Krug regulatora napona solarne ploče

Post detaljno opisuje kako kod kuće napraviti jednostavni upravljački krug regulatora solarne ploče za punjenje malih baterija kao što je 12V 7AH baterija pomoću male solarne ploče

Korištenje solarne ploče

Svi dobro znamo o solarnim pločama i njihovim funkcijama. Osnovne funkcije ovih nevjerojatnih uređaja su pretvaranje sunčeve energije ili sunčeve svjetlosti u električnu.

U osnovi se solarni panel sastoji od diskretnih dijelova pojedinih fotonaponskih ćelija. Svaka od ovih stanica može generirati malu veličinu električne energije, obično oko 1,5 do 3 volta.

Mnoge od ovih ćelija preko panela povezane su u seriju, tako da se ukupni efektivni napon koji generira cijela jedinica popeo na korisnih 12 volti ili 24 volta.

Struja koju generira jedinica izravno je proporcionalna razini sunčeve svjetlosti koja pada preko površine ploče. Snaga koja se generira iz solarne ploče obično se koristi za punjenje olovne baterije.

Olovna baterija kad je potpuno napunjena koristi se s pretvaračem za postizanje potrebnog mrežnog napona za napajanje kuće. Idealno bi bilo da sunčeve zrake padaju na površinu ploče kako bi ona mogla optimalno funkcionirati.

No kako sunce nikad ne miruje, ploča mora neprestano pratiti ili slijediti put sunca, tako da proizvodi električnu energiju učinkovitom brzinom.

Ako ste zainteresirani za izgradnju automatski solarni sustav dvostrukog tragača možete uputiti jedan od mojih ranijih članaka. Bez solarnog tragača solarni će panel moći pretvoriti samo s oko 30% učinkovitosti.

Vraćajući se na naše stvarne rasprave o solarnim pločama, ovaj se uređaj može smatrati srcem sustava što se tiče pretvaranja sunčeve energije u električnu energiju, međutim proizvedena električna energija zahtijeva puno dimenzioniranja prije nego što se može učinkovito koristiti u prethodni mrežni sustav veza.

Zašto nam treba solarni regulator

Napon dobiven od solarne ploče nikad nije stabilan i drastično varira ovisno o položaju sunca i intenzitetu sunčevih zraka i naravno o stupnju pojave nad solarnom pločom.

Ovaj napon ako se napaja na bateriju radi punjenja može prouzročiti štetu i nepotrebno zagrijavanje baterije i povezane elektronike, stoga može biti opasan za cijeli sustav.

Da bi se regulirao napon na solarnoj ploči, obično se koristi krug regulatora napona između izlaza solarne ploče i ulaza u bateriju.

Ovaj krug osigurava da napon solarne ploče nikada ne prelazi sigurnu vrijednost koju baterija zahtijeva za punjenje.

Da bi se dobivali optimalni rezultati solarne ploče, minimalni izlazni napon na ploči trebao bi biti veći od potrebnog napona punjenja akumulatora, što znači da čak i tijekom nepovoljnih uvjeta kada sunčeve zrake nisu oštre ili optimalne, solarna ploča i dalje treba biti u mogućnosti generirajte napon veći od recimo 12 volti, što može biti napon akumulatora pod punjenjem.

Solarni regulatori napona dostupni na tržištu mogu biti preskupi i ne toliko pouzdani, ali stvaranje jednog takvog regulatora kod kuće pomoću običnih elektroničkih komponenata može biti ne samo zabavno već i vrlo ekonomično.

Možda ćete htjeti pročitati i o ovome Krug regulatora napona 100 Ah

Kružni dijagram

BILJEŠKA : Uklonite R4, jer nema stvarnog značaja. MOŽETE ZAMIJENITI ŽIČNOM VEZOM.

Dizajn PCB-a uz tračnicu (R4, dioda i S1 nisu uključeni ... R4 zapravo nije važan i može se zamijeniti kratkospojnom žicom.

Kako radi

Pozivajući se na predloženi krug regulatora napona solarne ploče, vidimo dizajn koji koristi vrlo uobičajene komponente, a ispunjava potrebe baš onako kako zahtijevaju naše specifikacije.

Samac IC LM 338 postaje srce cijele konfiguracije i postaje odgovoran za samostalno provođenje željenih naponskih propisa.

Prikazani krug regulatora solarne ploče uokviren je prema standardnom načinu konfiguracije IC 338.

Ulaz se daje prikazanim ulaznim točkama IC-a, a izlaz za bateriju primljen na izlazu IC-a. Posuda ili unaprijed postavljena postavka koriste se za precizno podešavanje razine napona koja se može smatrati sigurnom vrijednošću za bateriju.

