Saules paneļa sprieguma regulatora ķēde

Ziņā ir sīki aprakstīts, kā mājās izveidot vienkāršu saules paneļa regulatora kontroliera ķēdi mazu akumulatoru, piemēram, 12V 7AH akumulatora, uzlādēšanai, izmantojot nelielu saules paneli

Saules paneļa izmantošana

Mēs visi diezgan labi zinām par saules baterijām un to funkcijām. Šo apbrīnojamo ierīču pamatfunkcijas ir pārveidot saules enerģiju vai saules gaismu par elektrību.

Būtībā saules panelis sastāv no atsevišķām atsevišķu foto volta elementu daļām. Katra no šīm šūnām spēj radīt nelielu elektrības jaudu, parasti aptuveni 1,5 līdz 3 volti.

Daudzas no šīm paneļa šūnām ir savienotas virknē tā, ka kopējais faktiskais spriegums, ko rada visa vienība, sasniedz līdz izmantojamiem 12 voltu vai 24 voltu izvadiem.

Iekārtas radītā strāva ir tieši proporcionāla saules gaismas līmenim, kas notiek virs paneļa virsmas. No saules paneļa ģenerēto enerģiju parasti izmanto svina skābes akumulatora uzlādēšanai.

Svina skābes akumulators, kad tas ir pilnībā uzlādēts, tiek izmantots ar invertoru, lai iegūtu nepieciešamo maiņstrāvas tīkla spriegumu mājas elektrības barošanai. Ideālā gadījumā saules stariem vajadzētu notikt virs paneļa virsmas, lai tas darbotos optimāli.

Tomēr, tā kā saule nekad nav nekustīga, panelim ir nepārtraukti jāseko vai jāiet pa saules ceļu, lai tas efektīvi ražotu elektrību.

Ja jūs interesē izveidot automātiska divu izsekotāju saules paneļu sistēma jūs varat atsaukties uz kādu no maniem agrākajiem rakstiem. Bez saules izsekotāja saules panelis pārveidojumus varēs veikt tikai ar aptuveni 30% efektivitāti.

Atgriežoties pie mūsu faktiskajām diskusijām par saules paneļiem, šo ierīci var uzskatīt par sistēmas sirdi, ciktāl tas attiecas uz saules enerģijas pārvēršanu elektroenerģijā, taču saražotajai elektroenerģijai ir jāveic daudz izmēru, lai to varētu efektīvi izmantot pirms režģa saites sistēmas.

Kāpēc mums vajadzīgs saules regulators

No saules paneļa iegūtais spriegums nekad nav stabils, un tas krasi mainās atkarībā no saules stāvokļa un saules staru intensitātes un, protams, no tā, cik lielā mērā tas ir virs saules paneļa.

Šis spriegums, ja tas tiek uzlādēts akumulatorā, var radīt kaitējumu un nevajadzīgu akumulatora un ar to saistītās elektronikas sasilšanu, tāpēc tas var būt bīstams visai sistēmai.

Lai regulētu spriegumu no saules paneļa, starp saules paneļa izeju un akumulatora ieeju parasti tiek izmantota sprieguma regulatora ķēde.

Šī shēma nodrošina, ka saules paneļa spriegums nekad nepārsniedz akumulatora drošai vērtībai uzlādēšanai.

Parasti, lai iegūtu optimālus saules paneļa rezultātus, paneļa minimālajai izejas spriegumam jābūt lielākam par nepieciešamo akumulatora uzlādes spriegumu, tas nozīmē, ka pat nelabvēlīgos apstākļos, kad saules stari nav asi vai optimāli, saules panelim joprojām jāspēj radīt spriegumu, kas pārsniedz 12 volti, kas var būt akumulatora spriegums zem uzlādes.

Tirgū pieejamie saules sprieguma regulatori var būt pārāk dārgi un ne tik uzticami, tomēr viena šāda regulatora izgatavošana mājās, izmantojot parastos elektroniskos komponentus, var būt ne tikai jautra, bet arī ļoti ekonomiska.

Varat arī vēlēties par to lasīt 100 Ah sprieguma regulatora ķēde

Ķēdes shēma

PIEZĪME : LŪDZU NOŅEMT R4, TĀ KĀ TAM NAV ĪSTAS Svarīgas. Jūs to varat nomainīt ar vadu saiti.

Sliežu ceļa PCB dizains (R4, diode un S1 nav iekļauti ... R4 faktiski nav svarīgs, un to var aizstāt ar džempera vadu.

Kā tas strādā

Atsaucoties uz piedāvāto saules paneļa sprieguma regulatora ķēdi, mēs redzam konstrukciju, kurā tiek izmantoti ļoti parastie komponenti un kas tomēr atbilst vajadzībām, kā to prasa mūsu specifikācijas.

Viens IC LM 338 kļūst par visas konfigurācijas sirdi un kļūst atbildīgs par vēlamo sprieguma noteikumu īstenošanu atsevišķi.

Parādītā saules paneļa regulatora ķēde ir ierāmēta atbilstoši IC 338 konfigurācijas standarta režīmam.

Ieeja tiek piešķirta parādītajiem IC ievades punktiem un akumulatora izeja, kas saņemta IC izejā. Pot vai sākotnējo iestatījumu izmanto, lai precīzi iestatītu sprieguma līmeni, ko var uzskatīt par akumulatora drošo vērtību.

