9 circuite simple de încărcare a bateriei solare

9 circuite simple de încărcare a bateriei solare

Încărcătorul solar simplu este un dispozitiv mic care vă permite să încărcați o baterie rapid și ieftin, prin energie solară.



Un încărcător solar simplu trebuie să aibă 3 caracteristici de bază încorporate:

  • Ar trebui să fie cost redus.
  • Simpatic și ușor de construit.
  • Trebuie să fie suficient de eficient pentru a satisface nevoile fundamentale de încărcare a bateriei.

Postul explică în mod cuprinzător nouă circuite de încărcare a bateriei solare cele mai bune, dar simple, folosind IC LM338, tranzistoare, MOSFET, convertor Buck, etc., care pot fi construite și instalate chiar de un profan pentru încărcarea tuturor tipurilor de baterii și exploatarea altor echipamente conexe





Prezentare generală

Panouri solare nu sunt noi pentru noi și astăzi este utilizat pe scară largă în toate sectoarele. Principala proprietate a acestui dispozitiv de a converti energia solară în energie electrică a făcut-o foarte populară și acum este considerat cu tărie soluția viitoare pentru orice criză sau lipsă de energie electrică.

Energia solară poate fi utilizată direct pentru alimentarea unui echipament electric sau pur și simplu stocată într-un dispozitiv de stocare adecvat pentru utilizare ulterioară.



În mod normal, există un singur mod eficient de stocare a energiei electrice și este prin utilizarea bateriilor reîncărcabile.

Bateriile reîncărcabile sunt probabil cel mai bun și cel mai eficient mod de colectare sau stocare a energiei electrice pentru o utilizare ulterioară.

Energia dintr-o celulă solară sau un panou solar poate fi, de asemenea, stocată eficient, astfel încât să poată fi utilizată după preferințele proprii, în mod normal după apusul soarelui sau când este întuneric și când puterea stocată devine mult necesară pentru acționarea luminilor.

Deși ar putea arăta destul de simplu, încărcarea unei baterii de pe un panou solar nu este niciodată ușoară, din două motive:

Tensiunea de la un panou solar poate varia enorm, în funcție de razele solare incidente și

Curentul variază, de asemenea, din aceleași motive de mai sus.

Cele două motive de mai sus pot face ca parametrii de încărcare ai unei baterii reîncărcabile tipice să fie foarte imprevizibili și periculoși.

ACTUALIZAȚI:

Înainte de a intra în următoarele concepte, puteți încerca probabil acest încărcător de baterie solar foarte ușor, care va asigura încărcarea sigură și garantată a unei baterii mici de 12V 7 Ah printr-un panou solar mic:

Piese necesare

  • Panou solar - 20V, 1 amp
  • IC 7812 - 1 nr
  • 1N4007 Diode - 3nos
  • Rezistor 2k2 1/4 watt - 1 nr

Arată grozav, nu-i așa? De fapt, IC-ul și diodele s-ar putea odihni deja în cutia de gunoi electronică, așa că trebuie să le cumpărați. Acum să vedem cum pot fi configurate acestea pentru rezultatul final.

Timpul estimat pentru încărcarea bateriei de la 11V la 14V este de aproximativ 8 ore.

După cum știm, IC 7812 va produce un 12V fix la ieșire, care nu poate fi folosit pentru încărcarea unei baterii de 12V. Cele 3 diode conectate la terminalele sale de masă (GND) sunt introduse special pentru a contracara această problemă și pentru a actualiza ieșirea IC la aproximativ 12 + 0,7 + 0,7 + 0,7 V = 14,1 V, ceea ce este exact ceea ce este necesar pentru încărcarea unui 12 V bateria complet.

Scăderea de 0,7 V pe fiecare diodă ridică pragul de împământare al IC-ului prin nivelul stipulat, forțând IC-ul să regleze ieșirea la 14,1 V în loc de 12 V. Rezistorul 2k2 este utilizat pentru activarea sau polarizarea diodelor, astfel încât să poată conduce și aplicați căderea totală de 2,1 V intenționată.

Făcându-l chiar mai simplu

Dacă sunteți în căutarea unui încărcător solar chiar mai simplu, atunci probabil că nu poate exista nimic mai simplu decât conectarea unui panou solar corespunzător, cu bateria potrivită, printr-o diodă de blocare, așa cum se arată mai jos:

Deși, designul de mai sus nu încorporează un regulator, acesta va funcționa în continuare, deoarece curentul de ieșire al panoului este nominal și această valoare va arăta doar o deteriorare pe măsură ce soarele își schimbă poziția.

Cu toate acestea, pentru o baterie care nu este complet descărcată, configurarea simplă de mai sus poate cauza unele daune bateriei, deoarece bateria va tinde să se încarce rapid și va continua să se încarce la niveluri nesigure și pentru perioade mai lungi de timp.

1) Utilizarea LM338 ca controler solar

Dar, datorită cipurilor moderne extrem de versatile, cum ar fi LM 338 și LM 317 , care poate gestiona situațiile de mai sus foarte eficient, făcând procesul de încărcare a tuturor bateriilor reîncărcabile printr-un panou solar foarte sigur și de dorit.

Circuitul unui încărcător de baterie solar LM338 simplu este prezentat mai jos, utilizând IC LM338:

Diagrama circuitului arată o configurare simplă folosind IC LM 338 care a fost configurat în modul său standard de alimentare reglementată.

Utilizarea unei funcții de control curent

Specialitatea designului este că încorporează un controlul curent caracteristică, de asemenea.

Înseamnă că, dacă curentul tinde să crească la intrare, ceea ce ar putea avea loc în mod normal atunci când intensitatea razelor solare crește proporțional, tensiunea încărcătorului scade proporțional, trăgând curentul înapoi la valoarea specificată.

După cum putem vedea în diagramă, colectorul / emițătorul tranzistorului BC547 este conectat la ADJ și la sol, devine responsabil pentru inițierea acțiunilor de control curente.

Pe măsură ce curentul de intrare crește, bateria începe să atragă mai mult curent, aceasta acumulând o tensiune pe R3 care se traduce într-o unitate de bază corespunzătoare pentru tranzistor.