Strujno kontrolirano punjenje

Ovaj krug regulatora solarnog regulatora također nudi značajku upravljanja strujom, koja osigurava da baterija uvijek prima fiksno unaprijed određenu brzinu struje punjenja i da nikada nije prenaponska. Modul se može ožičiti prema uputama na shemi.

Navedene relevantne položaje može jednostavno povezati čak i laik. Za ostatak funkcije brine regulatorni krug. Prekidač S1 treba prebaciti u način pretvarača nakon što se baterija potpuno napuni (kao što je naznačeno preko mjerača).

Izračunavanje struje punjenja za bateriju

Struja punjenja može se odabrati odgovarajućim odabirom vrijednosti otpornika R3. To se može učiniti rješavanjem formule: 0,6 / R3 = 1/10 baterija AH Unaprijed postavljena VR1 prilagođena je za dobivanje potrebnog napona punjenja od regulatora.

Solarni regulator pomoću IC LM324

Za sve sustave solarnih panela, ovaj pojedinačni IC LM324 zasnovan zajamčeni učinkoviti regulatorni krug nudi uštedu energije za punjenje baterija olovno-kiselinskog tipa koje se obično viđaju u motornim vozilima.

Ne uzimajući u obzir cijenu solarnih ćelija, za koje se vjeruje da su ispred vas za upotrebu u raznim drugim planovima, solarni regulator samostalno je ispod 10 USD.

Nasuprot nizu drugih regulatori šanta koji će preusmjeriti struju kroz otpornik nakon što se baterija potpuno napuni, ovaj krug isključuje napajanje iz akumulatora eliminirajući potrebu za glomaznim ranžirnim otporima.

Kako krug radi

Čim napon akumulatora padne ispod 13,5 volti (obično napon otvorenog kruga baterije od 12 V), tranzistori Q1, Q2 i Q3 uključuju se i struja punjenja prolazi kroz solarne ploče kako je predviđeno.

Aktivna zelena LED lampica pokazuje da se baterija puni. Kako se napon na priključku akumulatora približava naponu otvorenog kruga solarne ploče, opcijsko pojačalo A1a ISKLJUČUJE tranzistore Q1-Q3.

Ova se situacija zaustavlja sve dok napon baterije padne na 13,2 V, nakon čega se ponovno pokreće postupak punjenja baterije.

U nedostatku solarne ploče, kada napon akumulatora neprestano pada s 13,2 V na približno 11,4 V, što podrazumijeva potpuno ispražnjenu bateriju, A1b, izlaz se prebacuje na 0 V, što pokreće priključenu CRVENU LED da treperi brzinom koju je utvrdio nestabilni multivibrator A1c.

U ovoj situaciji trepće brzinom od 2 herca. Op amp A1d daje referencu od 6 V kako bi se zadržali preklopni pragovi na razinama od 11,4 V i 13,2 V.

Predloženi regulatorni krug LM324 dizajniran je da se nosi sa strujama do 3 ampera.

Za rad sa značajnijim strujama možda će biti bitno povećati Q2, Q3 bazne struje kako bi se osiguralo da svi ovi tranzistori mogu održavati zasićenost tijekom sesija punjenja.

Solarni regulator električne energije pomoću IC 741

Većina tipičnih solarnih panela pruža oko 19V opterećenja. To omogućuje pad od 0,6 V preko ispravljačke diode tijekom punjenja 12 V olovne kiseline. Dioda zabranjuje kretanje struje baterije preko solarne ploče tijekom noći.

Ova postavka može biti sjajna sve dok se baterija ne prekomjerno napuni, jer se baterija od 12 V lako može prenapuniti na iznad 1V5, u slučaju da se napajanje punjenjem ne kontrolira.

Pad napona induciran kroz serijski prolaz BJT, obično iznosi približno 1,2 V, što se čini previsoko da bi gotovo svi solarni paneli mogli učinkovito raditi.

Obje gore navedene nedostatke učinkovito se uklanjaju u ovom jednostavnom krugu solarnog regulatora. Ovdje se energija iz solarne ploče napaja u bateriju preko releja i ispravljačke diode.

Kako krug radi

Kad se napon akumulatora proširi na 13,8V, kontakti releja kliknu, tako da tranzistor 2N3055 započinje s punjenjem baterije na optimalno 14,2V.

Ova bi se razina napona punog napunjenja mogla popraviti malo niže, unatoč činjenici da većina olovnih baterija počinje stvarati plin na 13,6 V. Ovo se rasplinjavanje značajno povećava pri prenaponskom naponu.

Kontakti releja rade u trenutku kad napon akumulatora padne ispod 13,8V. Baterija se ne koristi za rad kruga.

Fet služi kao konstantni izvor struje.