9 jednostavnih krugova solarnih punjača baterija

Isprobajte Naš Instrument Za Uklanjanje Problema





Jednostavni solarni punjači mali su uređaji koji omogućuju brzo i jeftino punjenje baterije putem solarne energije.

Jednostavni solarni punjač mora imati ugrađene 3 osnovne značajke:



  • To bi trebao biti jeftin.
  • Laik je lagan za izradu.
  • Mora biti dovoljno učinkovit da zadovolji osnovne potrebe punjenja baterija.

Post sveobuhvatno objašnjava devet najboljih, ali jednostavnih krugova punjača za solarne baterije pomoću IC LM338, tranzistora, MOSFET-a, pretvarača, itd. Koje može izgraditi i instalirati čak i laik za punjenje svih vrsta baterija i upravljanje ostalom povezanom opremom

Pregled

Solarni paneli nisu nam novi i danas se intenzivno zapošljava u svim sektorima. Glavno svojstvo ovog uređaja za pretvaranje sunčeve energije u električnu energiju učinilo ga je vrlo popularnim i sada se snažno smatra budućim rješenjem za sve krize ili nestašice električne energije.



Solarna energija može se koristiti izravno za napajanje električne opreme ili jednostavno pohraniti u odgovarajući uređaj za pohranu za kasniju upotrebu.

Obično postoji samo jedan učinkovit način spremanja električne energije i to upotrebom punjivih baterija.

Punjive baterije vjerojatno su najbolji i najučinkovitiji način prikupljanja ili spremanja električne energije za kasniju upotrebu.

Energija iz solarne ćelije ili solarnog panela također se može učinkovito pohraniti kako bi se mogla koristiti prema vlastitim željama, obično nakon što je sunce zašlo ili kad je mrak i kada akumulirana snaga postane prijeko potrebna za upravljanje svjetlima.

Iako može izgledati prilično jednostavno, punjenje baterije od solarne ploče nikad nije lako iz dva razloga:

Napon na solarnom panelu može jako varirati, ovisno o upadnim sunčevim zrakama i

Struja također varira iz istih gore navedenih razloga.

Gore navedena dva razloga mogu parametre punjenja tipične punjive baterije učiniti vrlo nepredvidljivim i opasnim.

AŽURIRAJ:

Prije nego što se udubite u sljedeće koncepte, vjerojatno možete isprobati ovaj super laki punjač solarne baterije koji će osigurati sigurno i zajamčeno punjenje male 12V 7 Ah baterije putem male solarne ploče:

Potrebni dijelovi

  • Solarna ploča - 20V, 1 amp
  • IC 7812 - 1br
  • 1N4007 Diode - 3nos
  • Otpor 2k2 1/4 vata - 1br

To izgleda cool zar ne? U stvari, IC i diode bi se već mogle odmarati u vašem elektroničkom smeću, pa ih treba kupiti. Sada ćemo vidjeti kako se oni mogu konfigurirati za konačni ishod.

Procijenjeno vrijeme punjenja baterije od 11 V do 14 V iznosi oko 8 sati.

Kao što znamo, IC 7812 će na izlazu proizvesti fiksnih 12V koji se ne mogu koristiti za punjenje 12V baterije. 3 diode spojene na priključcima uzemljenja (GND) predstavljene su posebno za suočavanje s tim problemom i za nadogradnju IC izlaza na oko 12 + 0,7 + 0,7 + 0,7 V = 14,1 V, što je upravo ono što je potrebno za punjenje 12 V baterija u potpunosti.

Pad od 0,7 V na svakoj diodi podiže prag uzemljenja IC postavljenom razinom prisiljavajući IC da regulira izlaz na 14,1 V umjesto na 12 V. Otpor 2k2 koristi se za aktiviranje ili pristranost dioda kako bi mogao provoditi i provesti predviđeni ukupni pad od 2,1 V.

Čini ga još jednostavnijim

Ako tražite još jednostavniji solarni punjač, ​​vjerojatno ne može postojati ništa jednostavnije od povezivanja odgovarajuće ocijenjene solarne ploče izravno s odgovarajućom baterijom putem blokirajuće diode, kao što je prikazano dolje:

Iako, gornji dizajn ne sadrži regulator, on će i dalje raditi budući da je trenutna snaga panela nominalna, a ova će vrijednost pokazivati ​​samo pogoršanje dok sunce mijenja svoj položaj.

Međutim, za bateriju koja se ne isprazni u potpunosti, gore navedeno jednostavno postavljanje može naštetiti bateriji, jer će se baterija brzo napuniti i nastavit će se puniti do nesigurne razine i dulje vrijeme.

1) Korištenje LM338 kao solarnog regulatora

Ali zahvaljujući modernim vrlo svestranim čipovima poput LM 338 i LM 317 , koji se vrlo učinkovito može nositi s navedenim situacijama, čineći postupak punjenja svih punjivih baterija putem solarne ploče vrlo sigurnim i poželjnim.

Krug jednostavnog punjača za solarne baterije LM338 prikazan je u nastavku, koristeći IC LM338:

Shema spoja prikazuje jednostavno postavljanje pomoću IC LM 338 koji je konfiguriran u svom standardno reguliranom načinu napajanja.

Korištenje značajke trenutne kontrole

Posebnost dizajna je u tome što uključuje a strujna kontrola značajka također.

To znači da, ako struja raste na ulazu, što bi se moglo dogoditi kada se proporcionalno povećava intenzitet sunčevih zraka, napon punjača proporcionalno pada povlačeći struju natrag na zadanu vrijednost.

Kao što možemo vidjeti na dijagramu, kolektor / emiter tranzistora BC547 povezan je preko ADJ-a i zemlje, te postaje odgovoran za pokretanje trenutnih upravljačkih radnji.

Kako se ulazna struja povećava, baterija počinje crtati više struje, što stvara napon na R3 koji se prevodi u odgovarajući osnovni pogon za tranzistor.

Tranzistor provodi i ispravlja napon preko C LM338, tako da se brzina struje podešava prema sigurnim zahtjevima baterije.