Tranzistorul conduce și corectează tensiunea prin intermediul C LM338, astfel încât rata de curent să fie ajustată conform cerințelor de siguranță ale bateriei.

Limita curentă Formulă:

R3 poate fi calculat cu următoarea formulă

R3 = 0,7 / Limita maximă de curent

Proiectarea PCB pentru circuitul de încărcare a bateriei solare explicat mai sus este prezentată mai jos:

Contorul și dioda de intrare nu sunt incluse în PCB.

2) Circuitul de încărcare a bateriei solare de 1 USD

Al doilea design explică un circuit de încărcător solar ieftin, dar eficient, mai puțin de 1 USD, dar eficient, care poate fi construit chiar de un profan pentru a folosi încărcarea eficientă a bateriei solare.

Veți avea nevoie doar de un panou solar, un selector și câteva diode pentru a configura un încărcător solar eficient.

Ce este urmărirea solară a punctelor de putere maximă?

Pentru un laic, acest lucru ar fi ceva prea complex și sofisticat pentru a fi înțeles și un sistem care implică electronice extreme.

Într-un fel poate fi adevărat și cu siguranță MPPT-urile sunt dispozitive sofisticate de ultimă generație, menite să optimizeze încărcarea bateriei fără a modifica curba V / I a panoului solar.

În cuvinte simple an MPPT urmărește tensiunea maximă instantanee disponibilă de la panoul solar și reglează rata de încărcare a bateriei astfel încât tensiunea panoului să rămână neafectată sau departe de încărcare.

Pur și simplu, un panou solar ar funcționa cel mai eficient dacă tensiunea sa instantanee maximă nu este trasă în jos aproape de tensiunea bateriei conectate, care se încarcă.

De exemplu, dacă tensiunea în circuit deschis a panoului solar este de 20V și bateria care trebuie încărcată este evaluată la 12V, iar dacă le conectați direct, cele două ar cauza scăderea tensiunii panoului la tensiunea bateriei, ceea ce ar face lucrurile prea ineficiente .

Dimpotrivă, dacă ați putea menține tensiunea panoului nealterată, dar extrageți cea mai bună opțiune de încărcare posibilă, sistemul ar funcționa cu principiul MPPT.

Deci, este vorba despre încărcarea optimă a bateriei, fără a afecta sau scădea tensiunea panoului.

Există o metodă simplă și cu cost zero de implementare a condițiilor de mai sus.

Alegeți un panou solar a cărui tensiune în circuit deschis se potrivește cu tensiunea de încărcare a bateriei. Înțeles pentru a Baterie de 12V puteți alege un panou cu 15V și care ar produce optimizarea maximă a ambilor parametri.

Cu toate acestea, practic condițiile de mai sus ar putea fi dificil de realizat, deoarece panourile solare nu produc niciodată ieșiri constante și tind să genereze niveluri de putere deteriorate ca răspuns la diferite poziții ale razelor solare.

De aceea, întotdeauna este recomandat un panou solar mult mai înalt, astfel încât, chiar și în condiții de zi mai proaste, să mențină încărcarea bateriei.

Acestea fiind spuse, în niciun caz nu este necesar să alegeți sisteme MPPT scumpe, puteți obține rezultate similare cheltuind câțiva dolari pentru asta. Următoarea discuție va clarifica procedurile.

Cum funcționează circuitul

După cum sa discutat mai sus, pentru a evita încărcarea inutilă a panoului, trebuie să avem condiții care să corespundă în mod ideal tensiunii PV cu tensiunea bateriei.

Acest lucru se poate face folosind câteva diode, un voltmetru ieftin sau multimetrul dvs. existent și un comutator rotativ. Desigur, la aproximativ 1 USD, nu vă puteți aștepta ca acesta să fie automat, poate că va trebui să lucrați cu comutatorul de câteva ori în fiecare zi.

Știm că scăderea tensiunii directe a diodei redresoare este de aproximativ 0,6 volți, astfel încât prin adăugarea mai multor diode în serie, poate fi posibil să se izoleze panoul de a fi tras la tensiunea bateriei conectate.

Referindu-ne la circuitul digaram prezentat mai jos, un încărcător MPPT mic poate fi aranjat folosind componentele ieftine prezentate.

Să presupunem că în diagramă, tensiunea circuitului deschis al panoului să fie de 20V și bateria să fie evaluată la 12V.

Conectarea lor direct ar trage tensiunea panoului la nivelul bateriei, făcând lucrurile inadecvate.

Prin adăugarea a 9 diode în serie, izolăm efectiv panoul de a nu fi încărcat și tras la tensiunea bateriei și totuși extragem curentul maxim de încărcare din acesta.

Căderea totală înainte a diodelor combinate ar fi în jur de 5V, plus tensiunea de încărcare a bateriei de 14,4V dă în jur de 20V, ceea ce înseamnă că odată conectat cu toate diodele în serie în timpul vârfului de soare, tensiunea panoului ar scădea marginal până la poate fi în jur de 19V, rezultând o încărcarea bateriei.

Acum, să presupunem că soarele începe să se scufunde, provocând scăderea tensiunii panoului sub tensiunea nominală, aceasta poate fi monitorizată pe voltmetrul conectat și câteva diode au sărit până când bateria este restabilită cu o putere optimă.

Simbolul săgeată afișat conectat la tensiunea pozitivă a panoului poate fi înlocuit cu un comutator rotativ pentru selecția recomandată a diodelor în serie.

Odată cu implementarea situației de mai sus, condițiile clare de încărcare MPPT pot fi simulate eficient fără a utiliza dispozitive costisitoare. Puteți face acest lucru pentru toate tipurile de panouri și baterii doar prin includerea unui număr mai mare de diode în serie.

cel mai simplu încărcător solar folosind numai diode

3) Încărcător solar și circuit driver pentru 10W / 20W / 30W / 50W LED SMD de mare putere alb

A treia idee ne învață cum să construim un LED solar simplu cu circuit de încărcare a bateriei pentru LED iluminat de mare putere (SMD) se aprinde între 10 și 50 de wați. LED-urile SMD sunt complet protejate din punct de vedere termic și de supracurent, utilizând un stadiu limitator de curent LM 338. Ideea a fost cerută de domnul Sarfraz Ahmad.

