9 preprostih vezij za polnjenje sončne baterije

Preprosti sončni polnilniki so majhne naprave, ki vam omogočajo hitro in poceni polnjenje baterije s pomočjo sončne energije.

Preprost sončni polnilnik mora imeti vgrajene 3 osnovne funkcije:

• To bi moralo biti poceni.
• Laikom prijazen in enostaven za gradnjo.
• Biti mora dovolj učinkovit, da zadovolji osnovne potrebe polnjenja akumulatorja.

Prispevek izčrpno razlaga devet najboljših, a preprostih vezij polnilnikov sončne baterije z uporabo IC LM338, tranzistorjev, MOSFET-a, pretvornika dolarjev itd., Ki jih lahko zgradi in namesti celo laik za polnjenje vseh vrst baterij in upravljanje druge povezane opreme

Pregled

Sončni kolektorji za nas niso nove in se danes pogosto zaposluje v vseh sektorjih. Glavna lastnost te naprave za pretvorbo sončne energije v električno energijo je postala zelo priljubljena in zdaj se močno obravnava kot prihodnja rešitev za vse krize ali pomanjkanje električne energije.

Sončno energijo lahko uporabimo neposredno za napajanje električne opreme ali pa jo preprosto shranimo v ustrezno napravo za shranjevanje za kasnejšo uporabo.

Običajno obstaja samo en učinkovit način shranjevanja električne energije, in sicer z uporabo polnilnih baterij.

Polnilne baterije so verjetno najboljši in najučinkovitejši način zbiranja ali shranjevanja električne energije za kasnejšo uporabo.

Energijo iz sončne celice ali sončne celice lahko tudi učinkovito shranimo, tako da jo lahko uporabimo po lastnih željah, običajno po tem, ko je sonce zašlo ali ko je tema in ko shranjena moč postane zelo potrebna za upravljanje luči.

Čeprav je morda videti povsem preprosto, polnjenje baterije iz sončne celice nikoli ni enostavno iz dveh razlogov:

Napetost sončnega kolektorja se lahko zelo razlikuje, odvisno od vpadajočih sončnih žarkov, in

Tudi tok se spreminja zaradi istih zgoraj navedenih razlogov.

Zaradi zgornjih dveh razlogov lahko parametri polnjenja običajne akumulatorske baterije postanejo zelo nepredvidljivi in ​​nevarni.

NADGRADNJA:

Preden se poglobite v naslednje koncepte, lahko verjetno preizkusite ta super enostaven polnilnik sončne baterije, ki bo zagotovil varno in zajamčeno polnjenje majhne 12V 7 Ah baterije skozi majhen sončni kolektor:

Potrebni deli

• Sončna plošča - 20V, 1 amp
• IC 7812 - 1 št
• 1N4007 Diode - 3nos
• 2k2 1/4 vatni upor - 1 št

To se zdi kul, kajne. V bistvu bi lahko IC in diode že počivale v vaši elektronski škatli, zato jih morate kupiti. Zdaj pa poglejmo, kako jih je mogoče konfigurirati za končni rezultat.

Predviden čas polnjenja baterije od 11 do 14 V je približno 8 ur.

Kot vemo, bo IC 7812 na izhodu proizvedel fiksnih 12V, ki jih ni mogoče uporabiti za polnjenje 12V baterije. 3 diode, priključene na njegove ozemljitvene sponke (GND), so predstavljene posebej za odpravljanje te težave in za nadgradnjo izhoda IC na približno 12 + 0,7 + 0,7 + 0,7 V = 14,1 V, kar je točno tisto, kar je potrebno za polnjenje 12 V popolnoma napolnite baterijo.

Padec 0,7 V na vsaki diodi dvigne prag ozemljitve IC z določeno ravnjo, zaradi česar IC regulira izhod na 14,1 V namesto na 12 V. Upor 2k2 se uporablja za aktiviranje ali pristranskost diod, da lahko vodi in uveljavite predviden skupni padec 2,1 V.

Poenostavitev

Če iščete še enostavnejši sončni polnilnik, verjetno ne more biti nič bolj neposrednega od povezave ustrezno ocenjene sončne celice neposredno z ustrezno baterijo prek blokirne diode, kot je prikazano spodaj:

Čeprav zgornja zasnova ne vključuje regulatorja, bo še vedno delovala, saj je izhodna moč plošče nominalna, in ta vrednost bo pokazala le poslabšanje, ko sonce spremeni svoj položaj.

Vendar pa lahko pri akumulatorju, ki se ne izprazni v celoti, zgoraj navedena preprosta nastavitev škoduje akumulatorju, saj se akumulator napolni hitro in se bo še naprej polnil do nevarnih ravni in dlje časa.

1) Uporaba LM338 kot solarnega regulatorja

Toda zahvaljujoč sodobnim zelo vsestranskim čipom, kot je LM 338 in LM 317 , ki lahko zgoraj navedene situacije obvlada zelo učinkovito, zaradi česar je postopek polnjenja vseh polnilnih baterij s pomočjo sončne celice zelo varen in zaželen.

Vezje preprostega polnilca sončne baterije LM338 je prikazano spodaj z uporabo IC LM338:

Shema vezja prikazuje preprosto nastavitev z uporabo IC LM 338 ki je konfiguriran v svojem standardno reguliranem načinu napajanja.

Uporaba funkcije trenutnega nadzora

Posebnost oblikovanja je, da vključuje a trenutni nadzor funkcija tudi.

To pomeni, da če se tok na vhodu poveča, kar se običajno lahko zgodi, ko se sorazmerno poveča intenziteta sončnega žarka, napetost polnilnika sorazmerno pade in povleče tok nazaj na določeno vrednost.

Kot lahko vidimo na diagramu, je kolektor / oddajnik tranzistorja BC547 povezan prek ADJ in tal, zato je odgovoren za sprožitev trenutnih krmilnih ukrepov.

Ko vhodni tok naraste, začne baterija črpati več toka, kar ustvarja napetost na R3, ki se pretvori v ustrezen osnovni pogon tranzistorja.