Trenutna granica Formula:

R3 se može izračunati prema sljedećoj formuli

R3 = 0,7 / maksimalno ograničenje struje

Dizajn PCB-a za gore objašnjeni jednostavni krug punjača solarne baterije dat je u nastavku:

Mjerač i ulazna dioda nisu uključeni u PCB.

2) krug punjača solarne baterije za 1 USD

Drugi dizajn objašnjava jeftin, ali učinkovit, jeftin, ali učinkovit krug solarnog punjača niži od 1 dolara, koji čak i laik može izgraditi za iskorištavanje učinkovitog punjenja solarne baterije.

Trebat će vam samo ploča solarne ploče, prekidač za odabir i neke diode za postavljanje razumno učinkovitog solarnog punjača.

Što je solarno praćenje maksimalne snage točke?

Za laike bi to bilo nešto previše složeno i sofisticirano da bi se moglo shvatiti i sustav koji uključuje ekstremnu elektroniku.

To na neki način može biti istina i zasigurno su MPPT sofisticirani vrhunski uređaji koji su namijenjeni optimizaciji punjenja baterije bez promjene V / I krivulje solarne ploče.

Jednostavnim riječima an MPPT prati trenutni maksimalni raspoloživi napon od solarne ploče i prilagođava brzinu punjenja baterije tako da napon ploče ostaje nepromijenjen ili se ne opterećuje.

Pojednostavljeno rečeno, solarna ploča bi djelovala najučinkovitije ako se njezin maksimalni trenutni napon ne povuče blizu priključenog napona baterije, koji se puni.

Na primjer, ako je napon otvorenog kruga solarne ploče 20 V, a baterija koja se puni ocijenjena je na 12 V, a ako ih izravno spojite, napon panela će pasti na napon baterije, što bi stvari učinilo previše neučinkovitima .

Suprotno tome, ako biste mogli zadržati napon na ploči nepromijenjenim, a iz njega izvući najbolju moguću opciju punjenja, sustav bi radio po MPPT principu.

Dakle, sve je u optimalnom punjenju baterije bez utjecaja ili pada napona na ploči.

Postoji jedna jednostavna metoda s nula troškova za provedbu gore navedenih uvjeta.

Odaberite solarnu ploču čiji napon otvorenog kruga odgovara naponu punjenja baterije. Značenje za a 12V baterija možete odabrati ploču s 15 V koja će proizvesti maksimalnu optimizaciju oba parametra.

Međutim, praktično gore navedene uvjete može biti teško postići jer solarni paneli nikada ne proizvode konstantne izlaze i imaju tendenciju stvaranja pogoršanih razina snage kao odgovor na različite položaje sunčevih zraka.

Zbog toga se uvijek preporučuje puno bolje ocijenjena solarna ploča kako bi akumulator čak i u lošijim dnevnim uvjetima bio napunjen.

Kad smo već rekli da nipošto nije potrebno ići na skupe MPPT sustave, slične rezultate možete dobiti potrošivši nekoliko dolara za to. Sljedeća rasprava pojasnit će postupke.

Kako krug radi

Kao što je gore spomenuto, kako bismo izbjegli nepotrebno opterećenje panela, moramo imati uvjete koji idealno podudaraju PV napon s naponom baterije.

To se može učiniti pomoću nekoliko dioda, jeftinog voltmetra ili vašeg postojećeg multimetra i okretnog prekidača. Naravno, oko 1 USD, ne možete očekivati ​​da će biti automatski, možda ćete morati raditi s prekidačem nekoliko puta svaki dan.

Znamo da je pad napona ispravljačke diode naprijed oko 0,6 V, tako da dodavanjem mnogih dioda u seriji može se izolirati ploča od povlačenja na priključeni napon akumulatora.

Pozivajući se na donji dijagram kruga, hladni mali MPPT punjač može se urediti pomoću prikazanih jeftinih komponenata.

Pretpostavimo na dijagramu da je napon otvorenog kruga ploče 20 V, a baterija 12 V.

Njihovo izravno povezivanje povuklo bi napon ploče na razinu baterije što bi učinilo neprikladnim.

Dodavanjem 9 dioda u seriji učinkovito izoliramo ploču od opterećenja i povlačenja na napon akumulatora, a opet iz nje izvlačimo maksimalnu struju punjenja.

Ukupni pad kombiniranih dioda prema naprijed bio bi oko 5V, plus napon punjenja akumulatora 14,4V daje oko 20V, što znači da kada se jednom spoji sa svim diodama u nizu tijekom vršnog sunčevog svjetla, napon ploče malo bi pao na oko 19V što rezultira učinkovitim punjenje baterije.

Sada pretpostavimo da sunce počinje roniti, što dovodi do pada napona na ploči ispod nazivnog napona, to se može nadzirati preko priključenog voltmetra i preskočiti nekoliko dioda dok se baterija ne obnovi s dobivanjem optimalne snage.

Prikazani simbol strelice povezan s pozitivnim naponom ploče može se zamijeniti okretnim prekidačem za preporučeni odabir dioda u seriji.

Uz provedbu gore navedene situacije, jasni MPPT uvjeti punjenja mogu se učinkovito simulirati bez korištenja skupih uređaja. To možete učiniti za sve vrste ploča i baterija samo uključivanjem većeg broja dioda u seriju.

najjednostavniji solarni punjač koji koristi samo diode

3) Solarni krug punjača i upravljačkog programa za bijele SMD LED snage 10W / 20W / 30W / 50W

Treća ideja uči nas kako izraditi jednostavnu solarnu LED diodu s krugom punjača za osvjetljavajući LED velike snage (SMD) svjetla reda veličine od 10 vata do 50 vata. SMD LED diode u potpunosti su zaštićene toplinski i od prekomjerne struje pomoću jeftinog stupnja ograničenja struje LM 338. Ideju je zatražio gospodin Sarfraz Ahmad.

Tehničke specifikacije

U osnovi sam certificirani inženjer strojarstva iz Njemačke prije 35 godina, radio sam u inozemstvu dugi niz godina i prije mnogo godina otišao zbog osobnih problema kod kuće.
Oprostite što vas uznemiravam, ali znam o vašim mogućnostima i stručnosti u elektronici i iskrenosti da pomognem i vodim početke poput mene.Vidio sam ovaj sklop negdje za 12 vdc.