Specificatii tehnice

Practic, sunt inginer mecanic certificat din Germania acum 35 de ani și am lucrat peste hotare mulți ani și am plecat cu mulți ani în urmă din cauza problemelor personale acasă.
Îmi pare rău că te deranjez, dar știu despre capacitățile și expertiza ta în domeniul electronicii și sinceritatea pentru a ajuta și a îndruma începuturile ca mine. Am văzut acest circuit într-un loc de 12 Vcc.

Am atașat la SMD, 12v 10 wați, capac 1000uf, 16 volți și un redresor de punte, puteți vedea numărul piesei de pe acesta. Când aprind luminile de pe redresor încep să se încălzească și ambele SMD-uri. Mă tem că dacă aceste lămpi sunt lăsate aprinse mult timp, acestea pot deteriora SMD-urile și redresorul. Nu știu unde este problema. Poți să mă ajuți.

Am o lumină în pridvorul mașinii care se aprinde pe disc și se stinge în zori. Din păcate, din cauza pierderii de sarcină atunci când nu există electricitate, această lumină rămâne stinsă până când electricitatea se întoarce.

Vreau să instalez cel puțin două SMD (12 volți) cu LDR, astfel încât imediat ce lumina se stinge luminile SMD se vor aprinde. Vreau să aduc două lumini similare în altă parte din pridvorul mașinii pentru a păstra întreaga lumină. Cred că dacă conectez toate aceste patru lumini SMD cu sursă de alimentare de 12 volți, care va obține puterea din circuitul UPS.

Bineînțeles că va încărca suplimentar bateria UPS, care este greu încărcată complet din cauza scurgerii frecvente a sarcinii. Cealaltă soluție optimă este instalarea panoului solar de 12 volți și atașarea cu aceste patru lumini SMD. Acesta va încărca bateria și va aprinde / opri luminile.

Acest panou solar ar trebui să fie capabil să păstreze aceste lumini toată noaptea și se va stinge în zori. Vă rog să mă ajutați și să dați detalii despre acest circuit / proiect.

Vă puteți lua timpul pentru a afla cum să faceți acest lucru. Vă scriu pentru că, din păcate, niciun vânzător de produse electronice sau solare de pe piața noastră locală nu este dispus să-mi acorde niciun ajutor, niciunul dintre ei nu pare să fie calificat tehnic și își doresc doar să-și vândă piesele.

Sarfraz Ahmad

Rawalpindi, Pakistan

încărcător solar controlat curent cu bancă LED

Design-ul

În circuitul de lumină solară LED de 10 wați la 50 wați SMD cu încărcător automat de mai sus, vedem următoarele etape:

  • La panoul solar
  • Câteva circuite de reglare controlate de curent LM338
  • Un releu de comutare
  • O baterie reîncărcabilă
  • și un modul SMD LED de 40 de wați

Etapele de mai sus sunt integrate în următoarea manieră explicată:

Cele două trepte LM 338 sunt configurate în moduri standard de regulator de curent cu utilizarea rezistențelor de detectare a curentului respective pentru a asigura o ieșire controlată de curent pentru sarcina conectată relevantă.

Sarcina pentru LM338 din stânga este bateria care este încărcată din această etapă LM338 și o sursă de intrare a panoului solar. Rezistența Rx este calculată astfel încât bateria să primească cantitatea de curent prevăzută și să nu fie supraîncărcată sau supraîncărcată.

Partea dreaptă LM 338 este încărcată cu modulul LED și, de asemenea, Ry se asigură că modulul este furnizat cu cantitatea corectă specificată de curent, pentru a proteja dispozitivele de o situație termică de fugă.

Specificațiile de tensiune ale panoului solar pot fi între 18V și 24V.

Un releu este introdus în circuit și este conectat cu modulul LED astfel încât să fie pornit numai în timpul nopții sau când este întuneric sub prag pentru ca panoul solar să genereze puterea necesară.

Atâta timp cât tensiunea solară este disponibilă, releul rămâne energizat izolând modulul LED de baterie și asigurându-se că modulul LED de 40 de wați rămâne oprit în timpul zilei și în timp ce bateria este încărcată.

După amurg, când tensiunea solară devine suficient de scăzută, releul nu mai este capabil să-și mențină poziția N / O și trece la comutarea N / C, conectând bateria cu modulul LED și iluminând matricea prin intermediul încărcăturii disponibile complet puterea bateriei.

Modulul cu LED-uri poate fi văzut atașat cu un radiator care trebuie să fie suficient de mare pentru a obține un rezultat optim din modul și pentru a asigura o durată de viață și o luminozitate mai lungi de pe dispozitiv.

Calculul valorilor rezistorului

Rezistențele de limitare indicate pot fi calculate din formulele date:

Rx = 1,25 / curent de încărcare a bateriei

Ry = 1,25 / LED curent nominal.

Presupunând că bateria este o baterie de 40 AH plumb acid, curentul de încărcare preferat ar trebui să fie de 4 amperi.

prin urmare Rx = 1,25 / 4 = 0,31 ohmi

putere = 1,25 x 4 = 5 wați

Curentul LED poate fi găsit împărțind puterea sa totală la tensiunea nominală, adică 40/12 = 3,3 amp

de aceea Ry = 1,25 / 3 = 0,4 ohmi

putere = 1,25 x 3 = 3,75 wați sau 4 wați.

Rezistențele de limitare nu sunt utilizate pentru LED-urile de 10 wați, deoarece tensiunea de intrare de la baterie este egală cu limita specificată de 12V a modulului LED și, prin urmare, nu poate depăși limitele de siguranță.

Explicația de mai sus dezvăluie modul în care IC LM338 poate fi utilizat pur și simplu pentru realizarea unui circuit de lumină solară LED util cu un încărcător automat.

4) Circuit automat de lumină solară folosind un releu

În cel de-al patrulea circuit automat de lumină solară, încorporăm un singur releu ca întrerupător pentru încărcarea unei baterii în timpul zilei sau atâta timp cât panoul solar generează electricitate și pentru iluminarea unui LED conectat în timp ce panoul nu este activ.