Tranzistor vodi in popravlja napetost prek C LM338, tako da se hitrost toka prilagodi v skladu z varnimi zahtevami baterije.

Trenutna omejitev Formula:

R3 se lahko izračuna po naslednji formuli

R3 = 0,7 / največja trenutna meja

Zasnova PCB za zgoraj razloženo preprosto vezje polnilca sončne baterije je podana spodaj:

Merilnik in vhodna dioda nista vključena v tiskano vezje.

2) $ 1 vezje polnilca sončne baterije

Druga zasnova pojasnjuje poceni, a učinkovito, manj kot 1 USD poceni, a učinkovito vezje sončnega polnilnika, ki ga lahko zgradi celo laik za izkoriščanje učinkovitega polnjenja sončne baterije.

Za nastavitev dokaj učinkovitega sončnega polnilnika boste potrebovali samo ploščo sončne celice, izbirno stikalo in nekaj diod.

Kaj je sončno sledenje največje moči?

Za laike bi bilo to nekaj preveč zapletenega in prefinjenega, da bi ga lahko dojeli, in sistem, ki vključuje ekstremno elektroniko.

Na nek način je to res in zagotovo so MPPT dovršene vrhunske naprave, ki so namenjene optimizaciji polnjenja akumulatorja brez spreminjanja krivulje V / I sončne celice.

Z enostavnimi besedami an MPPT sledi trenutni največji razpoložljivi napetosti od sončne celice in prilagodi hitrost polnjenja baterije tako, da napetost plošče ostane nespremenjena ali stran od obremenitve.

Preprosto povedano, sončna plošča bi delovala najučinkoviteje, če se njena največja trenutna napetost ne povleče blizu priključene napetosti akumulatorja, ki se polni.

Če je na primer napetost odprtega tokokroga sončne celice 20 V in je baterija, ki jo je treba napolniti, ocenjena na 12 V, in če ju neposredno povežete, bi napetost plošče padla na napetost akumulatorja, zaradi česar bi bile stvari preveč neučinkovite. .

Nasprotno, če bi lahko ohranili napetost plošče nespremenjeno, vendar iz nje izvlekli najboljšo možno možnost polnjenja, bi sistem deloval po principu MPPT.

Gre torej za optimalno polnjenje akumulatorja, ne da bi to vplivalo ali spustilo napetost plošče.

Za izvajanje zgoraj navedenih pogojev obstaja ena preprosta metoda brez stroškov.

Izberite sončno ploščo, katere napetost odprtega kroga ustreza napetosti polnjenja akumulatorja. Pomen za a 12V baterija lahko izberete ploščo s 15 V, ki bo omogočila največjo optimizacijo obeh parametrov.

Vendar bi bilo praktično zgornje pogoje težko doseči, ker sončni kolektorji nikoli ne proizvajajo konstantnih moči in ponavadi ustvarjajo poslabšanje ravni moči kot odziv na različne položaje sončnih žarkov.

Zato je vedno priporočljiva sončna plošča z veliko večjo oceno, tako da se akumulator tudi v slabših dnevnih pogojih polni.

Ob tem, da nikakor ni treba posegati po dragih sistemih MPPT, lahko do podobnih rezultatov pridete tako, da zanj porabite nekaj dolarjev. Naslednja razprava bo pojasnila postopke.

Kako deluje vezje

Kot smo že omenili, moramo, da se izognemo nepotrebnemu obremenjevanju plošče, imeti pogoje, ki idealno ujemajo PV napetost z napetostjo akumulatorja.

To lahko storite z uporabo nekaj diod, poceni voltmetra ali obstoječega multimetra in vrtljivega stikala. Seveda pri približno 1 USD ne morete pričakovati, da bo samodejno, morda boste morali s stikalom delati kar nekajkrat na dan.

Vemo, da je padec napetosti usmernika usmerjene diode približno 0,6 voltov, tako da lahko z dodajanjem številnih diod ploščo izolirate pred vlečenjem na priključeno napetost akumulatorja.

Glede na spodnji vezje digaram lahko s prikazanimi poceni komponentami uredite hladen polnilnik MPPT.

V diagramu predpostavimo, da je napetost odprtega kroga plošče 20 V, baterija pa 12 V.

Če jih neposredno povežete, bi napetost plošče povlekla na raven baterije, zaradi česar bi bile stvari neprimerne.

Z dodajanjem 9 diod v seriji učinkovito izoliramo ploščo pred nalaganjem in vlečenjem na napetost akumulatorja, vendar iz nje izvlečemo največji polnilni tok.

Skupni padec kombiniranih diod naprej bi znašal približno 5V, plus napetost polnjenja akumulatorja 14,4V pa približno 20V, kar pomeni, da se napetost plošče, ko je med največjim sončnim žarkom povezana z vsemi diodami zaporedno, nekoliko spusti in znaša približno 19V, kar ima za posledico učinkovito polnjenje baterije.

Zdaj predpostavimo, da se sonce začne potapljati, zaradi česar napetost plošče pade pod nazivno napetost, to lahko spremljamo preko priključenega voltmetra in preskočimo nekaj diod, dokler se baterija ne obnovi z optimalno močjo.

Prikazani simbol puščice, povezan s pozitivno napetostjo plošče, lahko zamenjate z vrtljivim stikalom za priporočeno izbiro diod v seriji.

Z zgoraj navedeno situacijo je mogoče učinkovito simulirati MPPT pogoje polnjenja brez uporabe dragih naprav. To lahko storite za vse vrste plošč in baterij, tako da vključite večje število diod v seriji.

3) Sončno polnilno in gonilniško vezje za 10W / 20W / 30W / 50W belo visoko zmogljivo SMD LED

Tretja ideja nas uči, kako zgraditi preprosto sončno LED s polnilnim vezjem za svetleča LED visoke moči (SMD) luči v vrstnem redu od 10 do 50 vatov. LED diode SMD so popolnoma zaščitene pred toploto in pred prevelikim tokom z poceni stopnjo omejevalnika toka LM 338. Idejo je zahteval gospod Sarfraz Ahmad.