Priključio sam na SMD, 12v 10 vata, čep 1000uf, 16 volti i mostovni ispravljač, na njemu možete vidjeti broj dijela. Kad upalim svjetla, ispravljač se počinje zagrijavati, a oba SMD-a također. Bojim se da ako ova svjetla ostanu dugo uključena, to može oštetiti SMD-ove i ispravljač. Ne znam gdje je problem. Možete mi pomoći.

Imam svjetlo na trijemu automobila koje se pali na disku i gasi u zoru. Nažalost, zbog smanjenja opterećenja kada nema električne energije, ovo svjetlo ostaje isključeno dok se struja ne vrati.

Želim instalirati najmanje dva SMD (12 volta) s LDR-om, tako da čim se svjetlo ugasi, uključit će se SMD svjetla. Želim dodati još dva slična svjetla negdje drugdje na trijemu automobila kako bi cijela bila osvijetljena. Mislim da ako spojim sva ova četiri SMD svjetla s napajanjem od 12 volti koja će dobivati ​​napajanje iz UPS kruga.

Naravno, to će dodatno opteretiti bateriju UPS-a koja je jedva u potpunosti napunjena zbog čestog odbacivanja tereta. Drugo najbolje rješenje je instaliranje 12-voltne solarne ploče i pričvršćivanje svih ova četiri SMD svjetla s njom. Napunit će bateriju i uključiti / isključiti svjetla.

Ova solarna ploča trebala bi moći držati ova svjetla cijelu noć i ISKLJUČIT će se u zoru. Molim vas, pomozite mi i dajte detalje o ovom krugu / projektu.

Možete si odvojiti vrijeme da smislite kako to učiniti. Pišem vam jer nažalost niti jedan prodavač elektronike ili solarnih proizvoda na našem lokalnom tržištu nije voljan pružiti mi bilo kakvu pomoć, čini se da nijedan od njih nije tehnički kvalificiran i samo želi da prodaju svoje dijelove.

Sarfraz Ahmad

Rawalpindi, Pakistan

trenutno kontrolirani solarni punjač sa LED bankom

Dizajn

U prikazanom SMD solarnom LED svjetlosnom krugu od 10 do 50 vata sa automatskim punjačem gore, vidimo sljedeće faze:

  • Na solarnu ploču
  • Nekoliko strujno upravljanih regulatornih krugova LM338
  • Preklopni relej
  • Punjiva baterija
  • i 40 W LED LED SMD modul

Gornje faze integrirane su na sljedeći objašnjeni način:

Dva stupnja LM 338 konfigurirana su u standardnim načinima regulatora struje uz upotrebu odgovarajućih otpora osjetnika struje za osiguravanje strujno kontroliranog izlaza za odgovarajuće priključeno opterećenje.

Opterećenje lijevog LM338 je baterija koja se puni iz ovog stupnja LM338 i ulazni izvor solarne ploče. Otpor Rx izračunat je tako da baterija prima predviđenu količinu struje i nije prenapunjena ili prenapunjena.

Desna strana LM 338 je napunjena LED modulom i ovdje Ry također osigurava da se modul napaja ispravnom navedenom količinom struje kako bi se uređaji zaštitili od termičke opasnosti.

Specifikacije napona solarne ploče mogu biti između 18V i 24V.

Relej je uveden u strujni krug i ožičen je LED modulom tako da se uključuje samo tijekom noći ili kada je mrak ispod praga za solarnu ploču kako bi generirao potrebnu snagu.

Sve dok je dostupan solarni napon, relej ostaje pod naponom izolirajući LED modul od baterije i osiguravajući da LED modul od 40 vata ostane isključen tijekom dana i dok se baterija puni.

Nakon sumraka, kada solarni napon postane dovoljno nizak, relej više nije u stanju zadržati svoj N / O položaj i prebacuje se na N / C prebacivanje, povezujući bateriju s LED modulom i osvjetljavajući niz kroz dostupne potpuno napunjene baterija.

LED modul se može vidjeti u prilogu hladnjaka koji mora biti dovoljno velik da bi se postigao optimalan ishod modula i osigurao duži vijek trajanja i svjetlina uređaja.

Izračunavanje vrijednosti otpornika

Navedeni granični otpornici mogu se izračunati iz danih formula:

Rx = 1,25 / struja punjenja baterije

Ry = 1,25 / LED trenutna vrijednost.

Pod pretpostavkom da je baterija olovno-kiselinska od 40 AH, preferirana struja punjenja trebala bi biti 4 ampera.

dakle Rx = 1,25 / 4 = 0,31 ohma

snaga = 1,25 x 4 = 5 vata

Struja LED-a može se naći dijeljenjem ukupne snage s naponom, odnosno 40/12 = 3,3 ampera

dakle Ry = 1,25 / 3 = 0,4 ohma

snaga = 1,25 x 3 = 3,75 vata ili 4 vata.

Ogranični otpornici se ne koriste za LED diode od 10 vata, jer je ulazni napon baterije jednak navedenom ograničenju od 12 V LED modula i stoga ne može premašiti sigurna ograničenja.

Gornje objašnjenje otkriva kako se IC LM338 jednostavno može koristiti za izradu korisnog solarnog LED svjetlosnog kruga s automatskim punjačem.

4) Automatski krug sunčeve svjetlosti pomoću releja

U naš četvrti automatski krug solarne svjetlosti ugrađujemo jedan relej kao prekidač za punjenje baterije tijekom dana ili dok solarna ploča proizvodi električnu energiju, te za osvjetljenje povezane LED diode dok ploča nije aktivna.

Nadogradnja na izmjenu releja

U jednom od mojih prethodnih članaka koji je objasnio jednostavan solarni vrtni svjetlosni krug , koristili smo jedan tranzistor za rad komutacije.

