Saskaņā ar Nacionālās atjaunojamās enerģijas laboratorijas datiem, saules gaismas, ko Zeme saņem vienā stundā, ir pietiekami, lai apmierinātu visu cilvēku ikgadējās enerģijas vajadzības visā pasaulē. Saules enerģija ir piemērots apkurei un elektrības ražošanai, izmantojot fotoelektriskos elementus (PVC). Saules enerģija var ierobežot klimata pārmaiņas, jo tā nerada oglekļa emisijas. Šajā rakstā mēs apspriedīsim hibrīda saules lādētāju.
Saules enerģija ir labākā alternatīva, kas elektroenerģijas ražošanai var aizstāt tādas fosilās degvielas kā ogles un gāze, kas rada gaisa, ūdens un zemes piesārņojumu. Saules enerģiju (t.i. līdzstrāvas enerģijas veidu) var uzglabāt akumulatorā turpmākai izmantošanai.
Saules elementa pārveidošanas efektivitāte ir saules enerģijas procentuālā daļa, kas spīd uz foto volta elementu, kas tiek pārveidots par izmantojamu elektrību.
Hibrīds saules lādētājs
Saules uzlādes sistēmas efektivitāte ir atkarīga no laika apstākļiem. Saules paneļi visvairāk rada elektroenerģiju skaidrās dienās ar bagātīgu sauli. Parasti saules panelis dienā saņem četras līdz piecas stundas spilgtas saules gaismas. Ja laika apstākļi ir duļķaini, tas ietekmē akumulatora uzlādes procesu un akumulators netiek pilnībā uzlādēts.
Šis vienkāršais hibrīdais saules lādētājs var dot risinājumu šai problēmai. Tas var uzlādēt akumulatoru, izmantojot gan saules enerģiju, gan maiņstrāvas padevi. Kad saules paneļa jauda pārsniedz 12 voltus, akumulators tiek uzlādēts, izmantojot saules enerģiju, un, ja jauda nokrītas zem 12 voltu, akumulators tiek uzlādēts, izmantojot maiņstrāvas padevi.
Hibrīda saules lādētāja ķēde
Zemāk redzamajā attēlā parādīta hibrīda saules lādētāja ķēde. Lai izveidotu hibrīda saules lādētāja ķēdi, nepieciešami šādi aparatūras komponenti.
- 12V, 10W saules panelis (savienots ar SP1)
- Operatīvais pastiprinātājs CA3130 (IC1)
- 12 V vienas pārslēgšanas relejs (RL1)
- 1N4007 Diodes
- Pakāpiena transformators X1
- Tranzistors BC547 (T1)
- Daži citi RLC komponenti
Hibrīda saules lādētāja ķēde
10 vatu, 12 voltu saules panelis
Šajā ķēdē mēs izmantojām 10 vatu, 12 voltu saules paneli. Tas nodrošinās pietiekami daudz enerģijas 12V akumulatora uzlādēšanai.
10 vatu, 12 voltu saules panelis
Šis 10w-12v modulis ir 36 līdzīgas veiktspējas daudzkristāliska silīcija saules bateriju bloks, kas ir savstarpēji savienoti virknē, lai iegūtu 12 voltu izeju.
Šīs saules baterijas ir uzmontētas uz lieljaudas anodēta alumīnija rāmja, kas nodrošina izturību. Katrai 18 šūnu sērijas virknei ir uzstādīts viens apveddiods. Šīs šūnas ir laminētas starp augstu caurlaidību, zemu dzelzs saturu, 3 mm rūdītu stiklu un Tedlar Polyester Tedlar (TPT) materiāla loksni ar divām etilēna vinilacetāta (EVA) loksnēm. Šī iestatīšana pasargā no mitruma iekļūšanas modulī.