Tehnične specifikacije

V bistvu sem certificirani inženir strojništva iz Nemčije pred 35 leti, dolga leta sem delal v tujini in pred mnogimi leti odšel zaradi osebnih težav doma.
Oprostite, ker vas motim, vendar vem o vaših zmožnostih in strokovnosti na področju elektronike ter iskrenosti, da pomagam in usmerjam začetke, kot sem jaz. To vezje sem videl nekje za 12 vdc.

Na SMD sem pritrdil 12v 10 vatov, pokrovček 1000uf, 16 voltov in mostični usmernik, na njem lahko vidite številko dela. Ko prižgem luči, se usmernik začne segrevati in oba SMD-ja prav tako. Bojim se, da če te lučke ostanejo dolgo vklopljene, lahko poškodujejo SMD in usmernik. Ne vem, kje je težava. Lahko mi pomagaš.

“kako deluje tranzistor pnp ”

Na verandi avtomobila imam lučko, ki se prižge na disku in ugasne ob zori. Na žalost zaradi odvajanja obremenitve, ko ni električne energije, ta lučka ugasne, dokler se elektrika ne vrne.

Želim namestiti vsaj dva SMD (12 voltov) z LDR, tako da takoj, ko se lučka ugasne, se prižgejo lučke SMD. Želim dodati še dve podobni luči drugje na verandi avtomobila, da ostaneta osvetljeni. Mislim, da če vse te štiri lučke SMD povežem z 12-voltnim napajalnikom, ki bo dobil moč iz vezja UPS.

Seveda bo to dodatno obremenilo baterijo UPS, ki je zaradi pogostega odvajanja bremena komaj popolnoma napolnjena. Druga najboljša rešitev je namestitev 12-voltne sončne celice in nanjo pritrdite vse te štiri SMD luči. Napolnil bo baterijo in vklopil / izklopil luči.

Ta sončna plošča bi morala biti sposobna držati te luči vso noč in se bo ugasnila ob zori. Prosim, pomagajte mi in navedite podrobnosti o tem vezju / projektu.

Lahko si vzamete čas, da ugotovite, kako to storiti. Pišem vam, ker mi žal noben prodajalec elektronike ali solarnih izdelkov na našem lokalnem trgu ni pripravljen pomagati. Zdi se, da nobeden od njih ni tehnično usposobljen in želi samo prodati njihove dele.

Sarfraz Ahmad

Rawalpindi, Pakistan

Dizajn

V zgornjem prikazanem 10 W do 50 W SMD solarnem LED-vezju z avtomatskim polnilnikom vidimo naslednje faze:

• Na sončno ploščo
• Nekaj ​​trenutno nadzorovanih regulacijskih vezij LM338
• Preklopni rele
• Akumulatorska baterija
• in 40 W LED modul SMD

Zgornje faze so integrirane na naslednji obrazložen način:

Dve stopnji LM 338 sta konfigurirani v običajnih načinih regulatorja toka z uporabo ustreznih zaznavnih uporov toka, da zagotovimo izhod pod nadzorom toka za ustrezno priključeno obremenitev.

Obremenitev levega LM338 predstavlja baterija, ki se polni iz te stopnje LM338, in vhodni vir sončne celice. Upor Rx je izračunan tako, da baterija sprejme določeno količino toka in ni pretirano napolnjena ali preveč napolnjena.

Desna stran LM 338 je napolnjena z modulom LED in tudi tu Ry poskrbi, da je modul dobavljen s točno določeno količino toka, da se naprave zaščitijo pred toplotnim uhajanjem.

Specifikacije napetosti sončne celice so lahko med 18V in 24V.

Rele je vstavljen v vezje in je ožičen z modulom LED tako, da je vklopljen samo ponoči ali ko je temno pod pragom za sončno ploščo, da proizvede potrebno moč.

Dokler je na voljo sončna napetost, rele ostane pod napetostjo, ločuje modul LED od baterije in zagotavlja, da 40-vatni modul LED ostane izklopljen podnevi in ​​med polnjenjem baterije.

Po mraku, ko sončna napetost postane dovolj nizka, rele ne more več zadržati svojega N / O položaja in se preklopi na N / C preklop, baterijo poveže z modulom LED in osvetli niz skozi razpoložljivo popolnoma napolnjeno baterija.

Modul LED je mogoče videti pritrjen s hladilnikom, ki mora biti dovolj velik, da doseže optimalen rezultat modula in zagotavlja daljšo življenjsko dobo in svetlost naprave.

Izračun vrednosti uporov

Navedeni omejevalni upori se lahko izračunajo iz danih formul:

Rx = 1,25 / polnilni tok baterije

Ry = 1,25 / trenutna ocena LED.

Ob predpostavki, da je baterija svinčena kislina s 40 AH, naj bi bil najprimernejši polnilni tok 4 ampera.

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

moč = 1,25 x 4 = 5 vatov

Tok LED lahko najdemo tako, da delimo njegovo skupno moč z napetostjo, to je 40/12 = 3,3 amperov

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

moč = 1,25 x 3 = 3,75 vata ali 4 vati.

Omejevalni upori niso uporabljeni za 10-vatne LED diode, ker je vhodna napetost akumulatorja enaka določeni 12-voltni meji LED-modula in zato ne more preseči varnih meja.

Zgornja razlaga razkriva, kako lahko IC LM338 preprosto uporabimo za izdelavo uporabnega solarnega LED svetlobnega vezja z avtomatskim polnilnikom.

4) Samodejno vezje sončne svetlobe z uporabo releja

V naš 4. avtomatski krogotok sončne svetlobe vključimo en sam rele kot stikalo za polnjenje akumulatorja podnevi ali dokler sončna plošča proizvaja elektriko in za osvetlitev povezane LED, ko plošča ni aktivna.

Nadgradnja na relejni preklop

V enem od mojih prejšnjih člankov, ki je razložil preprosto sončni vrtni svetlobni krog smo za preklopno operacijo uporabili en tranzistor.