Pašreizējā kontrolētā uzlāde

Šī saules regulatora kontroliera ķēde piedāvā arī strāvas vadības funkciju, kas nodrošina, ka akumulators vienmēr saņem fiksētu iepriekš noteiktu uzlādes strāvas ātrumu un nekad netiek pārsniegts. Moduli var pieslēgt, kā norādīts diagrammā.

Norādītās attiecīgās pozīcijas var vienkārši pieslēgt pat lajs. Par pārējo funkciju rūpējas regulatora ķēde. Kad akumulators ir pilnībā uzlādēts (kā norādīts skaitītājā), slēdzim S1 jābūt pārslēgtam invertora režīmā.

Akumulatora uzlādes strāvas aprēķināšana

Uzlādes strāvu var izvēlēties, atbilstoši izvēloties rezistoru R3 vērtību. To var izdarīt, atrisinot formulu: 0,6 / R3 = 1/10 akumulatora AH Iepriekš iestatītais VR1 tiek noregulēts, lai iegūtu nepieciešamo uzlādes spriegumu no regulatora.

Saules regulators, izmantojot IC LM324

Visām saules bateriju sistēmām šis vienīgais IC LM324 balstīta garantēta efektīva regulatora ķēde piedāvā enerģiju taupošu atbildi uz svina-skābes tipa akumulatoru uzlādi, ko parasti novēro mehāniskajos transportlīdzekļos.

Neņemot vērā to saules bateriju cenu, kuras, domājams, atrodas jūsu priekšā, lai izmantotu dažādos citos plānos, pats Saules regulators ir zem 10 USD.

Pretstatā virknei citu šunta regulatori kas novirzīs strāvu caur rezistoru, tiklīdz akumulators ir pilnībā uzlādēts, šī ķēde atvieno uzlādes padevi no akumulatora, novēršot lielgabarīta šunta rezistoru nepieciešamību.

Kā darbojas ķēde

Tiklīdz akumulatora spriegums ir zem 13,5 voltiem (parasti 12 V akumulatora atvērtās ķēdes spriegums), ieslēdzas tranzistori Q1, Q2 un Q3, un uzlādes strāva iet caur saules paneļiem, kā paredzēts.

Aktīvā zaļā gaismas diode parāda, ka akumulators tiek uzlādēts. Kad akumulatora spailes spriegums tuvojas saules paneļa atvērtās ķēdes spriegumam, op amp A1a izslēdz tranzistorus Q1-Q3.

Šī situācija tiek fiksēta tik ilgi, kamēr akumulatora spriegums samazinās līdz 13,2 V, pēc tam atkal tiek atjaunota akumulatora uzlādes procesa iedarbināšana.

Ja nav saules paneļa, kad akumulatora spriegums turpina samazināties no 13,2 V līdz aptuveni 11,4 V, kas nozīmē pilnīgi izlādētu akumulatoru, A1b izeja pārslēdzas uz 0 V, iedarbinot pievienoto RED gaismas diode mirgot ar ātruma multivibratora fiksētu ātrumu A1c.

Šajā situācijā mirgo ar ātrumu 2 herci. Op amp A1d dod atsauci uz 6 V, lai saglabātu pārslēgšanās sliekšņus 11,4 V un 13,2 V līmenī.

Piedāvātā LM324 regulatora shēma ir paredzēta, lai tiktu galā ar strāvu līdz 3 ampēriem.

Lai strādātu ar ievērojamākām strāvām, var būt svarīgi palielināt Q2, Q3 bāzes strāvas, lai nodrošinātu, ka visi šie tranzistori var uzturēt piesātinājumu visu uzlādes sesiju laikā.

Saules elektrības regulators, izmantojot IC 741

Lielākā daļa tipisko saules bateriju nodrošina aptuveni 19 V slodzi. Tas ļauj iegūt 0,6 V kritumu pār taisngrieža diode, uzlādējot 12 V svina-skābes akumulatoru. Diods liedz akumulatora strāvai naktī pārvietoties caur saules paneli.

Šī iestatīšana var būt lieliska, ja vien akumulators netiek pārāk uzlādēts, jo 12 V akumulators var viegli uzlādēt līdz virs 1 V5, ja lādēšanas padeve netiek kontrolēta.

Sprieguma kritums, ko izraisa sērijveida pāreja BJT, parasti ir aptuveni 1,2 V, kas, šķiet, ir pārāk augsts, lai gandrīz visi saules paneļi varētu efektīvi darboties.

Abi iepriekš minētie trūkumi tiek efektīvi novērsti šajā vienkāršajā saules regulatora ķēdē. Šeit enerģija no saules paneļa tiek piegādāta akumulatoram, izmantojot releja un taisngrieža diode.

Kā darbojas ķēde

Kad akumulatora spriegums sasniedz 13,8 V, releja kontakti noklikšķina tā, ka 2N3055 tranzistors sāk uzlādēt akumulatoru līdz optimālajam 14,2 V.

Šo pilnas uzlādes sprieguma līmeni varētu noteikt mazliet zemāk, neskatoties uz to, ka lielākā daļa svina-skābes akumulatoru sāk gāzēt pie 13,6 V. Šī gāzēšana ir ievērojami palielināta pie pārmērīgas sprieguma.

Releja kontakti darbojas brīdī, kad akumulatora spriegums nokrītas zem 13,8 V. Baterijas jauda netiek izmantota ķēdes darbināšanai.

Fet kalpo kā pastāvīgs strāvas avots.