelio naudojimas

Mes visi gana gerai žinome apie saulės baterijas ir jų funkcijas. Pagrindinės šių nuostabių prietaisų funkcijos yra saulės energiją ar saulės šviesą paversti elektra.

Iš esmės saulės kolektorius yra sudarytas iš atskirų atskirų fotoelektrinių elementų dalių. Kiekviena iš šių elementų sugeba sukurti nedidelę elektros energiją, paprastai apie 1,5–3 voltus.

Daugelis šių elementų per skydą yra sujungiami nuosekliai, kad viso įrenginio sukurta efektyvioji įtampa pritvirtintų iki 12 voltų arba 24 voltų naudingų išėjimų.

Įrenginio sukurta srovė yra tiesiogiai proporcinga saulės šviesos lygiui, sklindančiam per skydo paviršių. Iš saulės baterijų gaunama energija paprastai naudojama švino rūgšties akumuliatoriui krauti.

Švino rūgšties akumuliatorius, kai jis yra visiškai įkrautas, naudojamas su keitikliu, kad būtų galima gauti reikiamą kintamosios srovės maitinimo įtampą namo elektros energijai maitinti. Idealiu atveju saulės spinduliai turėtų sklisti virš skydo paviršiaus, kad jis veiktų optimaliai.

Tačiau kadangi saulė niekada nebūna, panelė turi nuolat sekti ar sekti saulės kelią, kad ji efektyviai gamintų elektrą.

Jei jus domina sukurti automatinė dvigubo stebėjimo saulės kolektorių sistema galite kreiptis į vieną iš mano ankstesnių straipsnių. Be saulės sekimo įrenginio, saulės kolektorius konversijas galės atlikti tik maždaug 30% efektyvumu.

Grįžtant prie faktinių diskusijų apie saulės baterijas, šis prietaisas gali būti laikomas sistemos širdimi, kiek tai susiję su saulės energijos pavertimu elektra, tačiau pagamintai elektros energijai reikia atlikti daug matmenų, kad ją būtų galima efektyviai naudoti ankstesnė tinklelio kaklaraiščių sistema.

Kodėl mums reikia saulės reguliatoriaus

Įtampa, gaunama iš saulės kolektoriaus, niekada nėra stabili ir smarkiai skiriasi priklausomai nuo saulės padėties ir saulės spindulių intensyvumo bei, žinoma, nuo saulės kolektoriaus paplitimo laipsnio.

Ši įtampa, įkraunama į akumuliatorių, gali pakenkti ir nereikalingai pašildyti akumuliatorių ir su juo susijusią elektroniką, todėl gali būti pavojinga visai sistemai.

Norint reguliuoti saulės kolektoriaus įtampą, tarp saulės kolektoriaus išėjimo ir akumuliatoriaus įvado naudojama įtampos reguliatoriaus grandinė.

Ši grandinė užtikrina, kad saulės kolektoriaus įtampa niekada neviršytų saugios vertės, kurios reikalauja akumuliatorius įkrovimui.

Paprastai, norint gauti optimalius saulės kolektoriaus rezultatus, minimali skydo įtampa turėtų būti didesnė nei reikalaujama akumuliatoriaus įkrovimo įtampa, ty net ir esant nepalankioms sąlygoms, kai saulės spinduliai nėra aštrūs ar optimalūs, saulės kolektorius vis tiek turėtų sugebėti generuoti įtampą, didesnę nei, tarkime, 12 voltų, kuri gali būti įkrautos akumuliatoriaus įtampa.

Rinkoje esantys saulės įtampos reguliatoriai gali būti per brangūs ir ne tokie patikimi, tačiau gaminti vieną tokį reguliatorių namuose naudojant įprastus elektroninius komponentus gali būti ne tik smagu, bet ir labai ekonomiška.

Taip pat galite apie tai paskaityti 100 Ah įtampos reguliatoriaus grandinė

Grandinės schema

PASTABA : PRAŠOME PAŠALINTI R4, KAD JIS NĖRA TIKRA SVARBU. JĮ GALITE PAKEISTI LAIDU.

Bėgių kelio PCB dizainas (R4, diodas ir S1 neįtraukti ... R4 iš tikrųjų nėra svarbus ir gali būti pakeistas trumpikeliu.

Kaip tai veikia

Remdamiesi siūloma saulės kolektoriaus įtampos reguliatoriaus grandine, matome dizainą, kuriame naudojami labai įprasti komponentai, tačiau jis tenkina poreikius, kaip reikalauja mūsų specifikacijos.

Vienvietis IC LM 338 tampa visos konfigūracijos šerdimi ir tampa atsakingas už norimų įtampos taisyklių įgyvendinimą viena ranka.

Parodyta saulės kolektoriaus reguliatoriaus grandinė yra įrėminta pagal standartinį IC 338 konfigūracijos režimą.

Įvestis pateikiama parodytuose IC įvesties taškuose ir akumuliatoriaus išvestis, gaunama IC išėjime. Puodas arba išankstinis nustatymas naudojamas tiksliai nustatyti įtampos lygį, kuris gali būti laikomas saugia akumuliatoriaus verte.

Dabartinis kontroliuojamas įkrovimas

Ši saulės reguliatoriaus valdiklio grandinė taip pat siūlo dabartinę valdymo funkciją, kuri užtikrina, kad akumuliatorius visada gautų fiksuotą iš anksto nustatytą įkrovimo srovės greitį ir niekada nebūtų per daug varomas. Modulis gali būti prijungtas, kaip nurodyta schemoje.