Pomanjkljivost prejšnjega vezja je, da ne zagotavlja reguliranega polnjenja akumulatorja, čeprav morda ni nujno bistvenega pomena, saj se baterija nikoli ne napolni v polnem potencialu, vendar bo ta vidik morda treba izboljšati.

Druga povezana pomanjkljivost prejšnjega vezja je njegova specifikacija nizke moči, ki mu preprečuje uporabo močnih baterij in LED.

Naslednje vezje učinkovito rešuje obe zgornji težavi s pomočjo releja in tranzistorske stopnje sledilca oddajnika.

Shema vezja

Kako deluje

Med optimalnim sončnim žarkom rele dobi dovolj energije s plošče in ostane vklopljen z aktiviranimi N / O kontakti.

To akumulatorju omogoča polnjenje napetosti preko regulatorja napetosti sledilnika tranzistorskega oddajnika.

The zasledovalec oddajnika Zasnova je konfigurirana z uporabo TIP122, upora in cenerjeve diode. Upor zagotavlja potrebno pristranskost za izvajanje tranzistorja, medtem ko vrednost cenerjeve diode vpenja napetost oddajnika, ki se uravnava tik pod vrednostjo napetosti cenerja.

Zenerjeva vrednost je torej ustrezno izbrana tako, da ustreza polnilni napetosti priključene baterije.

Za 6V baterijo je lahko napetost cenerja izbrana kot 7,5V, za 12V baterijo pa je lahko napetost cenerja okoli 15V itd.

Sledilnik oddajnika tudi skrbi, da se akumulator nikoli ne sme preveč polniti nad dodeljeno mejo polnjenja.

Zvečer, ko zaznamo močan padec sončne svetlobe, se rele zavira pred zahtevano najmanjšo zadrževalno napetostjo, zaradi česar se preklopi iz N / O v N / C kontakt.

Zgornji preklop releja baterijo takoj preklopi iz načina polnjenja v LED način in LED osvetli skozi napetost akumulatorja.

Seznam delov za a 6V / 4AH avtomatsko vezje sončne svetlobe z uporabo preklopa releja

1. Sončna plošča = 9V, 1amp
2. Rele = 6V / 200mA
3. Rx = 10 ohmov / 2 vata
4. Zener dioda = 7,5 V, 1/2 vata

5) Tranzistorizirano vezje solarnega polnilnika

Peta ideja, predstavljena spodaj, podrobno opisuje preprosto vezje sončnega polnilnika s samodejnim izklopom samo s tranzistorji. Idejo je zahteval gospod Mubarak Idris.

Cilji in zahteve vezja

1. Prosim, gospod, ali mi lahko naredite 12v, 28,8AH litij-ionsko baterijo, avtomatski krmilnik polnjenja, ki uporablja sončno ploščo kot napajalnik, ki znaša 17v pri 4,5A pri največji sončni svetlobi.
2. Krmilnik polnjenja mora imeti zaščito pred prenapolnjenostjo in izpraznjeno baterijo, vezje pa mora biti enostavno za začetnike brez ic ali mikro krmilnika.
3. Vezje bi moralo uporabljati relejne ali bjt tranzistorje kot stikalo in cener za referenco napetosti, hvala gospod, upam, da se kmalu slišimo!

Dizajn

Oblika PCB (komponentna stran)

Sklicujoč se na zgornje preprosto vezje solarnega polnilnika z uporabo tranzistorjev, se samodejni izklop za polnjenje in spodnji nivo napolni z nekaj BJT-ji, konfiguriranimi kot primerjalniki.

Spomnimo se prejšnjega vezje indikatorja prazne baterije z uporabo tranzistorjev , kjer je bila nizka raven baterije nakazana z uporabo samo dveh tranzistorjev in nekaj drugih pasivnih komponent.

Tu uporabljamo enako zasnovo za zaznavanje ravni akumulatorja in za uveljavitev potrebnega preklopa akumulatorja čez sončno ploščo in povezano obremenitev.

Predpostavimo, da imamo na začetku delno izpraznjeno baterijo, zaradi katere prvi BC547 neha več voditi (to se nastavi s prilagoditvijo osnovne nastavitve na to mejno vrednost) in omogoča izvajanje naslednjega BC547.

Ko ta BC547 izvede, omogoči, da se TIP127 vklopi, kar pa napetosti sončne celice omogoči, da doseže baterijo in jo začne polniti.

Zgornja situacija nasprotno drži TIP122 izklopljen, tako da tovor ne more delovati.

Ko se akumulator polni, se napetost na napajalnih tirnicah začne tudi naraščati do točke, ko je leva stran BC547 ravno sposobna voditi, zaradi česar desna stran BC547 neha več voditi.

Takoj, ko se to zgodi, TIP127 prepreči negativni osnovni signal in postopoma preneha izvajati tako, da se baterija postopoma odreže od napetosti sončne celice.

Vendar zgornja situacija omogoča, da TIP122 počasi sprejme osnovni sprožilni vzvod in začne izvajati ...., kar zagotavlja, da je tovor zdaj sposoben dobiti potrebno oskrbo za svoje delovanje.

Zgoraj razloženo vezje sončnega polnilnika z uporabo tranzistorjev in s samodejnimi izklopi se lahko uporablja za poljubne aplikacije solarnih regulatorjev, na primer za varno polnjenje baterij za mobilne telefone ali druge oblike li-ionskih baterij.

Za pridobivanje regulirano polnjenje

Naslednja zasnova prikazuje, kako zgornji diagram vezja pretvoriti ali nadgraditi v reguliran polnilnik, tako da je baterija opremljena s fiksnim in stabiliziranim izhodom ne glede na naraščajočo napetost sončne celice.

6) Solarno žepno LED svetlobno vezje

Šesta zasnova tukaj razlaga preprost nizkocenovni LED-svetlobni krog s solarnim žepom, ki bi ga lahko potrebovali in prikrajšani del družbe za poceni osvetlitev svojih hiš ponoči.

