9 jednoduchých obvodů nabíječky solárních baterií

Jednoduchá solární nabíječka jsou malá zařízení, která vám umožňují solární energii rychle a levně nabít baterii.

Jednoduchá solární nabíječka musí mít zabudované 3 základní funkce:

• Mělo by to být nízké náklady.
• Laik přátelský a snadno se staví.
• Musí být dostatečně efektivní, aby uspokojily základní potřeby nabíjení baterie.

Příspěvek komplexně vysvětluje devět nejlepších, ale jednoduchých obvodů nabíječky solárních baterií pomocí IC LM338, tranzistorů, MOSFET, převaděče atd., Které může sestavit a nainstalovat i laik pro nabíjení všech typů baterií a provozování dalších souvisejících zařízení

Přehled

Solární panely nejsou pro nás nové a dnes je hojně využíván ve všech sektorech. Díky hlavní vlastnosti tohoto zařízení pro přeměnu solární energie na elektrickou se stalo velmi populárním a nyní je silně považováno za budoucí řešení všech krizí nebo nedostatků elektrické energie.

Solární energie může být použita přímo k napájení elektrického zařízení nebo jednoduše uložena ve vhodném úložném zařízení pro pozdější použití.

Normálně existuje pouze jeden efektivní způsob skladování elektrické energie, a to pomocí dobíjecích baterií.

Dobíjecí baterie jsou pravděpodobně nejlepší a nejúčinnější způsob sběru nebo skladování elektrické energie pro pozdější použití.

Energii ze solárního článku nebo solárního panelu lze také efektivně akumulovat, takže ji lze použít podle vlastních preferencí, obvykle po západu slunce nebo za tmy a když je akumulovaná energie nezbytná pro provoz světel.

I když to může vypadat docela jednoduše, nabíjení baterie ze solárního panelu není nikdy snadné, a to ze dvou důvodů:

Napětí ze solárního panelu se může značně lišit v závislosti na dopadajících slunečních paprskech a

Proud se také liší kvůli výše uvedeným důvodům.

Výše uvedené dva důvody mohou způsobit, že parametry nabíjení typické dobíjecí baterie budou velmi nepředvídatelné a nebezpečné.

AKTUALIZACE:

Než se pustíte do následujících konceptů, můžete pravděpodobně vyzkoušet tuto super snadnou solární nabíječku baterií, která zajistí bezpečné a zaručené nabíjení malé baterie 12V 7 Ah prostřednictvím malého solárního panelu:

Potřebné díly

• Solární panel - 20 V, 1 amp
• IC 7812 - 1č
• Diody 1N4007 - 3nos
• 2k2 1/4 wattový rezistor - 1č

To vypadá skvěle, že? Ve skutečnosti by IC a diody již mohly spočívat ve vaší elektronické nevyžádané schránce, takže je musíte koupit. Nyní se podívejme, jak je lze nakonfigurovat pro konečný výsledek.

Odhadovaná doba potřebná k nabití baterie z 11 V na 14 V je přibližně 8 hodin.

Jak víme, IC 7812 bude produkovat fixní 12V na výstupu, který nelze použít pro nabíjení 12V baterie. 3 diody připojené k jeho zemním (GND) svorkám jsou zavedeny konkrétně s cílem čelit tomuto problému a upgradovat výstup IC na přibližně 12 + 0,7 + 0,7 + 0,7 V = 14,1 V, což je přesně to, co je požadováno pro nabíjení 12 V baterie úplně.

Pokles 0,7 V na každé diodě zvyšuje prahovou hodnotu uzemnění integrovaného obvodu o stanovenou úroveň, která nutí integrovaný obvod regulovat výstup na 14,1 V namísto 12 V. Rezistor 2k2 se používá k aktivaci nebo zkreslení diod tak, aby mohly vést a prosadit zamýšlený celkový pokles o 2,1 V.

Díky tomu je ještě jednodušší

Pokud hledáte ještě jednodušší solární nabíječku, pak pravděpodobně nemůže existovat nic přímočarějšího než přímé připojení vhodně dimenzovaného solárního panelu přímo k odpovídající baterii přes blokovací diodu, jak je znázorněno níže:

Ačkoli výše uvedená konstrukce neobsahuje regulátor, bude stále fungovat, protože proudový výstup panelu je nominální, a tato hodnota bude pouze ukazovat zhoršení, když slunce změní svou polohu.

U baterie, která není zcela vybitá, však výše uvedené jednoduché nastavení může baterii nějak poškodit, protože baterie bude mít tendenci se rychle nabíjet a bude se i nadále nabíjet na nebezpečné úrovně a po delší dobu.

1) Použití LM338 jako solárního ovladače

Ale díky moderním vysoce univerzálním čipům, jako je LM 338 a LM 317 , který dokáže velmi efektivně zvládnout výše uvedené situace, díky čemuž je proces nabíjení všech dobíjecích baterií přes solární panel velmi bezpečný a žádoucí.

Obvod jednoduché solární nabíječky LM338 je zobrazen níže pomocí IC LM338:

Schéma zapojení ukazuje jednoduché nastavení pomocí IC LM 338 který byl nakonfigurován ve svém standardním režimu regulovaného napájení.