Trecerea la un releu

Într-unul din articolele mele anterioare, care explica un simplu circuit solar de grădină solar Am folosit un singur tranzistor pentru operația de comutare.

Un dezavantaj al circuitului anterior este că nu oferă o încărcare reglementată pentru baterie, deși nu ar putea fi strict esențial, deoarece bateria nu este niciodată încărcată la potențialul său maxim, acest aspect ar putea necesita o îmbunătățire.

Un alt dezavantaj asociat circuitului anterior este specificația sa de putere redusă, care îl restricționează de la utilizarea bateriilor de mare putere și a LED-urilor.

Următorul circuit rezolvă în mod eficient ambele două probleme de mai sus, cu ajutorul unui releu și a unei etape de tranzistor adept emițător.

Diagrama circuitului

Circuit automat de lumină solară controlat de releu

Cum functioneaza

În timpul strălucirii solare optime, releul primește suficientă putere din panou și rămâne pornit cu contactele sale N / O activate.

Acest lucru permite bateriei să obțină tensiunea de încărcare printr-un regulator de tensiune al emițătorului tranzistorului.

adept emițător designul este configurat folosind un TIP122, un rezistor și o diodă zener. Rezistorul oferă polarizarea necesară pentru ca tranzistorul să conducă, în timp ce valoarea diodei zener fixează tensiunea emițătorului controlată chiar sub valoarea tensiunii zener.

Prin urmare, valoarea zener este aleasă corespunzător pentru a se potrivi cu tensiunea de încărcare a bateriei conectate.

Pentru o baterie de 6V, tensiunea zener ar putea fi selectată ca 7,5V, pentru bateria de 12V, tensiunea zener ar putea fi în jur de 15V și așa mai departe.

Următorul emițătorului se asigură, de asemenea, că bateria nu are voie să fie supraîncărcată peste limita de încărcare alocată.

În timpul serii, când este detectată o scădere substanțială a soarelui, releul este inhibat de la tensiunea minimă de reținere necesară, determinând trecerea acestuia de la contactul N / O la contactul N / C.

Comutarea releului de mai sus readuce instantaneu bateria din modul de încărcare în modul LED, iluminând LED-ul prin tensiunea bateriei.

Lista pieselor pentru un 6V / 4AH circuit automat de lumină solară folosind o comutare a relei

  1. Panou solar = 9V, 1amp
  2. Releu = 6V / 200mA
  3. Rx = 10 ohmi / 2 wați
  4. dioda zener = 7,5V, 1/2 watt

5) Circuitul controlerului încărcătorului solar tranzistorizat

A cincea idee prezentată mai jos detaliază un circuit simplu de încărcare solară cu întrerupere automată folosind doar tranzistoare. Ideea a fost cerută de domnul Mubarak Idris.

Obiective și cerințe ale circuitului

  1. Vă rog, domnule, puteți să-mi faceți o baterie litiu-ion de 12v, 28,8AH, controler automat de încărcare folosind panoul solar ca sursă, care este de 17v la 4,5A la lumina maximă a soarelui.
  2. Controlerul de încărcare ar trebui să aibă o protecție împotriva supraîncărcării și o baterie slabă întreruptă, iar circuitul ar trebui să fie simplu de făcut pentru începători fără controler IC sau micro.
  3. Circuitul ar trebui să utilizeze relee sau tranzistoare BJT ca întrerupător și zener pentru referință de tensiune, mulțumesc, domnule, sper să auzim de dumneavoastră în curând!

Design-ul

încărcător solar complet tranzistorizat cu sarcină întreruptă

Design PCB (partea componentă)

Referindu-ne la circuitul de încărcător solar simplu de mai sus care utilizează tranzistoare, întreruperea automată pentru nivelul de încărcare completă și nivelul inferior se face prin câteva BJT configurate ca comparatoare.

Reamintim cele mai vechi circuit indicator baterie slabă folosind tranzistoare , unde nivelul scăzut al bateriei a fost indicat folosind doar două tranzistoare și alte câteva componente pasive.

Aici folosim un design identic pentru detectarea nivelurilor bateriei și pentru aplicarea comutării necesare a bateriei pe panoul solar și sarcina conectată.

Să presupunem că inițial avem o baterie parțial descărcată care face ca primul BC547 din stânga să nu mai conducă (acest lucru este setat ajustând presetarea de bază la această limită de prag) și permite ca următorul BC547 să conducă.

Când acest BC547 îl conduce, permite TIP127 să pornească, ceea ce permite la rândul său tensiunea panoului solar să ajungă la baterie și să înceapă să o încarce.

Situația de mai sus menține TIP122 oprit, astfel încât sarcina să nu poată funcționa.

Pe măsură ce bateria începe să se încarce, tensiunea peste șinele de alimentare începe, de asemenea, să crească până la un punct în care partea stângă BC547 este capabilă să conducă, determinând partea dreaptă BC547 să nu mai conducă.

De îndată ce se întâmplă acest lucru, TIP127 este inhibat de semnalele de bază negative și încetează treptat să conducă astfel încât bateria să fie întreruptă treptat de la tensiunea panoului solar.

Cu toate acestea, situația de mai sus permite TIP122 să primească încet un declanșator de polarizare de bază și începe să conducă .... ceea ce asigură că sarcina este acum capabilă să obțină sursa necesară pentru operațiunile sale.

Circuitul încărcătorului solar explicat mai sus, folosind tranzistoare și cu întreruperi automate, poate fi utilizat pentru orice aplicații de control solar la scară mică, cum ar fi încărcarea în siguranță a bateriilor pentru telefoane mobile sau a altor forme de baterii Li-ion.

Pentru obtinerea o sursă de încărcare reglementată

Următorul design arată cum să convertiți sau să actualizați schema de circuit de mai sus într-un încărcător reglementat, astfel încât bateria să fie alimentată cu o ieșire fixă ​​și stabilizată, indiferent de creșterea tensiunii de la panoul solar.

6) Circuit de lumină LED cu buzunar solar

Cel de-al șaselea design de aici explică un circuit de lumină LED cu buzunar solar, cu costuri reduse, care ar putea fi utilizat de către secțiunea nevoiașă și defavorizată a societății pentru a-și lumina casele noaptea la prețuri reduse.