Idejo je zahteval gospod R.K. Rao

Cilji in zahteve vezja

1. Želim izdelati SOLAR žepno LED lučko s prozorno plastično škatlo velikosti 9 cm x 5 cm x 3 cm [na voljo na trgu za Rs.3 / -] z uporabo ene LED moči LED / 20 mA, ki jo napaja 4v 1A zatesnjena svinčena kislinska baterija [SUNCA / VICTARI] in tudi z možnostjo polnjenja s polnilnikom za mobilni telefon [kjer je na voljo omrežni tok].
2. Baterijo je treba zamenjati, ko je prazna 2/3 leta / predpisana življenjska doba podeželskega / plemenskega uporabnika.
3. To je namenjeno plemenskim / podeželskim otrokom, da prižgejo knjigo, na trgu so boljše led lučke za približno 500 Rs [d.light], za Rs 200 [Thrive].
4. Te luči so dobre, le da imajo mini sončno ploščo in svetlo LED z življenjsko dobo deset let, če ne celo več, vendar z akumulatorsko baterijo, ki ni predvidena za njeno zamenjavo, ko je mrtva po dveh ali treh letih uporabe. zapravljanje virov in neetično.
5. Projekt, ki ga predvidevam, je projekt, pri katerem je baterijo mogoče zamenjati in biti lokalno na voljo po nizki ceni. Cena luči ne sme presegati 100/150 Rs.
6. Tržili ga bodo neprofitno prek nevladnih organizacij na plemenskih območjih in na koncu dobavili komplete plemenskim / podeželskim mladim, da jih bodo ustvarili v vasi.
7. Skupaj s kolegom sem naredil nekaj luči z 7-voltnimi močnimi baterijami in 2x20mA pirahna LED-diodami ter jih preizkusil - trajale so več kot 30 ur neprekinjene osvetlitve, primerne za osvetlitev knjige z oddaljenosti pol metra, drugo pa z baterijo za sončenje 4v in 1w 350A LED, ki daje dovolj svetlobe za kuhanje v koči.
8. Ali lahko predlagate vezje z eno AA / AAA baterijo za polnjenje, mini sončno ploščo, ki se prilega na pokrov škatle velikosti 9x5 cm, in DC-DC ojačevalnikom in 20mA LED. Če želite, da pridem k vam na razprave, lahko.
9. Lučke, ki smo jih naredili na Googlovih fotografijah, si lahko ogledate na https://goo.gl/photos/QyYU1v5Kaag8T1WWA Hvala,

Dizajn

Glede na zahtevo morajo biti svetlobna vezja s solarnim žepom LED kompaktna, delati z eno samo celico 1,5AAA z uporabo pretvornika DC-DC in opremljena z samoregulacijski vezje solarnega polnilnika .

Spodnja shema, ki je prikazana spodaj, verjetno ustreza vsem zgoraj navedenim specifikacijam in kljub temu ostane znotraj cenovno dostopnih meja.

Shema vezja

Zasnova je osnovna joule tat vezje z uporabo ene celice penlight, BJT in induktorja za napajanje katere koli standardne 3.3V LED.

V zasnovi je prikazan 1 W LED, čeprav bi lahko uporabili manjšo 30 mA visoko svetlo LED.

The solarno LED vezje je sposoben iz celice iztisniti zadnjo kapljico 'joula' ali naboja in od tod tudi ime tat joula, kar pomeni tudi, da bi LED svetila, dokler v celici ne bo ostalo skoraj nič. Vendar celice, ki je tukaj vrsta akumulatorja, ni priporočljivo prazniti pod 1V.

1,5V polnilnik baterij je zasnovan z uporabo drugega BJT z nizko porabo, konfiguriranega v njegovi konfiguraciji sledilca oddajnika, kar mu omogoča, da ustvari izhodno napetost oddajnika, ki je popolnoma enaka potencialu na njegovi osnovi, nastavljeni s prednastavitvijo 1K. To mora biti natančno nastavljeno tako, da oddajalec oddaja največ 1,8 V z enosmernim vhodom nad 3 V.

Vhodni vir enosmernega toka je sončna plošča, ki lahko pri optimalni sončni svetlobi ustvari presežek 3V in omogoča polnilniku, da napolni baterijo z največ 1,8V izhodne moči.

Ko je ta raven dosežena, sledilni oddajnik preprosto prepreči nadaljnje polnjenje celice in tako prepreči kakršno koli možnost prekomernega polnjenja.

Induktor za žepni solarni LED svetlobni tokokrog je sestavljen iz majhnega feritnega obročnega transformatorja z zavojem 20:20, ki ga je mogoče ustrezno spremeniti in optimizirati za omogočanje najugodnejše napetosti za priključeno LED, ki lahko traja tudi, dokler napetost ne pade pod 1,2 V .

7) Preprost sončni polnilnik za ulične luči

Sedmi solarni polnilnik, o katerem smo razpravljali, je najprimernejši, saj je solarni LED sistem ulične luči posebej zasnovan za novega ljubitelja, ki ga lahko zgradi zgolj s sklicevanjem na slikovno shemo, predstavljeno tukaj.

Zaradi enostavne in razmeroma cenejše zasnove je sistem mogoče primerno uporabiti za razsvetljavo vasi ali na drugih podobnih oddaljenih območjih, vendar to nikakor ne ovira njegove uporabe tudi v mestih.

Glavne značilnosti tega sistema so:

1) Polnjenje z napetostjo

2) Trenutno nadzorovano delovanje LED

3) Noben rele ni uporabljen, vsi polprevodniški dizajn

4) Prekinitev obremenitve z nizko kritično napetostjo

5) Kazalniki nizke napetosti in kritične napetosti

6) Prekinitev polnjenja zaradi enostavnosti ni vključena in ker je polnjenje omejeno na nadzorovano raven, ki nikoli ne bo omogočila, da se baterija preveč napolni.

7) Uporaba priljubljenih IC, kot je LM338, in tranzistorjev, kot je BC547, zagotavljajo nabavo brez težav

8) Stopnja zaznavanja dneva ponoči, ki zagotavlja samodejno izklop v mraku in vklop ob zori.