Jedan od nedostataka ranijeg kruga je taj što ne osigurava regulirano punjenje baterije, iako možda nije strogo neophodno jer se baterija nikad ne puni do kraja, ovaj aspekt može zahtijevati poboljšanje.

Još jedan pridruženi nedostatak ranijeg kruga su njegove specifikacije male snage koje mu ograničavaju upotrebu baterija i LED-a velike snage.

Sljedeći sklop učinkovito rješava oba gornja dva problema, uz pomoć releja i stupnja tranzistora sljednika emitera.

Kružni dijagram

Relejni nadzor automatskog kruga sunčeve svjetlosti

Kako radi

Tijekom optimalnog sjaja sunca, relej dobiva dovoljno energije s ploče i ostaje UKLJUČEN s aktiviranim N / O kontaktima.

To omogućuje bateriji da napon punjenja dobije preko regulatora napona sljednika emitora tranzistora.

The sljedbenik emitera dizajn se konfigurira pomoću TIP122, otpornika i cener diode. Otpornik pruža potrebnu pristranost za provođenje tranzistora, dok vrijednost zener diode steže napon emitera i kontrolira se neposredno ispod vrijednosti zener napona.

Zenerova vrijednost je stoga prikladno odabrana kako bi odgovarala naponu punjenja priključene baterije.

Za 6V bateriju napon zener može se odabrati kao 7,5V, a za bateriju od 12V zenerov napon može biti oko 15V i tako dalje.

Sljedbenik emitera također osigurava da se baterija nikada ne smije previše napuniti iznad dodijeljene granice punjenja.

Tijekom večeri, kada se otkrije znatan pad sunčeve svjetlosti, relej se inhibira od potrebnog minimalnog napona zadržavanja, zbog čega se prebacuje sa svog N / O na N / C kontakt.

Gornja izmjena releja trenutno vraća bateriju iz načina punjenja u LED način rada, osvjetljavajući LED kroz napon baterije.

Popis dijelova za a 6V / 4AH automatski krug solarne svjetlosti pomoću prebacivanja releja

  1. Solarna ploča = 9V, 1amp
  2. Relej = 6V / 200mA
  3. Rx = 10 ohma / 2 vata
  4. Zener dioda = 7,5 V, 1/2 vata

5) Tranzistorizirani krug kontrolera solarnog punjača

Peta ideja predstavljena u nastavku detaljno opisuje jednostavan krug solarnog punjača s automatskim prekidom rada samo pomoću tranzistora. Ideju je zatražio gospodin Mubarak Idris.

Ciljevi i zahtjevi sklopa

  1. Molim vas, gospodine, možete li mi napraviti 12v litij-ionsku bateriju od 28,8AH, automatski regulator punjenja koji koristi solarnu ploču kao opskrbu, a to je 17v pri 4,5A pri maksimalnom sunčevom svjetlu.
  2. Kontroler punjenja trebao bi imati zaštitu od prenapunjenja i prekid baterije, a krug bi trebao biti jednostavan za početnike bez ic ili mikro kontrolera.
  3. U krugu bi se trebali koristiti relejni ili bjt tranzistori kao prekidač i zener za referentni napon hvala gospodine nadam se da ćemo se uskoro čuti!

Dizajn

potpuno tranzistorizirani solarni punjač s odsječenim opterećenjem

Dizajn PCB-a (komponentna strana)

Pozivajući se na gornji jednostavni krug solarnog punjača pomoću tranzistora, automatski prekid za puni nivo napunjenosti i niži nivo vrši se kroz nekoliko BJT-a konfiguriranih kao komparatori.

Prisjetimo se ranijeg krug indikatora prazne baterije pomoću tranzistora , gdje je niska razina baterije naznačena pomoću samo dva tranzistora i nekoliko drugih pasivnih komponenata.

Ovdje koristimo identičan dizajn za određivanje razine akumulatora i za provođenje potrebnog prebacivanja baterije preko solarne ploče i povezanog opterećenja.

Pretpostavimo u početku da imamo djelomično ispražnjenu bateriju zbog koje prvi BC547 s lijeve strane prestaje provoditi (to se podešava podešavanjem osnovne postavke na ovu graničnu vrijednost) i omogućuje provođenje sljedećeg BC547.

Kada ovaj BC547 provodi, omogućuje TIP127 da se uključi, što zauzvrat omogućuje naporu solarne ploče da dosegne bateriju i počne je puniti.

Gore navedena situacija obrnuto drži TIP122 isključenim, tako da teret ne može raditi.

Kako se baterija počinje puniti, napon na dovodnim tračnicama također počinje rasti sve do točke na kojoj lijeva strana BC547 može samo provoditi, zbog čega desna strana BC547 prestaje dalje voditi.

Čim se to dogodi, TIP127 se inhibira negativnim osnovnim signalima i on postupno prestaje provoditi tako da se baterija postupno odsiječe od napona solarne ploče.

Međutim, gornja situacija dopušta TIP122 da polako prima osnovni okidač za odstupanje i on počinje provoditi .... što osigurava da teret sada može dobiti potrebnu opskrbu za svoje operacije.

Gore objašnjeni krug solarnog punjača koji koristi tranzistore i s automatskim prekidima može se koristiti za bilo koje male solarne kontrolere, poput sigurnog punjenja baterija za mobitele ili drugih oblika Li-ion baterija.

Za dobivanje regulirana opskrba punjenjem

Sljedeći dizajn pokazuje kako pretvoriti ili nadograditi gornju shemu sklopa u regulirani punjač, ​​tako da se baterija isporučuje s fiksnim i stabiliziranim izlazom bez obzira na porast napona na solarnoj ploči.

6) Solarni džepni LED svjetlosni krug

Šesti dizajn ovdje objašnjava jednostavan jeftini solarni LED džepni svjetlosni krug koji bi siromašni i siromašni dio društva mogao koristiti za jeftino osvjetljavanje svojih kuća noću.

