Cum se construiește un încărcător solar hibrid și aplicațiile sale

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor





Potrivit Laboratorului Național de Energie Regenerabilă, lumina soarelui primită de pământ într-o oră este suficientă pentru a satisface nevoile anuale de energie ale tuturor oamenilor din întreaga lume. Energie solara este potrivit pentru încălzire și generarea de electricitate utilizând celule fotovoltaice (PVC). Energia solară poate restricționa schimbările climatice, deoarece nu produce emisii de carbon. Aici, în acest articol, vom discuta despre încărcătorul solar hibrid.

Energia solară este cea mai bună alternativă, care poate înlocui combustibilii fosili precum cărbunele și gazul pentru generarea de energie electrică care creează poluarea aerului, a apei și a solului. Energia solară (adică forma DC de energie) poate fi stocată într-o baterie pentru o utilizare ulterioară.




Eficiența conversiei unei celule solare este procentul de energie solară care strălucește pe o celulă fotovoltaică care este convertită în electricitate utilizabilă.

Încărcător solar hibrid

Eficiența unui sistem de încărcare solară depinde de condițiile meteorologice. Panourile solare generează cea mai mare energie electrică în zilele senine cu soare abundent. În mod obișnuit, panoul solar primește patru până la cinci ore de lumină solară strălucitoare într-o zi. Dacă vremea este tulbure, aceasta afectează procesul de încărcare a bateriei și bateria nu se încarcă complet.



Acest încărcător solar hibrid simplu poate oferi soluția pentru această problemă. Poate încărca bateria utilizând atât energia solară, cât și rețeaua de curent alternativ. Când ieșirea din panoul solar este peste 12 volți, bateria se încarcă folosind energia solară și când ieșirea scade sub 12 volți, bateria se încarcă prin rețeaua de curent alternativ.

Circuit de încărcător solar hibrid

Figura de mai jos prezintă circuitul încărcătorului solar hibrid. Următoarele componente hardware sunt necesare pentru construirea circuitului hibrid de încărcător solar.


  • Un panou solar de 12V, 10W (conectat la SP1)
  • Amplificator operațional CA3130 (IC1)
  • Releu 12V cu comutare simplă (RL1)
  • 1N4007 Diode
  • Transformator pas cu pas X1
  • Tranzistor BC547 (T1)
  • Puține alte componente RLC
Circuit de încărcător solar hibrid

Circuit de încărcător solar hibrid

Panou solar de 10 wați, 12 volți

În acest circuit, am folosit un panou solar de 10 wați, 12 volți. Acesta va furniza suficientă energie pentru a încărca o baterie de 12V.

Panou solar de 10 wați, 12 volți

Panou solar de 10 wați, 12 volți

Acest modul de 10w-12v este o gamă de 36 de celule solare din siliciu multi-cristalin de performanță similară, interconectate în serie pentru a obține ieșirea de 12 volți.

Aceste celule solare sunt montate pe un cadru din aluminiu anodizat rezistent, care oferă rezistență. Pentru fiecare șir de serii de 18 celule, este instalată o diodă de bypass. Aceste celule sunt laminate între transmisivitate ridicată, sticlă temperată de 3 mm cu fier scăzut și foaie dintr-un material Tedlar Poliester Tedlar (TPT) prin două foi de etilen vinil acetat (EVA). Această configurație protejează împotriva pătrunderii umezelii în modul.

Caracteristici cheie

  • 36 celule solare din siliciu de înaltă eficiență
  • Performanță optimizată a modulului cu tensiune nominală 12 V DC
  • Evitați diodele pentru a evita efectul punctului fierbinte
  • Celulele sunt încorporate într-o foaie de TPT și EVA
  • Cadre din aluminiu anodizat atractive, stabile, rezistente, convenabile
  • Pre-cablat cu sisteme de conectare rapidă

Circuitul încărcătorului solar hibrid funcționează

În lumina soarelui însorită, panoul solar de 12V, 10W furnizează până la 17 volți DC cu curentul de 0,6 ampere. Dioda D1 oferă protecție împotriva polarității inversă și condensatorul C1 tamponează tensiunea de la panoul solar. Op-amp IC1 este utilizat ca un simplu comparator de tensiune.

diodă Zener ZD1 furnizează o tensiune de referință de 11 volți la intrarea inversă a IC1. Intrarea neinversibilă a e op-amp devine tensiune de la panoul solar prin R1.

Funcționarea circuitului este simplă. Când ieșirea din panoul solar este mai mare sau egală cu 12 volți, dioda Zener ZD1 conduce și furnizează 11 volți terminalului inversor al IC1.

Deoarece intrarea fără inversare a amplificatorului operațional are o tensiune mai mare în acest moment, ieșirea comparatorului devine ridicată. LED-ul verde 1 se aprinde când ieșirea comparatorului este mare.

Tranzistorul T1 conduce apoi și releu RL1 alimentat. Astfel, bateria se încarcă curent de la panoul solar prin contactele normal deschise (N / O) și comune ale releului RL1.

LED2 indică încărcarea bateriei. Condensatorul C3 este prevăzut pentru comutarea curată a tranzistorului T1. Dioda D2 protejează tranzistorul T1 de EMF din spate și dioda D3 împiedică descărcarea curentului bateriei în circuit.

Când ieșirea din panoul solar coboară sub 12 volți, ieșirea comparatorului scade și releul se dezactivează. Acum, bateria încarcă curent de la sursa de alimentare bazată pe transformator prin contactele normal închise (N / C) și comune ale releului.

Această sursă de alimentare include transformatorul cu trepte X1, diodele rectificatoare D4 și D5 și condensatorul de netezire C4.

Testarea

Pentru a testa circuitul pentru funcționarea corectă, trebuie urmate instrucțiunile de mai jos:

  • Scoateți panoul solar de la conectorul SP1 și conectați o sursă de tensiune variabilă DC.
  • Setați o tensiune sub 12V și creșteți-o încet.
  • Pe măsură ce tensiunea ajunge la 12V și depășește, logica la punctul de test TP2 se schimbă de la scăzut la înalt.
  • Tensiunea de alimentare pe bază de transformator poate fi verificată la punctul de test TP3.

Aplicații ale încărcătorului solar hibrid

În ultimele zile, procesul de generare a energiei electrice din lumina soarelui are o popularitate mai mare decât alte surse alternative, iar panourile fotovoltaice sunt absolut fără poluare și nu necesită întreținere ridicată. Următoarele sunt câteva exemple.

  • Sistemul de încărcător solar hibrid utilizat pentru mai multe surse de energie pentru furnizarea de rezervă full-time la alte surse.
  • Luminile stradale folosesc celulele solare pentru a transforma lumina soarelui în sarcină de curent continuu. Acest sistem utilizează un controler de încărcare solară pentru a stoca curent continuu în baterii și se folosește în multe zone.
  • Sistemele de uz casnic utilizează modulul PV pentru aplicații casnice.

Așadar, este vorba despre proiectarea circuitului de încărcător solar hibrid. Sper că ai trecut foarte bine. mai multe informații despre proiecte de inginerie bazate pe energia solară sau orice întrebare referitoare la acest articol, vă rugăm să trimiteți în secțiunea de comentarii de mai jos.