Nurodytas atitinkamas pozicijas gali tiesiog prijungti net ir pasaulietis. Likusią funkcijos dalį prižiūri reguliatoriaus grandinė. Kai akumuliatorius bus visiškai įkrautas (kaip nurodyta per skaitiklį), jungiklį S1 reikia perjungti į keitiklio režimą.

Skaičiuojant akumuliatoriaus įkrovimo srovę

Įkrovimo srovę galima pasirinkti tinkamai parinkus rezistorių R3 vertę. Tai galima padaryti išsprendus formulę: 0,6 / R3 = 1/10 akumuliatoriaus AH. Iš anksto nustatytas VR1 yra sureguliuotas, kad gautų reikiamą įkrovimo įtampą iš reguliatoriaus.

Saulės energijos reguliatorius naudojant IC LM324

Visoms saulės kolektorių sistemoms šis vienintelis IC LM324 garantuota efektyvi reguliatoriaus grandinė suteikia energiją taupantį atsakymą į švino rūgšties tipo akumuliatorius, paprastai matomus motorinėse transporto priemonėse.

Neatsižvelgiant į saulės elementų kainą, kuri, kaip manoma, yra priešais jus, kad būtų galima naudoti įvairiuose kituose planuose, pats saulės reguliatorius yra mažesnis nei 10 USD.

Priešingai nei daugybė kitų šunto reguliatoriai tai peradresuos srovę per rezistorių, kai tik baterija bus visiškai įkrauta, ši grandinė atjungia įkrovimo maitinimą iš akumuliatoriaus, todėl nebereikia didelių šuntinių rezistorių.

Kaip veikia grandinė

Kai tik akumuliatoriaus įtampa neviršija 13,5 voltų (paprastai 12 V akumuliatoriaus atviros grandinės įtampa), įsijungia tranzistoriai Q1, Q2 ir Q3, o įkrovimo srovė praeina per saulės baterijas, kaip numatyta.

Aktyvus žalias šviesos diodas rodo, kad baterija įkraunama. Kai akumuliatoriaus gnybto įtampa artėja prie saulės kolektoriaus atviros grandinės įtampos, op amp A1a išjungia tranzistorius Q1-Q3.

Ši situacija yra užfiksuota tol, kol akumuliatoriaus įtampa nukrenta iki 13,2 V, o po to vėl įjungiamas akumuliatoriaus įkrovimo procesas.

Jei nėra saulės kolektoriaus, kai akumuliatoriaus įtampa nuolat krinta nuo 13,2 V iki maždaug 11,4 V, o tai reiškia, kad visiškai išsikrovusi baterija, A1b, išėjimas persijungia į 0 V, suaktyvindamas raudoną šviesos diodą, kuris mirksi astabraus multivibratoriaus nustatytu greičiu. A1c.

Šioje situacijoje mirksi 2 hercų dažniu. Op amp A1d pateikia 6 V atskaitos tašką, kad išlaikytų perjungimo slenksčius esant 11,4 V ir 13,2 V lygiams.

Siūloma LM324 reguliatoriaus grandinė skirta susidoroti su srovėmis iki 3 amperų.

Norint dirbti su didesnėmis srovėmis, gali būti svarbu padidinti Q2, Q3 bazines sroves, kad visi šie tranzistoriai galėtų palaikyti prisotinimą per įkrovimo seansus.

Saulės elektros energijos reguliatorius naudojant IC 741

Dauguma tipiškų saulės kolektorių išleidžia apytikriai 19 V apkrovą. Tai leidžia gauti 0,6 V lašą per lygintuvo diodą įkraunant 12 V švino rūgšties akumuliatorių. Diodas draudžia naktį baterijos srovę judėti per saulės kolektorių.

Šis nustatymas gali būti puikus tol, kol akumuliatorius nėra per daug įkrautas, nes 12 V akumuliatorius gali būti lengvai perkrautas iki 1 V5, jei įkrovimo šaltinis nėra valdomas.

Įtampos kritimas, kurį sukelia nuoseklus praėjimas BJT, paprastai yra maždaug 1,2 V, o tai atrodo per daug, kad beveik visos saulės baterijos galėtų efektyviai veikti.

Abu pirmiau minėti trūkumai yra veiksmingai pašalinti šioje paprastoje saulės reguliatoriaus grandinėje. Čia energija iš saulės kolektoriaus tiekiama į bateriją per relės ir lygintuvo diodą.

Kaip veikia grandinė

Kai akumuliatoriaus įtampa išsiplėtė iki 13,8 V, relės kontaktai spragtelėjo, kad 2N3055 tranzistorius pradėtų krauti akumuliatorių iki optimalaus 14,2 V.

Nepaisant to, kad dauguma švino rūgštinių akumuliatorių pradeda dujoti 13,6 V įtampoje, šis įkrovimo įtampos lygis gali būti šiek tiek mažesnis. Šis dujinimas žymiai padidėja esant perkrovos įtampai.

Relės kontaktai veikia tuo momentu, kai akumuliatoriaus įtampa nukrinta žemiau 13,8 V. Baterijos energija nenaudojama grandinei valdyti.

Vaisius tarnauja kaip nuolatinis srovės šaltinis.