Ideju je zatražio gospodin R.K. Rao

Ciljevi i zahtjevi sklopa

  1. Želim izraditi SOLARNO džepno LED svjetlo koristeći prozirnu plastičnu kutiju dimenzija 9 cm x 5 cm x 3 cm [dostupno na tržištu za Rs.3 / -] pomoću LED-a od jednog vata / 20 mA koji se napajaju od 4v 1A hermetički zatvorene olovne kiselinske baterije [SUNCA / VICTARI] i također s odredbom za punjenje punjačem za mobitel [tamo gdje je dostupna mrežna struja].
  2. Baterija bi se trebala zamijeniti kad je mrtva nakon upotrebe 2/3 godine / propisanog životnog vijeka od strane korisnika iz ruralnih područja / plemena.
  3. Ovo je namijenjeno plemenskoj / seoskoj djeci kako bi osvijetlili knjigu, na tržištu postoje bolja LED svjetla za oko 500 Rs [d.light], za Rs 200 [Uspjeh].
  4. Ova su svjetla dobra, osim što imaju mini solarnu ploču i svijetlu LED diodu s vijekom trajanja deset godina, ako ne i više, ali s punjivom baterijom bez mogućnosti zamjene nakon dvije ili tri godine korištenja. rasipanje resursa i neetično.
  5. Projekt koji planiram je onaj u kojem se baterija može zamijeniti, biti lokalno dostupna po niskoj cijeni. Cijena svjetla ne smije prelaziti Rs.100 / 150.
  6. Prodavat će se na neprofitnoj osnovi putem nevladinih organizacija u plemenskim područjima i na kraju opskrbiti plemensku / seosku mladež kako bi ih napravili u selu.
  7. Ja sam zajedno s kolegom napravio nekoliko svjetala s 7V EW baterijama velike snage i 2x20mA pirahna LED diodama i testirao ih - trajala su preko 30 sati neprekidnog osvjetljenja adekvatnog za osvjetljavanje knjige s udaljenosti od pola metra i drugo s baterijom od 4 V i 1watt 350A LED koji daje dovoljno svjetla za kuhanje u kolibi.
  8. Možete li predložiti sklop s jednom AA / AAA punjivom baterijom, mini solarnim panelom koji stane na poklopac kutije od 9x5 cm i DC-DC pojačivačem i 20mA diodama. Ako želite da dođem kod vas na razgovor, mogu.
  9. Svjetla koja smo napravili na google fotografijama možete vidjeti na https://goo.gl/photos/QyYU1v5Kaag8T1WWA Zahvaljujem vam,

Dizajn

Prema zahtjevu, solarni LED džepni svjetlosni krugovi moraju biti kompaktni, raditi s jednom ćelijom 1,5AAA pomoću DC-DC pretvarača i opremljeni s samoregulirajući krug solarnog punjača .

Shema spojeva prikazana dolje vjerojatno zadovoljava sve gore navedene specifikacije, a opet ostaje unutar prihvatljivih granica.

Kružni dijagram

solarni džepni LED svjetlosni krug koji koristi lopova džula

Dizajn je osnovni krug džul lopova pomoću jedne ćelije penlight-a, BJT-a i prigušnice za napajanje bilo koje standardne 3.3V LED.

U dizajnu je prikazan LED od 1 W, iako bi se mogla koristiti manja svijetla LED od 30 mA.

The solarni LED krug je sposoban istisnuti posljednju kap 'džula' ili naboja iz ćelije, pa otuda i naziv lopov džula, što također podrazumijeva da će LED dioda i dalje svijetliti dok u ćeliji ne ostane gotovo ništa. Međutim, ovdje se ne preporuča punjenje ćelije ispod 1V.

Punjač baterija od 1,5 V izrađen je korištenjem drugog BJT male snage konfiguriranog u njegovoj konfiguraciji sljedbenika emitora, što mu omogućuje da proizvede izlazni napon emitora koji je točno jednak potencijalu u njegovoj bazi, postavljenom 1K postavkom. To mora biti precizno postavljeno tako da odašiljač ne proizvodi više od 1,8 V s istosmjernim ulazom iznad 3V.

Izvor istosmjerne struje je solarna ploča koja može stvoriti višak od 3V za vrijeme optimalne sunčeve svjetlosti i dopustiti punjaču da napuni bateriju s najviše 1,8V izlaza.

Jednom kad se dosegne ova razina, sljedbenik emitera jednostavno inhibira svako daljnje punjenje ćelije čime se sprječava svaka mogućnost prekomjernog punjenja.

Prigušnica za džepni solarni LED svjetlosni krug sastoji se od malog feritnog prstenastog transformatora koji ima 20:20 okretaja, a koji se može prikladno izmijeniti i optimizirati za omogućavanje najpovoljnijeg napona za priključenu LED diodu koji može trajati čak i dok napon ne padne ispod 1,2 V .

7) Jednostavan solarni punjač za uličnu rasvjetu

Sedmi solarni punjač o kojem se ovdje raspravlja najbolje odgovara jer je solarni LED sistem uličnog osvjetljenja posebno dizajniran za novog hobista koji ga može izraditi jednostavnim pozivanjem na ovdje predstavljenu slikovnu shemu.

Zbog svog izravnog i relativno jeftinijeg dizajna, sustav se može prikladno koristiti za uličnu rasvjetu u selima ili u drugim sličnim udaljenim područjima, no to ga nikako ne ograničava da se koristi i u gradovima.

Glavne značajke ovog sustava su:

1) Punjenje pod nadzorom napona

2) Trenutni kontrolirani LED rad

3) Nisu upotrijebljeni releji, svi u čvrstom stanju

4) Prekid opterećenja niskog kritičnog napona

5) Pokazatelji niskog napona i kritičnog napona

6) Prekid punog punjenja nije uključen radi jednostavnosti i zbog toga što je punjenje ograničeno na kontroliranu razinu koja nikada neće dopustiti da se baterija prekomjerno napuni.

7) Korištenje popularnih IC-a poput LM338 i tranzistora poput BC547 osigurava nabavu bez muke

8) Faza osjetljivosti danju noću osiguravajući automatsko isključivanje u sumrak i uključivanje u zoru.

