Circuitul regulatorului de tensiune al panoului solar

Postul detaliază cum să construiți un circuit regulator de regulator al panoului solar la domiciliu pentru încărcarea bateriilor mici, cum ar fi bateria de 12V 7AH utilizând panoul solar mic

Folosirea unui panou solar

Cu toții știm destul de bine despre panourile solare și funcțiile acestora. Funcțiile de bază ale acestor dispozitive uimitoare sunt de a converti energia solară sau lumina solară în electricitate.

Practic, un panou solar este alcătuit din secțiuni discrete ale celulelor fotovoltaice individuale. Fiecare dintre aceste celule este capabilă să genereze o magnitudine mică de energie electrică, în mod normal în jur de 1,5 până la 3 volți.

Multe dintre aceste celule de pe panou sunt conectate în serie, astfel încât tensiunea efectivă totală generată de întreaga unitate se montează până la o ieșire utilizabilă de 12 volți sau 24 de volți.

Curentul generat de unitate este direct proporțional cu nivelul luminii solare incidente pe suprafața panoului. Puterea generată de un panou solar este utilizată în mod normal pentru încărcarea unei baterii cu plumb acid.

Bateria cu plumb acid când este complet încărcată este utilizată cu un invertor pentru a obține tensiunea de rețea alternativă necesară pentru alimentarea electrică a casei. În mod ideal, razele solare ar trebui să apară pe suprafața panoului pentru ca acesta să funcționeze optim.

Cu toate acestea, din moment ce soarele nu este niciodată liniștit, panoul trebuie să urmărească sau să urmeze calea soarelui în mod constant, astfel încât să genereze energie electrică la un ritm eficient.

Dacă sunteți interesat să construiți un sistem automat de panouri solare dual tracker s-ar putea să consultați unul dintre articolele mele anterioare. Fără un tracker solar, panoul solar va putea face conversiile doar cu o eficiență de aproximativ 30%.

Revenind la discuțiile noastre reale despre panourile solare, acest dispozitiv poate fi considerat inima sistemului în ceea ce privește conversia energiei solare în energie electrică, cu toate acestea, energia electrică necesită mult dimensionare înainte de a putea fi utilizată eficient în sistemul precedent de legare la grilă.

De ce avem nevoie de un regulator solar

Tensiunea dobândită de la un panou solar nu este niciodată stabilă și variază drastic în funcție de poziția soarelui și intensitatea razelor solare și, desigur, de gradul de incidență asupra panoului solar.

Această tensiune, dacă este alimentată la baterie pentru încărcare, poate provoca daune și încălzirea inutilă a bateriei și, prin urmare, electronica asociată poate fi periculoasă pentru întregul sistem.

Pentru a regla tensiunea de la panoul solar, în mod normal se utilizează un circuit de reglare a tensiunii între ieșirea panoului solar și intrarea bateriei.

Acest circuit asigură faptul că tensiunea de la panoul solar nu depășește niciodată valoarea sigură necesară bateriei pentru încărcare.

În mod normal, pentru a obține rezultate optime de la panoul solar, tensiunea minimă de ieșire de la panou ar trebui să fie mai mare decât tensiunea necesară de încărcare a bateriei, ceea ce înseamnă chiar și în condiții nefavorabile când razele solare nu sunt ascuțite sau optime, panoul solar ar trebui să fie capabil să generați o tensiune mai mare de 12 volți, care poate fi tensiunea bateriei sub încărcare.

Regulatoarele solare de tensiune disponibile pe piață pot fi prea costisitoare și nu sunt atât de fiabile, totuși fabricarea unui astfel de regulator acasă folosind componente electronice obișnuite poate fi nu numai distractiv, ci și foarte economic.

Poate doriți să citiți despre acest lucru Circuitul regulatorului de tensiune de 100 Ah

Diagrama circuitului

NOTĂ : Vă rugăm să îndepărtați R4, deoarece nu are nicio importanță reală. ÎL PUTEȚI ÎNLOCUI CU UN SILICON.

Proiectarea PCB pe cale (R4, diodă și S1 nu sunt incluse ... R4 nu este de fapt important și poate fi înlocuit cu un cablu jumper.

Cum functioneaza

Referindu-ne la circuitul de reglare a tensiunii al panoului solar propus, vedem un design care utilizează componente foarte obișnuite și totuși îndeplinește nevoile exact așa cum ne cer specificațiile noastre.

Un singur IC LM 338 devine centrul întregii configurații și devine responsabil pentru implementarea regulilor de tensiune dorite singure.

Circuitul de reglare a panoului solar afișat este încadrat conform modului standard al configurației IC 338.

Intrarea este dată punctelor de intrare afișate ale IC-ului și ieșirii pentru bateria primită la ieșirea IC-ului. Potul sau presetarea sunt folosite pentru a seta cu precizie nivelul de tensiune care poate fi considerat valoarea sigură a bateriei.