Galvenās iezīmes
- 36 augstas efektivitātes silīcija saules baterijas
- Optimizēta moduļa darbība ar nominālo spriegumu 12 V DC
- Apiet diodes, lai izvairītos no karstās vietas efekta
- Šūnas ir iestrādātas TPT un EVA loksnē
- Pievilcīgi, stabili, lieljaudas anodēti alumīnija rāmji ar ērtiem
- Iepriekš kabeļi ar ātri savienojamām sistēmām
Hibrīda saules lādētāja ķēdes darbība
Saulainā saules gaismā 12 V, 10 W saules panelis ar 0,6 ampēru strāvu nodrošina līdz 17 voltiem līdzstrāvu. Diods D1 nodrošina apgrieztās polaritātes aizsardzību un kondensatora C1 buferi no saules paneļa. Op-amp IC1 tiek izmantots kā vienkāršs sprieguma salīdzinātājs.
Zenera diode ZD1 nodrošina 11 voltu atsauces spriegumu IC1 apgrieztajai ieejai. E-pastiprinātāja neinvertējošā ieeja saņem spriegumu no saules paneļa caur R1.
Ķēdes darbība ir vienkārša. Kad saules paneļa izeja ir lielāka vai vienāda ar 12 voltiem, Zenera diode ZD1 vada un nodrošina 11 voltu IC1 invertējošajai spailei.
Tā kā op-amp neinvertējošā ieeja šajā laikā iegūst lielāku spriegumu, salīdzinātāja izeja kļūst augsta. Zaļā gaismas diode1 deg, ja salīdzinātāja jauda ir augsta.
Tad tranzistors T1 vada un relejs RL1 tiek darbināts. Tādējādi akumulators uzlādē strāvu no saules paneļa caur releja RL1 parasti atvērtu (N / O) un kopīgiem kontaktiem.
LED2 norāda akumulatora uzlādi. Kondensators C3 ir paredzēts tranzistora T1 tīrai pārslēgšanai. Diods D2 aizsargā tranzistoru T1 no aizmugures EMF un diode D3 novērš akumulatora strāvas novadīšanu ķēdē.
Kad saules paneļa izeja nokrītas zem 12 voltu, salīdzinātāja izeja kļūst zema, un relejs atvienojas. Tagad akumulators uzlādē strāvu no transformatora barošanas avota caur releja parasti slēgtiem (N / C) un kopīgiem kontaktiem.
Šis barošanas avots ietver pazeminošo transformatoru X1, taisngriežu diodes D4 un D5 un izlīdzinošo kondensatoru C4.
Testēšana
Lai pārbaudītu ķēdes pareizu darbību, jāievēro šādi norādījumi:
- Noņemiet saules paneli no savienotāja SP1 un pievienojiet līdzstrāvas mainīga sprieguma avotu.
- Iestatiet kādu spriegumu zem 12V un lēnām palieliniet to.
- Kad spriegums sasniedz 12 V un pārsniedz to, loģika testa punktā TP2 mainās no zemas uz augstu.
- Transformatora barošanas spriegumu var pārbaudīt testa punktā TP3.
Hibrīda saules lādētāja pielietojumi
Pēdējās dienās elektroenerģijas ražošanai no saules gaismas ir lielāka popularitāte nekā citiem alternatīviem avotiem, un fotoelementu paneļi ir pilnīgi bez piesārņojuma, un tiem nav nepieciešama augsta apkope. Tālāk ir sniegti daži piemēri.
- Hibrīda saules lādētāju sistēma, ko izmanto vairākiem enerģijas avotiem, lai nodrošinātu pilnas slodzes rezerves piegādi citiem avotiem.
- Ielu apgaismojums izmanto saules baterijas, lai saules gaismu pārveidotu par līdzstrāvas lādiņu. Šī sistēma izmanto saules lādiņa kontrolieri, lai uzglabātu līdzstrāvu akumulatoros un izmanto daudzās jomās.
- Mājas sistēmas izmanto PV moduli mājsaimniecības lietojumiem.
Tātad tas viss attiecas uz hibrīda saules lādētāja ķēdes dizainu. Es ceru, ka jūs esat to ļoti labi pārdzīvojis. sīkāka informācija par inženiertehniskie projekti, kuru pamatā ir saules enerģija vai jebkuru jautājumu par šo rakstu, lūdzu, dalieties komentāru sadaļā zemāk.