Cjelokupni dizajn sklopa predloženog jednostavnog sustava uličnih svjetala prikazan je u nastavku:

Kružni dijagram

Punjač solarnog regulatora pomoću tranzistora 2N3055

Stupanj kruga koji sadrži T1, T2 i P1 konfiguriran je u jednostavan osjetnik prazne baterije, krug pokazivača

Potpuno identičan stupanj također se može vidjeti odmah ispod, koristeći T3, T4 i pripadajuće dijelove, koji čine još jedan niskonaponski stupanj detektora.

Stupanj T1, T2 otkriva napon baterije kad padne na 13V osvjetljavanjem pričvršćene LED na kolektoru T2, dok stupanj T3, T4 otkriva napon baterije kada dosegne ispod 11V i ukazuje na situaciju osvjetljavanjem povezane LED diode sa kolektorom T4.

P1 se koristi za podešavanje stupnja T1 / T2 tako da T2 LED svijetli samo na 12V, slično se P2 podešava kako bi T4 LED počeo svijetliti na naponima ispod 11V.

IC1 LM338 je konfiguriran kao jednostavno regulirano naponsko napajanje za regulaciju napona solarne ploče na preciznih 14V, što se postiže odgovarajućim podešavanjem unaprijed postavljenog P3.

Ovaj izlaz iz IC1 koristi se za punjenje baterije ulične svjetiljke tijekom dana i vrha sunca.

IC2 je još jedan IC LM338, ožičen u trenutnom načinu kontrolera, njegov ulazni pin povezan je s pozitivnom baterijom, dok je izlaz povezan s LED modulom.

IC2 ograničava trenutnu razinu baterije i isporučuje potrebnu količinu struje LED modulu kako bi mogao sigurno raditi tijekom noćnog sigurnosnog kopiranja.

T5 je tranzistor snage koji djeluje poput prekidača i pokreće ga stupanj kritične niske baterije, kad god napon akumulatora teži doseći kritičnu razinu.

Kad god se to dogodi, baza T5 trenutno je utemeljena na T4, odmah je isključujući. S isključenim T5, LED modul omogućuje osvjetljenje, a samim tim je i isključen.

Ovo stanje sprječava i štiti bateriju od pretjeranog pražnjenja i oštećenja. U takvim situacijama bateriji će možda trebati vanjsko punjenje iz mreže pomoću napona od 24 V koji se napaja preko opskrbnih vodova solarne ploče, preko katode D1 i zemlje.

Struja iz ove opskrbe može se odrediti na oko 20% akumulacije akumulatora, a baterija se može puniti dok obje LED diode ne prestanu svijetliti.

T6 tranzistor zajedno sa svojim osnovnim otpornicima pozicioniran je da detektira napajanje iz solarne ploče i osigurava da LED modul ostane onemogućen sve dok je razumna količina napajanja dostupna s panela, ili drugim riječima T6 drži LED modul zatvorenim isključite dok ne potamni dovoljno za LED modul i zatim ga uključite. Suprotno se događa u zoru kada se LED modul automatski isključi. R12, R13 treba pažljivo podesiti ili odabrati kako bi se odredili željeni pragovi za cikluse UKLJ. / ISKL. LED modula

Kako graditi

Da bi se ovaj jednostavni sustav uličnog svjetla uspješno dovršio, objašnjene faze moraju se izgraditi odvojeno i provjeriti odvojeno prije njihovog integriranja.

Prvo sastavite stupanj T1, T2 zajedno s R1, R2, R3, R4, P1 i LED diodom.

Dalje, pomoću varijabilnog napajanja, primijenite preciznih 13 V na ovaj stupanj T1, T2 i prilagodite P1 tako da LED samo svijetli, malo povećajte napajanje na 13,5 V i LED bi se trebao isključiti. Ovaj test će potvrditi ispravan rad ovog stupnja indikatora niskog napona.

Identično napravite stupanj T3 / T4 i postavite P2 na sličan način kako biste omogućili LED da svijetli na 11V što postaje kritična postavka razine za pozornicu.

Nakon toga možete nastaviti s stupnjem IC1 i prilagoditi napon na njegovom 'tijelu' i uzemljenju na 14V podešavanjem P3 u točnu mjeru. To bi se opet trebalo učiniti napajanjem napona od 20 V ili 24 V preko njegovog ulaznog pina i uzemljenja.

Stupanj IC2 može se izraditi kako je prikazano i neće zahtijevati bilo kakav postupak postavljanja, osim odabira R11, koji se može izvršiti pomoću formule kako je izraženo u ovom članak o univerzalnom ograničenju struje

Popis dijelova

  • R1, R2, R3 R4, R5, R6, R7 R8, R9, R12 = 10k, 1/4 WATT
  • P1, P2, P3 = 10K PREDSETI
  • R10 = 240 OHMS 1/4 WATT
  • R13 = 22K
  • D1, D3 = 6A4 DIODA
  • D2, D4 = 1N4007
  • T1, T2, T3, T4 = BC547
  • T5 = TIP142
  • R11 = VIDI TEKST
  • IC1, IC2 = LM338 IC TO3 paket
  • LED modul = Izrađen spajanjem LED-a od 24nos 1 WATT u serijske i paralelne veze
  • Baterija = 12V SMF, 40 AH
  • Solarna ploča = 20 / 24V, 7 Amp

Izrada LED modula od 24 W

24-vatni LED modul za gornji jednostavni solarni sustav ulične rasvjete mogao bi se izraditi jednostavnim spajanjem LED dioda od 24 nositelja i 1 vatom, kao što je prikazano na sljedećoj slici:

8) Strujni krug pretvarača solarne ploče s zaštitom od preopterećenja

Osmi solarni koncept o kojem se govori u nastavku govori o jednostavnom krugu pretvarača solarnog panela koji se može koristiti za dobivanje bilo kojeg željenog niskonaponskog napona od 40 do 60V ulaza. Krug osigurava vrlo učinkovite pretvorbe napona. Ideju je zatražio gospodin Deepak.

Tehničke specifikacije

Tražim DC - DC pretvarač sa sljedećim značajkama.