Încărcare controlată curentă

Acest circuit de control al regulatorului solar oferă, de asemenea, o caracteristică de control al curentului, care asigură faptul că bateria primește întotdeauna o rată fixă ​​de curent de încărcare prestabilită și nu este niciodată supraacționată. Modulul poate fi conectat conform indicațiilor din diagramă.

Pozițiile relevante indicate pot fi conectate pur și simplu chiar de un laic. Restul funcției este asigurat de circuitul regulatorului. Comutatorul S1 ar trebui să fie comutat în modul invertor odată ce bateria se încarcă complet (așa cum este indicat peste contor).

Calculul curentului de încărcare pentru baterie

Curentul de încărcare poate fi selectat selectând în mod corespunzător valoarea rezistențelor R3. Se poate face rezolvând formula: 0,6 / R3 = 1/10 baterie AH Presetarea VR1 este reglată pentru a obține tensiunea de încărcare necesară de la regulator.

Regulator solar folosind IC LM324

Pentru toate sistemele de panouri solare, acest singur IC LM324 Circuitul regulator eficient garantat pe bază oferă un răspuns de economisire a energiei la încărcarea bateriilor de tipul plumb-acid observate de obicei în autovehicule.

Fără a lua în considerare prețul celulelor solare, despre care se crede că se află în fața dvs. pentru a fi utilizate în diferite alte planuri, regulatorul solar în sine este sub 10 USD.

Spre deosebire de o serie de altele regulatori de șunt care va redirecționa curentul printr-un rezistor odată ce bateria este complet încărcată, acest circuit deconectează sursa de încărcare de la baterie, eliminând necesitatea de rezistențe de șunt voluminoase.

Cum funcționează circuitul

De îndată ce tensiunea bateriei este sub 13,5 volți (de obicei tensiunea în circuit deschis a unei baterii de 12 V), tranzistoarele Q1, Q2 și Q3 pornesc și curentul de încărcare trece prin panourile solare așa cum se intenționează.

LED-ul verde activ arată că bateria se încarcă. Pe măsură ce tensiunea terminalului bateriei se apropie de tensiunea în circuit deschis a panoului solar, amplificatorul op A1a oprește tranzistoarele Q1-Q3.

Această situație este blocată atât timp cât tensiunea bateriei scade la 13,2 V, după care declanșarea procesului de încărcare a bateriei este din nou restabilită.

În absența unui panou solar, atunci când tensiunea bateriei continuă să scadă de la 13,2 V la aproximativ 11,4 V, ceea ce implică o baterie complet descărcată, A1b, ieșirea comută la 0 V, declanșând LED-ul ROȘU atașat să clipească la o rată stabilită de multivibratorul astabil. A1c.

În această situație clipind cu o rată de 2 hertz. Op amp A1d oferă o referință de 6 V pentru a păstra pragurile de comutare la nivelurile de 11,4 V și 13,2 V.

Circuitul de reglare LM324 propus este conceput pentru a face față curenților de până la 3 amperi.

Pentru a lucra cu curenți mai substanțiali, poate fi esențial să creșteți curenții de bază Q2, Q3, pentru a vă asigura că toți acești tranzistori pot menține saturația pe parcursul sesiunilor de încărcare.

Regulator de energie solară folosind IC 741

Majoritatea panourilor solare tipice oferă o încărcare de aproximativ 19V. Acest lucru permite să obțineți o picătură de 0,6 V peste o diodă redresoare în timp ce încărcați o baterie de 12 V plumb-acid. Dioda interzice curentul bateriei să se miște prin panoul solar în timpul nopții.

Această configurare poate fi excelentă atâta timp cât bateria nu se supraîncarcă, deoarece o baterie de 12V poate fi supraîncărcată cu ușurință la peste 1V5, în cazul în care alimentarea de încărcare nu este controlată.

Scăderea de tensiune indusă printr-o serie BJT, de obicei este de aproximativ 1,2 V, ceea ce pare a fi mult prea mare pentru ca aproape toate panourile solare să funcționeze eficient.

Ambele defecte de mai sus sunt îndepărtate efectiv în acest circuit simplu de reglare solară. Aici, energia din panoul solar este furnizată bateriei prin intermediul unui releu și a diodei redresoare.

Cum funcționează circuitul

Când tensiunea bateriei se extinde la 13,8V, contactele releului fac clic, astfel încât tranzistorul 2N3055 să înceapă să încarce bateria la un maxim de 14,2V.

Acest nivel de tensiune de încărcare completă ar putea fi fixat puțin mai mic, în ciuda faptului că majoritatea bateriilor plumb-acid încep să gazeze la 13,6V. Această gazare este semnificativ crescută la tensiunea de supraîncărcare.

Contactele releului funcționează în momentul în care tensiunea bateriei scade sub 13,8V. Alimentarea bateriei nu este utilizată pentru a opera circuitul.

Fetul servește ca o sursă de curent constantă.