Celotna zasnova vezja predlaganega preprostega sistema uličnih svetilk je prikazana spodaj:

Shema vezja

Vezje, ki obsega T1, T2 in P1, je konfigurirano v preprosto senzor prazne baterije, indikatorski krog

Popolnoma enaka stopnja je vidna tudi tik spodaj z uporabo T3, T4 in pripadajočih delov, ki tvorijo drugo stopnjo nizkonapetostnega detektorja.

Stopnja T1, T2 zazna napetost akumulatorja, ko pade na 13V, tako da osvetli pritrjeno LED na kolektorju T2, medtem ko stopnja T3, T4 zazna napetost akumulatorja, ko doseže pod 11V, in prikaže situacijo z osvetlitvijo povezane LED z zbiralnikom T4.

P1 se uporablja za prilagajanje stopnje T1 / T2 tako, da LED T2 samo zasveti pri 12V, podobno pa se P2 prilagodi, da LED T4 začne sveteti pri napetostih pod 11V.

IC1 LM338 je konfiguriran kot preprosto regulirano napetostno napajanje za uravnavanje napetosti sončne celice na natančno 14V, kar se izvede s pravilno nastavitvijo prednastavljene P3.

Ta izhod iz IC1 se uporablja za polnjenje akumulatorja ulične svetilke podnevi in ​​ob sončnem svetlobi.

IC2 je še ena LM338 IC, ožičena v trenutnem načinu krmilnika, njen vhodni zatič je povezan s pozitivno baterijo, medtem ko je izhod povezan z modulom LED.

IC2 omeji trenutno raven akumulatorja in dobavi pravo količino toka modulu LED, da lahko varno deluje v nočnem načinu varnostnega kopiranja.

T5 je močnostni tranzistor, ki deluje kot stikalo in ga sproži stopnja kritične nizke baterije, kadar koli napetost akumulatorja doseže kritično raven.

Vsakič, ko se to zgodi, je osnova T5 takoj ozemljena s T4 in jo takoj izklopi. Ko je T5 izklopljen, LED modul omogoča osvetlitev, zato je tudi izklopljen.

Ta pogoj preprečuje in varuje, da bi se baterija preveč izpraznila in poškodovala. V takih primerih bo baterija morda potrebovala zunanje napajanje iz omrežja, ki uporablja 24 V napajalnika, ki se napaja preko napajalnih vodov sončne celice, preko katode D1 in tal.

Tok te napajalne napetosti lahko določimo na približno 20% akumulatorja AH in baterija se lahko polni, dokler obe LED ne prenehata svetiti.

Tranzistor T6 je skupaj s svojimi osnovnimi upori nameščen tako, da zazna napajanje iz sončne celice in zagotovi, da LED modul ostane onemogočen, dokler je s plošče na voljo razumna količina oskrbe, ali z drugimi besedami T6 drži modul LED zaprt izklopi se, dokler ni dovolj temno za LED modul in se nato vklopi. Nasprotno se zgodi ob zori, ko se modul LED samodejno izklopi. R12, R13 je treba skrbno prilagoditi ali izbrati, da določite želene pragove za cikle vklopa / izklopa modula LED

Kako zgraditi

Za uspešno dokončanje tega preprostega sistema ulične luči je treba razložene stopnje zgraditi ločeno in jih preveriti ločeno, preden jih združimo.

Najprej sestavite stopnjo T1, T2 skupaj z R1, R2, R3, R4, P1 in LED.

Nato s spremenljivim napajalnikom na to stopnjo T1, T2 nanesite natančno 13V in prilagodite P1 tako, da LED samo sveti, nekoliko povečajte napajanje na 13,5V in LED se mora izklopiti. Ta test bo potrdil pravilno delovanje te stopnje indikatorja nizke napetosti.

Enako naredite stopnjo T3 / T4 in nastavite P2 na podoben način, da omogočite, da LED sveti pri 11V, kar postane kritična nastavitev ravni za stopnjo.

Po tem lahko nadaljujete s stopnjo IC1 in s pravilno nastavitvijo P3 prilagodite napetost na njegovem 'telesu' in ozemljitvi na 14V. To je treba ponovno storiti tako, da se napajalnik 20V ali 24V napaja preko njegovega vhodnega zatiča in ozemljitvene črte.

Stopnjo IC2 je mogoče zgraditi, kot je prikazano, in ne bo zahteval nobenega postopka nastavitve, razen izbire R11, ki jo je mogoče izvesti s formulo, kot je izražena v tem univerzalni omejevalnik toka

Seznam delov

• R1, R2, R3 R4, R5, R6, R7 R8, R9, R12 = 10k, 1/4 WATT
• P1, P2, P3 = 10K PREDSET
• R10 = 240 OHMS 1/4 WATT
• R13 = 22K
• D1, D3 = 6A4 DIODA
• D2, D4 = 1N4007
• T1, T2, T3, T4 = BC547
• T5 = TIP142
• R11 = GLEJ BESEDILO
• IC1, IC2 = paket LM338 IC TO3
• LED modul = narejen s serijskim in vzporednim povezovanjem LED 24nos 1 WATT
• Baterija = 12V SMF, 40 AH
• Sončna plošča = 20 / 24V, 7 Amp

Izdelava 24-vatnega modula LED

24-vatni modul LED za zgornji preprost sistem solarne ulične svetilke lahko zgradimo preprosto tako, da združimo LED s 24 nosilci 1 vata, kot je prikazano na naslednji sliki:

8) Vezje pretvornika sončne plošče z zaščito pred preobremenitvijo

Spodaj obravnavani osmi solarni koncept govori o preprostem vezju pretvornika sončne celice, ki ga lahko uporabimo za doseganje poljubne nizke napetosti od 40 do 60 V. Vezje zagotavlja zelo učinkovite pretvorbe napetosti. Idejo je zahteval gospod Deepak.

Tehnične specifikacije

Iščem DC - DC pretvornik z naslednjimi lastnostmi.