Používání aktuální funkce ovládání

Specialitou designu je, že obsahuje a ovládání proudu funkce také.

To znamená, že pokud má proud tendenci se zvyšovat na vstupu, což by se normálně mohlo uskutečnit, když se úměrně zvýší intenzita slunečního záření, napětí nabíječky proporcionálně poklesne a proud se sníží zpět na specifikovanou hodnotu.

Jak vidíme na schématu, kolektor / emitor tranzistoru BC547 je připojen přes ADJ a zem, stává se odpovědným za zahájení aktuálních regulačních akcí.

Jak vstupní proud stoupá, baterie začne odebírat více proudu, což vytváří napětí přes R3, které se převádí na odpovídající základní pohon tranzistoru.

Tranzistor vede a koriguje napětí přes C LM338, takže se aktuální rychlost upravuje podle bezpečných požadavků baterie.

Aktuální limit Vzorec:

R3 lze vypočítat podle následujícího vzorce

R3 = 0,7 / maximální proudový limit

Návrh desky plošných spojů pro výše vysvětlený jednoduchý obvod nabíječky solárních baterií je uveden níže:

Měřič a vstupní dioda nejsou součástí PCB.

2) Obvod nabíječky solárních baterií $ 1

Druhý design vysvětluje levný, ale efektivní, levný, ale efektivní solární nabíjecí obvod za méně než 1 $, který může postavit i laik pro využití efektivního nabíjení solární baterie.

K nastavení rozumně efektivní solární nabíječky budete potřebovat pouze solární panel, volič a několik diod.

Co je sledování maximálního výkonu solárního bodu?

Pro laika by to bylo něco příliš složitého a sofistikovaného na to, aby ho bylo možné uchopit, a systém zahrnující extrémní elektroniku.

Svým způsobem to může být pravda a MPPT jsou jistě sofistikovaná špičková zařízení, která jsou určena k optimalizaci nabíjení baterie bez změny křivky V / I solárního panelu.

Jednoduše řečeno MPPT sleduje okamžité maximální dostupné napětí ze solárního panelu a upravuje rychlost nabíjení baterie tak, aby napětí panelu zůstalo nedotčeno nebo mimo dosah zatížení.

Jednoduše řečeno, solární panel by pracoval nejefektivněji, pokud jeho maximální okamžité napětí není staženo dolů blízko napětí připojené baterie, které se nabíjí.

Například pokud je napětí naprázdno vašeho solárního panelu 20 V a baterie, která má být nabitá, je dimenzována na 12 V, a pokud je připojíte přímo, způsobí to, že napětí v panelu poklesne na napětí baterie, což by věci učinilo příliš neefektivními .

Naopak, pokud můžete udržet napětí panelu nezměněné a přesto z něj vytáhnout nejlepší možnou možnost nabíjení, systém by fungoval na principu MPPT.

Jde tedy o optimální nabíjení baterie bez ovlivnění nebo snížení napětí na panelu.

Existuje jedna jednoduchá metoda s nulovými náklady na implementaci výše uvedených podmínek.

Vyberte solární panel, jehož napětí naprázdno odpovídá nabíjecímu napětí baterie. Význam pro a 12V baterie můžete zvolit panel s 15V, který by zajistil maximální optimalizaci obou parametrů.

Prakticky by však bylo obtížné dosáhnout výše uvedených podmínek, protože solární panely nikdy neprodukují konstantní výstupy a mají tendenci generovat zhoršující se úrovně energie v reakci na různé polohy slunečních paprsků.

Proto se vždy doporučuje solární panel s mnohem vyšším jmenovitým výkonem, aby i za horších denních podmínek udržoval nabíjení baterie.

Když už jsme řekli, že v žádném případě není nutné hledat drahé systémy MPPT, můžete dosáhnout podobných výsledků utracením několika babek za to. Následující diskuse objasní postupy.

Jak obvod funguje

Jak již bylo uvedeno výše, abychom se vyhnuli zbytečnému zatěžování panelu, musíme mít podmínky, které ideálně odpovídají napětí FV s napětím baterie.

Toho lze dosáhnout pomocí několika diod, levného voltmetru nebo stávajícího multimetru a otočného spínače. Samozřejmě kolem 1 $ nemůžete očekávat, že to bude automatické, možná budete muset pracovat s přepínačem několikrát každý den.

Víme, že pokles napětí usměrňovací diody je kolem 0,6 voltu, takže přidáním mnoha diod do série je možné izolovat panel před přetížením na připojené napětí baterie.

S odkazem na níže uvedený obvod digaram lze pomocí zobrazených levných komponent uspořádat chladnou malou nabíječku MPPT.

Předpokládejme, že v diagramu je napětí otevřeného obvodu panelu 20 V a baterie 12 V.

Jejich přímé připojení by vedlo k přetažení napětí panelu na úroveň baterie, což by učinilo věci nevhodnými.

Přidáním 9 diod do série efektivně izolujeme panel od načtení a přetažení na napětí baterie a přesto z něj extrahujeme maximální nabíjecí proud.