Ideea a fost cerută de domnul R.K. Rao

Obiective și cerințe ale circuitului

  1. Vreau să fac o lumină LED de buzunar SOLAR folosind o cutie de plastic transparentă de 9cm x 5cm x 3cm [disponibilă pe piață pentru Rs.3 / -] folosind un LED de un watt / LED-uri de 20mA alimentate de o baterie plumb-acid sigilată reîncărcabilă de 4v 1A [SUNCA / VICTARI] și, de asemenea, cu o prevedere pentru încărcarea cu un încărcător de telefon mobil [unde este disponibil curentul de rețea].
  2. Bateria trebuie să poată fi înlocuită atunci când este descărcată după utilizare timp de 2/3 ani / viață prescrisă de către utilizatorul rural / tribal.
  3. Acest lucru este destinat utilizării copiilor tribali / din mediul rural pentru a aprinde o carte, există lumini led mai bune pe piață pentru aproximativ 500 Rs [d.light], pentru Rs.200 [Thrive].
  4. Aceste lumini sunt bune, cu excepția faptului că au un mini panou solar și un LED luminos cu o durată de viață de zece ani, dacă nu mai mult, dar cu o baterie reîncărcabilă, fără o dispoziție pentru înlocuirea acestuia, când sunt moarte după doi sau trei ani de utilizare. risipa de resurse și lipsită de etică.
  5. Proiectul pe care îl vizez este unul în care bateria poate fi înlocuită, să fie disponibilă la nivel local la un cost redus. Prețul luminii nu trebuie să depășească Rs.100 / 150.
  6. Acesta va fi comercializat fără scop lucrativ prin intermediul ONG-urilor din zonele tribale și, în cele din urmă, va furniza kituri tinerilor tribali / rurali pentru a le face în sat.
  7. Împreună cu un coleg am realizat niște lumini cu baterii de 7V EW de mare putere și 2x20mA pirahna Leds și le-am testat - au durat peste 30 de ore de iluminare continuă adecvate pentru a aprinde o carte de la o distanță de jumătate de metru și alta cu o baterie sunce de 4v și LED de 1 watt 350A care oferă suficientă lumină pentru a găti într-o colibă.
  8. Puteți sugera un circuit cu o baterie reîncărcabilă AA / AAA, mini panou solar pentru a se potrivi pe capacul cutiei de 9x5cm și un amplificator DC-DC și leduri de 20mA. Dacă vrei să vin la tine pentru discuții, pot.
  9. Puteți vedea luminile pe care le-am făcut în fotografiile de pe google la https://goo.gl/photos/QyYU1v5Kaag8T1WWA Mulțumindu-vă,

Design-ul

Conform cererii, circuitele de lumină LED de buzunar solar trebuie să fie compacte, să funcționeze cu o singură celulă 1.5AAA utilizând un convertor DC-DC și echipat cu un circuit de încărcare solar cu autoreglare .

Diagrama de circuit prezentată mai jos îndeplinește probabil toate specificațiile de mai sus și totuși rămâne în limita accesibilă.

Diagrama circuitului

circuit de lumină LED cu buzunar solar folosind hoțul de joule

Designul este un element de bază circuitul hoțului de joule folosind o singură celulă penlight, un BJT și un inductor pentru alimentarea oricărui LED standard de 3,3V.

În proiectare este afișat un LED de 1 watt, deși ar putea fi utilizat un LED luminos mai mic de 30 mA.

circuit solar LED este capabil să stoarcă ultima picătură de „joule” sau încărcătura din celulă și de aici denumirea de hoț de joule, ceea ce implică, de asemenea, că LED-ul ar rămâne luminat până când practic nu mai rămâne nimic în interiorul celulei. Cu toate acestea, celula de aici fiind un tip reîncărcabil nu este recomandat să fie descărcată sub 1V.

Încărcătorul de baterie de 1,5 V din proiectare este construit utilizând un alt BJT de mică putere configurat în configurația sa de emițător, care îi permite să producă o ieșire de tensiune a emițătorului care este exact egală cu potențialul de la bază, setat de presetarea 1K. Acest lucru trebuie setat cu precizie astfel încât emițătorul să producă nu mai mult de 1,8 V cu o intrare DC mai mare de 3 V.

Sursa de intrare DC este un panou solar care poate fi capabil să producă un exces de 3V în timpul luminii solare optime și să permită încărcătorului să încarce bateria cu o ieșire de maxim 1,8V.

Odată ce acest nivel este atins, următorul emițător inhibă pur și simplu orice încărcare suplimentară a celulei, prevenind astfel orice posibilitate de supraîncărcare.

Inductorul pentru circuitul de lumină solară LED de buzunar constă dintr-un mic transformator de inel de ferită cu 20:20 spire care ar putea fi modificat și optimizat corespunzător pentru a permite cea mai favorabilă tensiune pentru LED-ul conectat, care poate dura chiar și până când tensiunea a scăzut sub 1,2V .

7) Încărcător solar simplu pentru luminile stradale

Al șaptelea încărcător solar discutat aici este cel mai potrivit pentru că un sistem de iluminat public cu LED-uri solare este conceput special pentru noul hobbyist care îl poate construi pur și simplu făcând referire la schema picturală prezentată aici.

Datorită designului său simplu și relativ mai ieftin, sistemul poate fi utilizat în mod adecvat pentru iluminatul stradal al satului sau în alte zone îndepărtate similare, cu toate acestea, acest lucru nu restricționează în niciun caz utilizarea acestuia în orașe.

Principalele caracteristici ale acestui sistem sunt:

1) Încărcare controlată de tensiune

2) Funcționarea curentă a LED-urilor controlate

3) Nu se folosesc relee, toate proiectează în stare solidă

4) Încărcare de sarcină cu tensiune critică scăzută

5) Indicatori de tensiune joasă și tensiune critică

6) Încărcarea completă nu este inclusă din motive de simplitate și deoarece încărcarea este limitată la un nivel controlat care nu va permite niciodată bateriei să se supraîncarce.

7) Utilizarea unor circuite integrate populare precum LM338 și tranzistoare precum BC547 asigură achiziții fără probleme

8) Etapa de detectare a nopții de zi asigurând oprirea automată la amurg și pornirea în zori.