1. Vhodna napetost = 40 do 60 VDC

2. Izhodna napetost = regulirano 12, 18 in 24 VDC (več izhodov iz istega vezja ni potrebno. Ločeno vezje za vsako napetost o / p je prav tako v redu)

3. Zmogljivost izhodnega toka = 5-10A

4. Zaščita na izhodu = Prekomerni tok, kratki stiki itd.

5. Majhen LED indikator za delovanje enote bi bil prednost.

Cenim, če bi mi lahko pomagali pri oblikovanju vezja.

Lep pozdrav,
Deepak

Dizajn

Predlagano vezje pretvornika od 60 do 12 V in 24 V je prikazano na spodnji sliki, podrobnosti lahko razumemo, kot je razloženo spodaj:

Konfiguracijo lahko razdelimo na stopnje, tj. nestabilna stopnja multivibratorja in stopnja pretvornika z nadzorovanim mosfetom.

BJT T1, T2 skupaj s pripadajočimi deli tvorijo standardno vezje AMV, ožičeno za generiranje frekvence s hitrostjo približno 20 do 50 kHz.

Mosfet Q1 skupaj z L1 in D1 tvori standardno topologijo pretvornika za izvedbo zahtevane napetosti na C4.

AMV upravlja vhod 40V in generirana frekvenca se napaja na vrata pritrjenega MOSFET-a, ki takoj začne nihati pri razpoložljivem toku iz vhodnega omrežja L1, D1.

Zgornje dejanje ustvarja zahtevano napetost na C4,

D2 skrbi, da ta napetost nikoli ne preseže nazivne oznake, ki je lahko določena na 30V.

Ta mejna napetost največ 30 V se nadalje napaja z regulatorjem napetosti LM396, ki se lahko nastavi za doseganje končne želene napetosti na izhodu s hitrostjo največ 10 amperov.

Izhod se lahko uporabi za polnjenje predvidene baterije.

Shema vezja

Seznam delov za zgornji 60V vhodni, 12V, 24V izhodni pretvornik za solarne plošče.

• R1 --- R5 = 10K
• R6 = 240 OHMS
• R7 = 10K LONČEK
• C1, C2 = 2nF
• C3 = 100uF / 100V
• C4 = 100uF / 50V
• Q1 = BILO 100V, 20AMP ​​P-kanalni MOSFET
• T1, T2 = BC546
• D1 = KAKRŠNA 10AMP HITRA DIODA ZA OBNOVO
• D2 = 30V ZENER 1 WATT
• D3 = 1N4007
• L1 = 30 obratov 21 SWG super emajlirane bakrene žice, navite na 10-milimetrski feritni palici.

9) Domača sončna elektrika, pripravljena za življenje zunaj omrežja

Deveta tukaj opisana edinstvena zasnova ponazarja preprosto izračunano konfiguracijo, ki jo lahko uporabimo za izvedbo poljubne velikosti električne energije iz sončnih celic, ki je nastavljena za hiše na daljavo, ali za doseganje električnega sistema izven omrežja iz sončnih kolektorjev.

Tehnične specifikacije

Prepričan sem, da morate imeti tovrstni diagram vezja pripravljen. Med brskanjem po vašem blogu sem se izgubil in nisem mogel izbrati enega, ki najbolj ustreza mojim zahtevam.

Poskušam samo postaviti svojo zahtevo in se prepričati, da sem jo pravilno razumel.

(To je pilotni projekt, s katerim se bom podal na to področje. Lahko štejete, da sem velika ničla v znanju o elektriki.)

Moj osnovni cilj je čim bolj izkoristiti sončno energijo in zmanjšati račun za elektriko na minimum. (Ostajam v podjetju Thane. Torej, predstavljate si lahko račune za elektriko.) Tako lahko razmišljate, kot da v celoti izdelujem sistem razsvetljave za svoj dom na sončno energijo.

1. Kadar je dovolj sončne svetlobe, ne potrebujem umetne svetlobe. Kadar se intenzivnost sončne svetlobe spusti pod sprejemljive norme, si želim, da bi se luči samodejno vklopile.

Vendar bi jih rad izklopil med spanjem. Moj trenutni sistem razsvetljave (ki ga želim osvetliti) je sestavljen iz dveh navadnih svetlobnih cevi (36W / 880 8000K) in štirih 8W CFL-jev.

Bi radi ponovili celotno nastavitev z LED osvetlitvijo na sončni pogon.

Kot rečeno, sem velika ničla na področju električne energije. Torej, prosim, pomagajte mi tudi s pričakovanimi stroški namestitve.

Dizajn

36 vatov x 2 plus 8 vatov daje skupaj približno 80 vatov, kar je skupna zahtevana raven porabe tukaj.

Zdaj, ko so luči določene za delovanje pri omrežni napetosti, ki je v Indiji 220 V, postane pretvornik potreben za pretvorbo napetosti sončne celice v zahtevane specifikacije za osvetlitev luči.

Ker pretvornik za delovanje potrebuje baterijo, za katero lahko domnevamo, da je 12 V baterija, se lahko vsi parametri, ki so bistveni za nastavitev, izračunajo na naslednji način:

Skupna predvidena poraba je = 80 vatov.

Zgornjo moč lahko porabite od 6. do 18. ure, kar postane največje obdobje, ki ga lahko ocenite, in to je približno 12 ur.

Če pomnožimo 80 z 12, dobimo = 960 vatnih ur.

To pomeni, da bo sončna plošča morala ustvariti toliko vatnih ur v želenem obdobju 12 ur ves dan.

Ker pa ne pričakujemo, da bomo skozi leto prejeli optimalno sončno svetlobo, lahko predpostavimo, da je povprečno obdobje optimalne dnevne svetlobe približno 8 ur.

Če 960 delite z 8, dobite = 120 vatov, kar pomeni, da bo zahtevana sončna plošča morala imeti najmanj 120 vatov.

Če je napetost plošče izbrana okoli 18 V, bi bile trenutne specifikacije 120/18 = 6,66 amperov ali preprosto 7 amperov.