1. Ulazni napon = 40 do 60 VDC

2. Izlazni napon = regulirano 12, 18 i 24 VDC (višestruki izlaz iz istog kruga nije potreban. Odvojeni krug za svaki o / p napon je također u redu)

3. Kapacitet izlazne struje = 5-10A

4. Zaštita na izlazu = Prekomjerna struja, kratki spojevi itd.

5. Mali LED indikator za rad jedinice bio bi prednost.

Cijenim ako biste mi mogli pomoći u dizajniranju sklopa.

Lijepi Pozdrav,
Deepak

Dizajn

Predloženi krug pretvarača od 60 V do 12 V, 24 V prikazan je na donjoj slici, detalji se mogu razumjeti kako je objašnjeno u nastavku:

Konfiguracija se može podijeliti u faze, naime. nestabilni stupanj multivibratora i mosfet upravljani stup pretvarača.

BJT T1, T2 zajedno s pripadajućim dijelovima čine standardni AMV krug ožičen za generiranje frekvencije brzinom od oko 20 do 50 kHz.

Mosfet Q1 zajedno s L1 i D1 tvori standardnu ​​topologiju dovodnog pretvarača za provedbu potrebnog dovodnog napona na C4.

AMV upravlja ulaz 40V, a generirana frekvencija dovodi se na ulaz priključenog MOSFET-a koji trenutno počinje oscilirati raspoloživom strujom iz ulazne pogonske mreže L1, D1.

Gornja radnja generira potreban naponski napon na C4,

D2 osigurava da ovaj napon nikada ne premaši nazivnu oznaku koja može biti fiksna od 30V.

Ovaj maksimalni naponski dopušteni napon od 30 V dalje se dovodi na regulator napona LM396 koji se može postaviti za dobivanje konačnog željenog napona na izlazu brzinom od najviše 10 ampera.

Izlaz se može koristiti za punjenje predviđene baterije.

Kružni dijagram

Popis dijelova za gornji 60V ulazni, 12V, 24V izlazni pretvarač solarni za panele.

  • R1 --- R5 = 10K
  • R6 = 240 OHMS
  • R7 = 10K LONČA
  • C1, C2 = 2nF
  • C3 = 100uF / 100V
  • C4 = 100uF / 50V
  • Q1 = BILO KOJI MOSFET P-kanala od 100 V, 20 AMP
  • T1, T2 = BC546
  • D1 = BILO KOJA DIODA ZA BRZO Oporavak od 10 ampera
  • D2 = 30V ZENER 1 WATT
  • D3 = 1N4007
  • L1 = 30 zavoja 21 SWG super emajlirane bakrene žice namotane preko feritne šipke prečnika 10 mm.

9) Solarna električna energija za kućanstvo postavljena za život izvan mreže

Deveti ovdje objašnjeni jedinstveni dizajn ilustrira jednostavnu proračunsku konfiguraciju koja se može koristiti za uvođenje bilo koje veličine električne energije solarnih panela željene veličine postavljene za udaljene kuće ili za postizanje isključenja električne mreže iz solarnih panela.

Tehničke specifikacije

Sigurna sam da morate pripremiti ovakav sklop. Dok sam prolazio kroz vaš blog, izgubio sam se i nisam mogao odabrati jedan koji najbolje odgovara mojim zahtjevima.

Pokušavam ovdje staviti svoj zahtjev i provjeriti jesam li ga dobro razumio.

(Ovo je pilot-projekt za mene da se upustim u ovo područje. Možete me računati kao veliku nulu u električnom znanju.)

Moj osnovni cilj je maksimizirati upotrebu solarne energije i smanjiti račun za električnu energiju na minimum. (Ja ostajem u Thaneu. Dakle, možete zamisliti račune za električnu energiju.) Pa možete smatrati da u potpunosti izrađujem sustav osvjetljenja na solarni pogon za svoj dom.

1. Kad god ima dovoljno sunčeve svjetlosti, ne treba mi umjetno svjetlo.2. Kad god intenzitet sunčeve svjetlosti padne ispod prihvatljivih normi, volio bih da se moja svjetla automatski uključe.

Ipak bih ih želio isključiti za vrijeme spavanja.3. Moj trenutni sustav osvjetljenja (koji želim osvijetliti) sastoji se od dva uobičajena cijevna svjetla s jakim svjetlom (36W / 880 8000K) i četiri CFL-a od 8W.

Želio bih ponoviti cijelu postavku s LED osvjetljenjem na solarnoj energiji.

Kao što sam rekao, ja sam velika nula u području električne energije. Dakle, molim vas da mi pomognete i s očekivanim troškovima postavljanja.

Dizajn

36 W x 2 plus 8 W daje ukupno oko 80 W, što je ukupna potrebna razina potrošnje ovdje.

Budući da su svjetla određena za rad na mrežnom naponu koji u Indiji iznosi 220 V, pretvarač postaje potreban za pretvaranje napona solarne ploče u potrebne specifikacije kako bi svjetla mogla svijetliti.

Također, budući da pretvaraču za rad treba baterija za koju se može pretpostaviti da je baterija od 12 V, svi parametri bitni za postavljanje mogu se izračunati na sljedeći način:

Ukupna predviđena potrošnja je = 80 vata.

Gore navedena snaga može se trošiti od 6 do 18 sati, što postaje maksimalno razdoblje koje se može procijeniti, a to je približno 12 sati.

Pomnoženjem 80 sa 12 dobije se = 960 vatnih sati.

To implicira da će solarni panel trebati proizvesti toliko vatnih sati za željeno razdoblje od 12 sati tijekom cijelog dana.

Međutim, budući da ne očekujemo da ćemo dobiti optimalnu sunčevu svjetlost tijekom godine, možemo pretpostaviti da je prosječno razdoblje optimalnog dnevnog svjetla oko 8 sati.

Podjelom 960 na 8 dobiva se = 120 vata, što znači da će potrebna solarna ploča trebati biti najmanje 120 vata.

Ako je napon na ploči odabran oko 18 V, trenutne specifikacije bile bi 120/18 = 6,66 ampera ili jednostavno 7 ampera.

Sada izračunajmo veličinu baterije koja se može koristiti za pretvarač i koja će možda biti potrebna za punjenje gornjim solarnim panelom.