Întregul design al circuitului sistemului de iluminat public cu LED-uri simplu propus este ilustrat mai jos:

Diagrama circuitului

Încărcător solar cu tranzistoare 2N3055

Etapa circuitului cuprinzând T1, T2 și P1 sunt configurate într-un simplu senzor baterie slabă, circuit indicator

O treaptă exact identică poate fi văzută chiar mai jos, folosind T3, T4 și părțile asociate, care formează o altă treaptă de detector de joasă tensiune.

Etapa T1, T2 detectează tensiunea bateriei atunci când scade la 13V prin iluminarea LED-ului atașat la colectorul T2, în timp ce etapa T3, T4 detectează tensiunea bateriei când ajunge sub 11V și indică situația prin iluminarea LED-ului asociat. cu colectorul T4.

P1 este utilizat pentru reglarea etapei T1 / T2 astfel încât LED-ul T2 să se lumineze doar la 12V, în mod similar P2 este ajustat pentru a face LED-ul T4 să înceapă să se lumineze la tensiuni sub 11V.

IC1 LM338 este configurat ca o sursă de alimentare simplă de tensiune reglată pentru reglarea tensiunii panoului solar la o precizie de 14V, acest lucru se face prin reglarea corespunzătoare a presetării P3.

Această ieșire de la IC1 este utilizată pentru încărcarea bateriei de lămpi stradale în timpul zilei și la vârful soarelui.

IC2 este un alt IC LM338, cablat într-un mod de control curent, pinul de intrare este conectat cu bateria pozitivă în timp ce ieșirea este conectată cu modulul LED.

IC2 restricționează nivelul curent de la baterie și furnizează cantitatea corectă de curent către modulul LED, astfel încât să poată funcționa în condiții de siguranță în timpul modului de back-up pe timp de noapte.

T5 este un tranzistor de putere care acționează ca un comutator și este declanșat de stadiul critic al bateriei scăzute, ori de câte ori tensiunea bateriei tinde să atingă nivelul critic.

Ori de câte ori se întâmplă acest lucru, baza T5 este împământată instantaneu de T4, oprindu-l instantaneu. Cu T5 oprit, modulul LED este activat pentru iluminare și, prin urmare, este și oprit.

Această condiție împiedică și protejează bateria să fie descărcată și deteriorată excesiv. În astfel de situații, bateria ar putea avea nevoie de o încărcare externă de la rețea utilizând o sursă de alimentare de 24V, aplicată pe liniile de alimentare ale panoului solar, pe catodul D1 și la sol.

Curentul din această sursă ar putea fi specificat la aproximativ 20% din bateria AH, iar bateria poate fi încărcată până când ambele LED-uri nu mai aprind.

Tranzistorul T6 împreună cu rezistențele sale de bază este poziționat pentru a detecta alimentarea de la panoul solar și a se asigura că modulul LED rămâne dezactivat atâta timp cât o cantitate rezonabilă de alimentare este disponibilă de pe panou, sau cu alte cuvinte T6 menține modulul LED închis oprit până când este suficient de întunecat pentru modulul LED și apoi este pornit. Opusul se întâmplă în zori când modulul LED este oprit automat. R12, R13 trebuie ajustate cu atenție sau selectate pentru a determina pragurile dorite pentru ciclurile ON / OFF ale modulului LED

Cum să construiești

Pentru a finaliza cu succes acest sistem simplu de iluminat stradal, etapele explicate trebuie construite separat și verificate separat înainte de a le integra împreună.

Mai întâi asamblați etapa T1, T2 împreună cu R1, R2, R3, R4, P1 și LED-ul.

Apoi, utilizând o sursă de alimentare variabilă, aplicați o precizie de 13V la această etapă T1, T2 și reglați P1 astfel încât LED-ul să se lumineze, creșteți puțin alimentarea pentru a spune 13,5V și LED-ul să se oprească. Acest test va confirma funcționarea corectă a acestei etape a indicatorului de joasă tensiune.

Realizați în mod identic etapa T3 / T4 și setați P2 într-un mod similar pentru a permite LED-ului să lumineze la 11V, care devine setarea de nivel critic pentru scenă.

După aceasta, puteți continua cu etapa IC1 și reglați tensiunea pe „corp” și la masă la 14V, ajustând P3 în măsura corectă. Acest lucru trebuie făcut din nou prin alimentarea unei surse de 20V sau 24V prin pinul de intrare și linia de masă.

Etapa IC2 poate fi construită așa cum se arată și nu va necesita nicio procedură de configurare, cu excepția selectării R11 care se poate face folosind formula așa cum este exprimată în acest articol universal limitator de curent

Lista de componente

  • R1, R2, R3 R4, R5, R6, R7 R8, R9, R12 = 10k, 1/4 WATT
  • P1, P2, P3 = 10K PRESETURI
  • R10 = 240 OHMS 1/4 WATT
  • R13 = 22K
  • D1, D3 = 6A4 DIODĂ
  • D2, D4 = 1N4007
  • T1, T2, T3, T4 = BC547
  • T5 = TIP142
  • R11 = VEZI TEXT
  • IC1, IC2 = pachet LM338 IC TO3
  • Modul LED = Realizat prin conectarea a 24 LED-uri WATT în serie și conexiuni paralele
  • Baterie = 12V SMF, 40 AH
  • Panou solar = 20 / 24V, 7 Amp

Realizarea modulului LED de 24 de wați

Modulul LED de 24 de wați pentru sistemul de lumină solară simplă de mai sus ar putea fi construit pur și simplu prin alăturarea LED-urilor de 24 de 1 watt, așa cum se arată în următoarea imagine:

8) Circuit convertor panou solar cu protecție la suprasarcină

Al 8-lea concept solar discutat mai jos vorbește despre un circuit simplu de transformare a panoului solar care poate fi utilizat pentru a obține orice tensiune redusă dorită de la 40 la 60V intrări. Circuitul asigură o conversie de tensiune foarte eficientă. Ideea a fost cerută de domnul Deepak.

Specificatii tehnice

Caut convertor DC - DC buck cu următoarele caracteristici.

