Po podatkih Nacionalnega laboratorija za obnovljive vire energije sončna svetloba, ki jo v eni uri prejme zemlja, zadostuje za letne potrebe po energiji vseh ljudi po vsem svetu. Sončna energija je primeren za ogrevanje in proizvodnjo električne energije s pomočjo fotovoltaičnih celic (PVC). Sončna energija lahko omeji podnebne spremembe, saj ne povzroča emisij ogljika. Tu v tem članku bomo razpravljali o hibridnem sončnem polnilniku.
Sončna energija je najboljša alternativa, ki lahko nadomesti fosilna goriva, kot sta premog in plin, za proizvodnjo električne energije, ki ustvarja onesnaženje zraka, vode in tal. Sončno energijo (tj. Enosmerno energijo) lahko shranite v baterijo za prihodnjo uporabo.
Učinkovitost pretvorbe sončne celice je odstotek sončne energije, ki sije na fotovoltaični celici, ki se pretvori v uporabno električno energijo.
Hibridni sončni polnilnik
Učinkovitost solarnega polnilnega sistema je odvisna od vremenskih razmer. Sončni kolektorji proizvedejo največ električne energije v jasnih dneh z obilico sonca. Običajno sončna plošča dnevno dobi štiri do pet ur močne sončne svetlobe. Če je vreme oblačno, to vpliva na postopek polnjenja akumulatorja in baterija se ne napolni do konca.
Ta preprost hibridni sončni polnilnik lahko reši to težavo. Baterijo lahko polni tako s sončno energijo kot z omrežnim napajanjem. Ko je izhod sončne celice nad 12 voltov, se baterija polni s pomočjo sončne energije, ko pa izhod pade pod 12 voltov, se baterija polni prek omrežja AC.
Hibridni solarni tokokrog
Spodnja slika prikazuje vezje hibridnega sončnega polnilca. Naslednje komponente strojne opreme, potrebne za izdelavo vezja hibridnega sončnega polnilnika.
- 12V, 10W sončna plošča (priključena na SP1)
- Operacijski ojačevalnik CA3130 (IC1)
- 12V rele z enim preklopom (RL1)
- 1N4007 Diode
- Odstopajoči transformator X1
- Tranzistor BC547 (T1)
- Nekaj drugih komponent RLC
Hibridni solarni tokokrog
10-vatna, 12-voltna sončna plošča
V tem vezju smo uporabili 10-vatno, 12-voltno sončno ploščo. Zagotovil bo dovolj moči za polnjenje 12V baterije.
10-vatna, 12-voltna sončna plošča
Ta modul 10w-12v je vrsta 36 večkristalnih silicijevih sončnih celic s podobnimi zmogljivostmi, ki so med seboj povezane, da se doseže 12-voltna moč.
Te sončne celice so nameščene na trdnem anodiziranem aluminijastem okvirju, ki zagotavlja trdnost. Za vsakih nizov 18 celic je nameščena ena bypass dioda. Te celice so med dvema ploščama etilen vinil acetata (EVA) laminirane med kaljenim steklom z visoko propustnostjo, 3 mm kaljenega stekla in folijo materiala iz Tedlarjevega poliestra Tedlar (TPT). Ta nastavitev ščiti pred vlago, ki prodira v modul.
Ključne funkcije
- 36 visoko učinkovitih silicijevih sončnih celic
- Optimizirana zmogljivost modula z nominalno napetostjo 12 V DC
- Bypass diode, da se izognete učinku vročih točk
- Celice so vdelane v list TPT in EVA
- Atraktivni, stabilni, eloksirani aluminijasti okvirji s težkimi obremenitvami s priročnimi
- Pre-kabel s hitro povezovalnimi sistemi
Deluje vezje hibridnega sončnega polnilnika
Na sončni sončni svetlobi 12V in 10W sončna plošča oddaja do 17 voltov enosmernega toka s tokom 0,6 ampera. Dioda D1 zagotavlja zaščito pred povratno polarnostjo, kondenzator C1 pa pušča napetost iz sončne celice. Op-amp IC1 se uporablja kot preprost primerjalnik napetosti.
Zenerjeva dioda ZD1 zagotavlja referenčno napetost 11 voltov na invertirni vhod IC1. Neinvertirni vhod e-ojačevalnika dobi napetost od sončne celice prek R1.
Delo vezja je preprosto. Ko je izhod sončne celice večji ali enak 12 voltov, Zenerjeva dioda ZD1 prevede in odda 11 voltov na invertirni terminal IC1.
Ker dobi neinvertirajoči vhod op-amp-a trenutno višjo napetost, se izhod primerjalnika močno spremeni. Zelena LED1 sveti, ko je primerjalna moč velika.
Tranzistor T1 nato vodi in rele RL1 napaja. Tako se akumulator napolni s sončnim kolektorjem skozi normalno odprt (N / O) in skupni kontakt releja RL1.
LED2 prikazuje polnjenje baterije. Kondenzator C3 je predviden za čisto preklapljanje tranzistorja T1. Dioda D2 ščiti tranzistor T1 pred zadnjim EMF in dioda D3 preprečuje praznjenje akumulatorskega toka v vezje.
Ko izhod iz sončne celice pade pod 12 voltov, izhod primerjalnika postane nizek in rele se izklopi. Zdaj se baterija polni iz napajalnika, ki temelji na transformatorju, prek normalno zaprtega (N / C) in skupnih kontaktov releja.
Ta napajalnik vključuje transformator X1, usmerne diode D4 in D5 in izravnalni kondenzator C4.
Testiranje
Če želite preizkusiti pravilno delovanje vezja, upoštevajte spodnja navodila:
- Odstranite sončno ploščo iz priključka SP1 in priključite vir enosmerne napetosti.
- Nastavite nekaj napetosti pod 12V in jo počasi povečujte.
- Ko napetost doseže 12V in preseže, se logika na testni točki TP2 spremeni iz nizke v visoko.
- Napajalno napetost na transformatorju je mogoče preveriti na testni točki TP3.
Uporaba hibridnega sončnega polnilca
V zadnjih dneh je postopek pridobivanja električne energije iz sončne svetlobe bolj priljubljen kot drugi alternativni viri, fotonapetostne plošče pa popolnoma onesnažujejo in jih ni treba vzdrževati. Sledi nekaj primerov.
- Hibridni sistem sončnega polnilnika, ki se uporablja za več virov energije za zagotavljanje polnega delovnega časa za rezervno oskrbo drugih virov.
- Ulične luči uporabljajo sončne celice za pretvorbo sončne svetlobe v enosmerni naboj. Ta sistem uporablja solarni regulator polnjenja za shranjevanje enosmernega toka v baterijah in uporablja na številnih področjih.
- Domači sistemi uporabljajo PV modul za gospodinjske aplikacije.
Gre torej za zasnovo hibridnega solarnega polnilnika. Upam, da ste to zelo dobro prestali. nadaljnje več informacij o inženirski projekti na osnovi sončne energije ali kakršno koli poizvedbo v zvezi s tem člankom prosimo delite v spodnjem oddelku za komentarje.