Opet, s obzirom da se izračunava da su ukupni vat-sati tijekom cijelog dana oko 960 vata, dijeleći to s naponom baterije (za koji se pretpostavlja da je 12 V) dobivamo 960/12 = 80, to je oko 80 ili jednostavno 100 AH, dakle potrebna baterija mora biti ocijenjena na 12 V, 100 AH da bi se postigle optimalne performanse tijekom dana (razdoblje od 12 sati).

Za punjenje baterije trebat će nam i solarni regulator punjenja, a budući da bi se baterija punila oko 8 sati, stopa punjenja trebat će biti oko 8% od nazivne AH, što iznosi 80 x 8 % = 6,4 ampera, stoga će biti potreban regulator punjenja kako bi se udobno rukovalo s najmanje 7 ampera radi potrebnog sigurnog punjenja baterije.

Time su završeni izračuni cijelog solarnog panela, baterije i pretvarača koji bi se uspješno mogli primijeniti za bilo koju sličnu vrstu uređaja namijenjenu izvanmrežnoj životnoj namjeni u ruralnim područjima ili drugim udaljenim područjima.

Za ostale specifikacije V, I, brojke se mogu mijenjati u gore objašnjenom izračunu radi postizanja odgovarajućih rezultata.

U slučaju da se baterija osjeća nepotrebnom, a solarna ploča također se može izravno koristiti za rad pretvarača.

Jednostavnom krugu regulatora napona solarne ploče može se posvjedočiti sljedeći dijagram, zadani prekidač može se koristiti za odabir opcije punjenja akumulatora ili izravno vođenje pretvarača kroz ploču.

U gore navedenom slučaju, regulator mora proizvesti oko 7 do 10 ampera struje, stoga se u fazi punjenja mora koristiti LM396 ili LM196.

Gornji regulator solarne ploče može se konfigurirati sa sljedećim jednostavnim krugom pretvarača koji će biti sasvim primjeren za napajanje traženih svjetiljki putem povezane solarne ploče ili baterije.

Popis dijelova za gornji krug pretvarača: R1, R2 = 100 ohma, 10 vata

R3, R4 = 15 ohma 10 vata

T1, T2 = TIP35 na hladnjacima

Posljednji redak u zahtjevu predlaže LED verziju koja će biti dizajnirana za zamjenu i nadogradnju postojećih CFL fluorescentnih svjetiljki. Isto se može primijeniti jednostavnim uklanjanjem baterije i pretvarača i integriranjem LED-a s izlazom solarnog regulatora, kao što je prikazano dolje:

Negativ adaptera mora biti povezan i zajednički s negativom solarne ploče

Završne misli

Dakle, prijatelji, ovo je bilo 9 osnovnih dizajna punjača za solarne baterije, koji su odabrani na ovom web mjestu.

Mnogo više takvih poboljšanih solarnih dizajna pronaći ćete na blogu za daljnje čitanje. I da, ako imate bilo kakvu dodatnu ideju, svakako mi je možete poslati, pobrinut ću se da je ovdje predstavim radi užitka čitanja naših gledatelja.

Povratne informacije jednog od strastvenih čitatelja

Bok Swagatam,

Naišao sam na vašu stranicu i vaš rad smatram vrlo nadahnjujućim. Trenutno radim na programu znanosti, tehnologije, inženjerstva i matematike (STEM) za studente 4-5 godine u Australiji. Projekt se fokusira na povećanje dječje znatiželje prema znanosti i na to kako se ona povezuje sa stvarnim aplikacijama.

Program također uvodi empatiju u proces inženjerskog dizajna gdje se mladi učenici upoznaju sa stvarnim projektom (kontekstom) i angažiraju se sa svojim kolegama iz škole kako bi riješili svjetski problem. Sljedeće tri godine fokus nam je na upoznavanju djece sa znanošću koja stoji iza električne energije i stvarne primjene elektrotehnike. Uvod u to kako inženjeri rješavaju probleme iz stvarnog svijeta za veće dobro društva.

Trenutno radim na mrežnom sadržaju za program, koji će se usredotočiti na mlade učenike (razred 4-6) koji uče osnove električne energije, posebno obnovljive energije, tj. Solarne energije u ovom slučaju. Kroz program samostalnog učenja, djeca uče i istražuju o električnoj energiji i energiji, dok su upoznata sa stvarnim projektom, tj. Pružanjem rasvjete djeci koja su sklonjena u izbjegličke kampove širom svijeta. Po završetku petotjednog programa, djeca su grupirana u timove za izradu solarnih svjetala, koja se zatim šalju djeci u nepovoljnom položaju širom svijeta.

Kao neprofitna obrazovna zaklada, tražimo vašu pomoć za postavljanje jednostavnog kruga, koji bi se mogao koristiti za izgradnju solarne svjetlosti od 1 vata kao praktična aktivnost u nastavi. Također smo nabavili 800 kompleta solarne svjetlosti od proizvođača, koje će djeca sastaviti, međutim, trebamo nekoga tko će pojednostaviti shemu sklopova ovih svjetlosnih kompleta, koji će se koristiti za jednostavne poduke o električnoj energiji, krugovima i proračunu snage, volti, struja i pretvorba sunčeve energije u električnu.

Radujem se vašem javljanju i nastavljam s vašim inspirativnim radom.

Rješavanje zahtjeva

Cijenim vaš interes i vaš iskreni napor da prosvijetlite novu generaciju u pogledu solarne energije.
Priložio sam najjednostavniji, ali najučinkovitiji upravljački krug za LED koji se može koristiti za sigurno osvjetljavanje 1 W LED-a sa solarne ploče s minimalnim dijelovima.
Obavezno pričvrstite hladnjak na LED, inače može brzo izgorjeti zbog pregrijavanja.
Krug se kontrolira naponom i strujom radi osiguravanja optimalne sigurnosti LED-a.
Javite mi ako još sumnjate.




Prethodno: Korištenje triakova za upravljanje induktivnim opterećenjima Dalje: Tranzistor BEL188 - specifikacija i podatkovni list