1. Tensiunea de intrare = 40 până la 60 VDC

2. Tensiunea de ieșire = 12, 18 și 24 VDC reglate (nu este necesară o ieșire multiplă din același circuit. Circuitul separat pentru fiecare tensiune o / p este, de asemenea, bine)

3. Capacitate curentă de ieșire = 5-10A

4. Protecție la ieșire = supracurent, scurtcircuite etc.

5. Un indicator LED mic pentru funcționarea unității ar fi un avantaj.

Apreciază dacă m-ai putea ajuta să proiectez circuitul.

Toate cele bune,
Deepak

Design-ul

Circuitul de conversie propus de 60V la 12V, 24V propus este prezentat în figura de mai jos, detaliile pot fi înțelese așa cum se explică mai jos:

Configurația ar putea fi împărțită în etape, și anume. stadiul multivibrator astabil și stadiul convertizorului Buck controlat de MOSFET.

BJT T1, T2 împreună cu părțile sale asociate formează un circuit AMV cablat standard pentru a genera o frecvență cu o rată de aproximativ 20 până la 50kHz.

Mosfet Q1 împreună cu L1 și D1 formează o topologie standard a convertorului buck pentru implementarea tensiunii buck necesare în C4.

AMV este acționat de intrarea 40V și frecvența generată este alimentată la poarta mosfetului atașat care începe instantaneu să oscileze la curentul disponibil din rețeaua de intrare L1, D1.

Acțiunea de mai sus generează tensiunea solicitată în C4,

D2 se asigură că această tensiune nu depășește niciodată marca nominală care poate fi fixată la 30V.

Această tensiune maximă maximă de 30V înclinată este alimentată în continuare către un regulator de tensiune LM396 care poate fi setat pentru obținerea tensiunii finale dorite la ieșire la o rată maximă de 10 amp.

Ieșirea poate fi utilizată pentru încărcarea bateriei intenționate.

Diagrama circuitului

Lista de piese pentru intrarea de mai sus 60V, 12V, 24V convertor de ieșire solar pentru panouri.

  • R1 --- R5 = 10K
  • R6 = 240 OHMS
  • R7 = 10K POT
  • C1, C2 = 2nF
  • C3 = 100uF / 100V
  • C4 = 100uF / 50V
  • Q1 = ORICE MOSFET 100V, 20AMP ​​cu canal P
  • T1, T2 = BC546
  • D1 = ORICE DIODĂ DE RECUPERARE RAPIDĂ DE 10 AMP
  • D2 = 30V ZENER 1 WATT
  • D3 = 1N4007
  • L1 = 30 de spire de 21 fire de cupru super emailate SWG înfășurate pe o tijă de ferită de 10 mm.

9) Electricitate solară de acasă Configurată pentru o viață în afara rețelei

Al nouălea design unic explicat aici ilustrează o configurație simplă calculată care poate fi utilizată pentru implementarea oricărei dimensiuni dorite a panoului solar configurat pentru casele situate la distanță sau pentru realizarea unui sistem electric de rețea de la panourile solare.

Specificatii tehnice

Sunt foarte sigur că trebuie să aveți pregătit acest tip de schemă. În timp ce parcurgeam blogul, m-am pierdut și nu am putut alege cu adevărat cel mai potrivit pentru cerințele mele.

Încerc doar să îmi pun cerința aici și să mă asigur că am înțeles-o corect.

(Acesta este un proiect pilot pentru a mă aventura în acest domeniu. Puteți să mă considerați a fi un mare zero în cunoștințele electrice.)

Scopul meu de bază este de a maximiza utilizarea energiei solare și de a reduce factura electrică la minimum. (Rămân la Thane. Deci, vă puteți imagina facturile de energie electrică.) Deci, vă puteți gândi ca și cum aș face complet un sistem de iluminat cu energie solară pentru casa mea.

1. Ori de câte ori există suficientă lumină solară, nu am nevoie de lumină artificială. Ori de câte ori intensitatea luminii solare scade sub normele acceptabile, îmi doresc ca luminile mele să se aprindă automat.

Aș dori însă să le opresc în timpul somnului. Sistemul meu actual de iluminat (pe care doresc să îl iluminez) constă din două lumini tubulare cu lumină puternică (36W / 880 8000K) și patru CFL-uri de 8W.

Aș dori să replicăm întreaga configurație cu iluminare LED bazată pe energie solară.

După cum am spus, sunt un mare zero în domeniul electricității. Așadar, vă rugăm să mă ajutați și cu costul de configurare așteptat.

Design-ul

36 wați x 2 plus 8 wați oferă un total de aproximativ 80 wați, ceea ce reprezintă nivelul total de consum necesar aici.

Acum, deoarece luminile sunt specificate să funcționeze la niveluri de tensiune de rețea, care este de 220 V în India, un invertor devine necesar pentru a converti tensiunea panoului solar la specificațiile necesare pentru iluminarea luminilor.

De asemenea, deoarece invertorul are nevoie de o baterie pentru a funcționa, care poate fi presupusă a fi o baterie de 12 V, toți parametrii esențiali pentru configurare pot fi calculați în modul următor:

Consumul total intenționat este = 80 wați.

Puterea de mai sus poate fi consumată de la 6 dimineața până la 6 pm, care devine perioada maximă pe care o puteți estima și este de aproximativ 12 ore.

Înmulțirea 80 cu 12 dă = 960 watt-oră.

Aceasta implică faptul că panoul solar va trebui să producă acest watt oră pentru perioada dorită de 12 ore pe parcursul întregii zile.

Cu toate acestea, deoarece nu ne așteptăm să primim lumina soarelui optimă pe tot parcursul anului, putem presupune că perioada medie de lumină naturală optimă va fi de aproximativ 8 ore.

Împărțirea 960 la 8 dă = 120 wați, ceea ce înseamnă că panoul solar necesar va avea o valoare nominală de cel puțin 120 wați.

Dacă tensiunea panoului este selectată pentru a fi în jur de 18 V, specificațiile curente ar fi 120/18 = 6,66 amperi sau pur și simplu 7 amperi.

Acum, să calculăm dimensiunea bateriei care poate fi utilizată pentru invertor și care poate fi necesară pentru a fi încărcată cu panoul solar de mai sus.