Zdaj pa izračunajmo velikost baterije, ki jo lahko uporabimo za pretvornik in ki jo bo morda treba napolniti z zgornjim solarnim panelom.

Ponovno, ker se izračuna, da je celotna vatna ura za cel dan približno 960 vatov, delimo to z napetostjo akumulatorja (za katero se domneva, da je 12 V), dobimo 960/12 = 80, to je približno 80 ali preprosto 100 AH, torej Potrebna baterija mora biti ocenjena na 12 V, 100 AH, da dosežete optimalno delovanje skozi ves dan (obdobje 12 ur).

Za polnjenje baterije bomo potrebovali tudi solarni regulator polnjenja, in ker bi se baterija polnila približno 8 ur, bo morala stopnja polnjenja biti približno 8% od nazivne AH, kar znaša 80 x 8 % = 6,4 amperov, zato bo treba določiti krmilnik polnjenja za udobno rokovanje vsaj 7 amperov za zahtevano varno polnjenje baterije.

S tem so zaključeni celotni izračuni sončne celice, akumulatorja in pretvornika, ki bi jih lahko uspešno izvedli za katero koli podobno postavitev, namenjeno zunanje omrežju na podeželju ali drugem oddaljenem območju.

Za ostale specifikacije V, I se lahko številke v zgoraj obrazloženem izračunu spremenijo za doseganje ustreznih rezultatov.

V primeru, da je baterija nepotrebna in bi lahko sončno ploščo neposredno uporabili tudi za delovanje pretvornika.

Na spodnjem diagramu je lahko prikazano preprosto vezje regulatorja napetosti sončne celice, dano stikalo lahko uporabimo za izbiro možnosti polnjenja akumulatorja ali neposredno vodenje pretvornika skozi ploščo.

V zgornjem primeru mora regulator oddajati približno 7 do 10 amperov toka, zato je treba v fazi polnilnika uporabiti LM396 ali LM196.

Zgornji regulator sončne celice je lahko konfiguriran z naslednjim preprostim vezjem pretvornika, ki bo povsem primeren za napajanje zahtevanih svetilk prek priključene sončne celice ali akumulatorja.

Seznam delov za zgornje vezje pretvornika: R1, R2 = 100 ohm, 10 vatov

R3, R4 = 15 ohmov 10 vatov

T1, T2 = TIP35 na hladilnih telesih

Zadnja vrstica v zahtevi predlaga različico LED, ki naj bi bila zasnovana za zamenjavo in nadgradnjo obstoječih fluorescenčnih sijalk CFL. Enako lahko izvedemo tako, da preprosto odstranimo baterijo in pretvornik ter integriramo LED z izhodom sončnega regulatorja, kot je prikazano spodaj:

Negativ adapterja mora biti povezan in povezan z negativom sončne celice

Končne misli

Torej prijatelji, to je bilo 9 osnovnih modelov polnilcev za sončne baterije, ki so bili ročno izbrani s te spletne strani.

V blogu boste našli več takšnih izboljšanih modelov na sončni osnovi za nadaljnje branje. In ja, če imate kakšno dodatno idejo, mi jo zagotovo pošljete, jo obvezno predstavim tukaj za bralno zadovoljstvo naših gledalcev.

Povratne informacije enega od navdušenih bralcev

Živjo Swagatam,

Naletel sem na vaše spletno mesto in vaše delo me zelo navdihuje. Trenutno delam na programu znanosti, tehnologije, inženirstva in matematike (STEM) za študente 4-5 let v Avstraliji. Projekt se osredotoča na povečanje radovednosti otrok glede znanosti in njenega povezovanja z resničnimi aplikacijami.

Program uvaja tudi empatijo v proces inženirskega načrtovanja, kjer se mladi učenci seznanijo z resničnim projektom (kontekstom) in sodelujejo s sošolci pri reševanju posvetnega problema. Naslednja tri leta se osredotočamo na to, da otroke seznanimo z znanostjo, ki stoji za elektriko in resnično uporabo elektrotehnike. Uvod v to, kako inženirji rešujejo resnične probleme za večje dobro družbe.

Trenutno se ukvarjam s spletnimi vsebinami za program, ki se bo osredotočil na mlade učence (4. do 6. razred), ki se učijo osnov električne energije, zlasti obnovljive energije, v tem primeru sončne energije. Skozi program samostojnega učenja se otroci učijo in raziskujejo o elektriki in energiji, ko se jim predstavi projekt iz resničnega sveta, to je zagotavljanje razsvetljave otrokom, zavetjem v begunskih taboriščih po vsem svetu. Po zaključku pettedenskega programa se otroci združijo v skupine za izdelavo sončnih lučk, ki jih nato pošljejo prikrajšanim otrokom po vsem svetu.

Kot neprofitna izobraževalna fundacija iščemo vašo pomoč pri postavitvi preprostega vezja, ki bi ga lahko uporabili za izdelavo sončne luči z močjo 1 vatov kot praktično aktivnost pri pouku. Od proizvajalca smo nabavili tudi 800 kompletov sončne svetlobe, ki jih bodo otroci sestavili, vendar potrebujemo nekoga, ki bo poenostavil vezje teh svetlobnih kompletov, ki bodo uporabljeni za preproste učne ure o elektriki, vezjih in izračunu moči, voltov, tok in pretvorba sončne energije v električno energijo.

Veselim se vaših odzivov in nadaljujem z vašim navdihujočim delom.

Reševanje zahteve

Cenim vaše zanimanje in vaša iskrena prizadevanja za osvetlitev nove generacije glede sončne energije.
Priložil sem najbolj preprosto, a učinkovito gonilno vezje LED, ki se lahko uporablja za varno osvetlitev 1-vatne LED diode iz sončne celice z minimalnimi deli.
Na LED diodo pritrdite hladilnik, sicer lahko zaradi pregrevanja hitro izgori.
Vezje je nadzorovano z napetostjo in nadzorom toka, kar zagotavlja optimalno varnost LED.
Sporočite mi, če dvomite.