Din nou, întrucât numărul total de wați-oră din întreaga zi este calculat a fi în jur de 960 wați, împărțind aceasta cu tensiunea bateriei (care se presupune a fi 12 V) obținem 960/12 = 80, adică aproximativ 80 sau pur și simplu 100 AH, prin urmare bateria necesară trebuie evaluată la 12 V, 100 AH pentru a obține o performanță optimă pe tot parcursul zilei (perioada de 12 ore).

De asemenea, vom avea nevoie de un controler de încărcare solară pentru încărcarea bateriei și, deoarece bateria ar fi încărcată pentru o perioadă de aproximativ 8 ore, rata de încărcare va trebui să fie de aproximativ 8% din valoarea nominală AH, care se ridică la 80 x 8 % = 6,4 amperi, prin urmare va trebui specificat controlerul de încărcare pentru a putea manevra cel puțin 7 amperi confortabil pentru încărcarea sigură necesară a bateriei.

Astfel se încheie întregul panou solar, bateria, calculele invertorului care ar putea fi implementate cu succes pentru orice tip similar de instalație destinată unui scop de viață în afara rețelei în zonele rurale sau alte zone îndepărtate.

Pentru alte specificații V, I, cifrele pot fi modificate în calculul explicat mai sus pentru a obține rezultatele corespunzătoare.

În cazul în care bateria este resimțită inutilă și panoul solar ar putea fi, de asemenea, utilizat direct pentru operarea invertorului.

Un circuit simplu de reglare a tensiunii panoului solar poate fi observat în următoarea diagramă, comutatorul dat poate fi utilizat pentru selectarea unei opțiuni de încărcare a bateriei sau pentru a conduce direct invertorul prin panou.

În cazul de mai sus, regulatorul trebuie să producă în jur de 7 până la 10 amp de curent, de aceea un LM396 sau LM196 trebuie utilizat în etapa încărcătorului.

Regulatorul panoului solar de mai sus poate fi configurat cu următorul circuit invertor simplu, care va fi destul de adecvat pentru alimentarea lămpilor solicitate prin panoul solar conectat sau bateria.

Lista pieselor pentru circuitul invertorului de mai sus: R1, R2 = 100 ohm, 10 wați

R3, R4 = 15 ohmi 10 wați

T1, T2 = TIP35 la radiatoare

Ultima linie din cerere sugerează o versiune LED pentru a fi proiectată pentru înlocuirea și modernizarea lămpilor fluorescente CFL existente. Același lucru poate fi implementat prin simpla eliminare a bateriei și a invertorului și integrarea LED-urilor cu ieșirea regulatorului solar, după cum se arată mai jos:

Negativul adaptorului trebuie conectat și făcut comun cu negativul panoului solar

Gânduri finale

Așadar, prieteni, acestea au fost 9 modele de încărcătoare solare de bază, care au fost alese manual de pe acest site web.

Veți găsi mai multe astfel de modele îmbunătățite bazate pe energie solară în blog pentru lectură ulterioară. Și da, dacă aveți vreo idee suplimentară, mi-o puteți trimite cu siguranță, mă voi asigura că o voi prezenta aici pentru plăcerea cititorului spectatorilor noștri.

Feedback de la unul dintre cititorii avizi

Salut Swagatam,

Am întâlnit site-ul dvs. și mi se pare foarte inspirată munca ta. În prezent lucrez la un program de știință, tehnologie, inginerie și matematică (STEM) pentru studenții din anii 4-5 din Australia. Proiectul se concentrează pe creșterea curiozității copiilor cu privire la știință și modul în care se conectează la aplicațiile din lumea reală.

Programul introduce, de asemenea, empatie în procesul de proiectare inginerească în care tinerii studenți sunt introduși într-un proiect real (context) și se angajează cu colegii lor de școală pentru a rezolva o problemă mondenă. În următorii trei ani, accentul nostru este pe introducerea copiilor în știința din spatele electricității și în aplicația reală a ingineriei electrice. O introducere a modului în care inginerii rezolvă problemele din lumea reală pentru binele societății.

În prezent, lucrez la conținut online pentru program, care se va concentra pe tinerii care învață (clasa 4-6) care învață elementele de bază ale energiei electrice, în special a energiei regenerabile, adică a energiei solare în acest caz. Prin intermediul unui program de învățare auto-dirijat, copiii învață și explorează despre electricitate și energie, deoarece sunt introduși într-un proiect din lumea reală, adică oferind iluminat copiilor adăpostiți în taberele de refugiați din întreaga lume. La finalizarea unui program de cinci săptămâni, copiii sunt grupați în echipe pentru a construi lumini solare, care sunt apoi trimise copiilor defavorizați din întreaga lume.

În calitate de fundație educațională fără 4 profit, vă solicităm asistența pentru a planifica o schemă simplă de circuit, care ar putea fi utilizată pentru construirea unei lumini solare de 1 watt ca activitate practică în clasă. De asemenea, am achiziționat 800 de kituri de lumină solară de la un producător, pe care copiii le vor asambla, totuși, avem nevoie de cineva care să simplifice schema de circuite a acestor kituri de lumină, care vor fi folosite pentru lecții simple despre electricitate, circuite și calculul puterii, volți, curent și conversia energiei solare în energie electrică.

Aștept cu nerăbdare să aud de la tine și să continui cu munca ta inspiratoare.

Rezolvarea cererii

Apreciez interesul dvs. și eforturile dvs. sincere de a lumina noua generație cu privire la energia solară.
Am atașat cel mai simplu și eficient circuit de driver LED care poate fi utilizat pentru iluminarea unui LED de 1 watt de la un panou solar în condiții de siguranță, cu piese minime.
Asigurați-vă că atașați un radiator pe LED, altfel ar putea arde rapid din cauza supraîncălzirii.
Circuitul este controlat de tensiune și controlat de curent pentru a asigura o siguranță optimă la LED.
Spuneți-mi dacă aveți alte îndoieli.




Precedent: Utilizarea Triac-urilor pentru controlul încărcărilor inductive Următorul: Tranzistor BEL188 - Specificații și foaie de date