Celkový dopředný pokles kombinovaných diod by byl kolem 5V, plus nabíjecí napětí baterie 14,4V dává kolem 20V, což znamená, že jakmile budou připojeny se všemi diodami v sérii během špičkového slunečního svitu, napětí panelu by kleslo nepatrně, aby mohlo být kolem 19V, což vede k efektivní nabíjení baterie.

Nyní předpokládejme, že slunce začne klesat, což způsobí, že napětí panelu poklesne pod jmenovité napětí, což lze monitorovat přes připojený voltmetr a několik diod přeskočit, dokud se baterie neobnoví při příjmu optimálního výkonu.

Symbol šipky spojený s kladným napětím panelu může být nahrazen otočným přepínačem pro doporučený výběr diod v sérii.

S implementací výše uvedené situace lze jasně simulovat jasné podmínky nabíjení MPPT bez použití nákladných zařízení. Můžete to udělat pro všechny typy panelů a baterií pouhým přidáním většího počtu diod do série.

3) Solární nabíječka a obvod řidiče pro 10W / 20W / 30W / 50W bílou vysoce výkonnou SMD LED

Třetí myšlenka nás učí, jak postavit jednoduchou solární LED s obvodem nabíječky baterií pro svítící vysoce výkonná LED (SMD) světla v řádu 10 wattů až 50 wattů. LED diody SMD jsou plně zabezpečeny tepelně a před nadproudem pomocí levného stupně omezovače proudu LM 338. Tuto myšlenku požadoval pan Sarfraz Ahmad.

Technické specifikace

V podstatě jsem před 35 lety certifikovaným strojním inženýrem z Německa a mnoho let jsem pracoval v zámoří a před mnoha lety jsem odešel kvůli osobním problémům domů.
Omlouvám se, že vás obtěžuji, ale vím o vašich schopnostech a odborných znalostech v elektronice a upřímnosti pomáhat a řídit začátky jako já. Viděl jsem tento okruh někde, kde za 12 vdc.

Připojil jsem k SMD, 12v 10 watt, víčko 1000uf, 16 voltů a můstkový usměrňovač, na kterém vidíte číslo dílu. Když otočím světla na usměrňovači, začne se zahřívat a oba SMD také. Obávám se, že pokud tato světla zůstanou dlouho zapnutá, může to poškodit SMD a usměrňovač. Nevím, kde je problém. Můžeš mi pomoci.

“datový list arduino uno r3 ”

Mám světlo v automobilové verandě, které se rozsvítí na disku a zhasne za úsvitu. Bohužel kvůli odlehčení zátěže, když není k dispozici elektřina, toto světlo zůstane zhasnuté, dokud není elektřina zpět.

Chci nainstalovat alespoň dva SMD (12 V) s LDR, takže jakmile světlo zhasne, rozsvítí se světla SMD. Chci přidat další dvě podobná světla kdekoli na verandě, aby celé svítilo. Myslím, že když připojím všechny tyto čtyři SMD světla s 12voltovým napájecím zdrojem, který získá energii z obvodu UPS.

Samozřejmě to přinese další zátěž na baterii UPS, která je sotva plně nabitá kvůli častému uvolňování zátěže. Druhým nejlepším řešením je instalace 12voltového solárního panelu a připojení všech těchto čtyř SMD světel k němu. Nabije baterii a zapne / vypne světla.

Tento solární panel by měl být schopen udržovat tato světla po celou noc a vypne se za úsvitu. Pomozte mi také a uveďte podrobnosti o tomto okruhu / projektu.

Můžete si najít čas, abyste zjistili, jak to udělat. Píšu vám, protože bohužel žádný prodejce elektroniky nebo solárních produktů na našem místním trhu mi není ochoten poskytnout žádnou pomoc. Žádný z nich se nezdá být technicky kvalifikovaný a oni jen chtějí prodávat jejich díly.

Sarfraz Ahmad

Rawalpindi, Pákistán

Design

Ve výše uvedeném 10 W až 50 W SMD solárním LED světelném okruhu s automatickou nabíječkou výše vidíme následující fáze:

• Na solární panel
• Několik proudově řízených obvodů regulátoru LM338
• Přepínací relé
• Dobíjecí baterie
• a 40 wattový LED SMD modul

Výše uvedené fáze jsou integrovány následujícím vysvětleným způsobem:

Dva stupně LM 338 jsou konfigurovány ve standardních režimech regulátoru proudu s využitím příslušných odporů snímání proudu pro zajištění proudu řízeného výstupu pro příslušnou připojenou zátěž.

Zátěž pro levý LM338 je baterie, která je nabíjena z tohoto stupně LM338 a vstupní zdroj solárního panelu. Rezistor Rx se vypočítá tak, že baterie přijímá stanovené množství proudu a není nadměrně hnaná nebo příliš nabitá.

Pravá strana LM 338 je nabitá LED modulem a také zde Ry zajišťuje, aby byl modul dodáván se správným specifikovaným množstvím proudu, aby byla zařízení chráněna před tepelným únikem.

Specifikace napětí solárního panelu mohou být kdekoli mezi 18V a 24V.

V obvodu je zavedeno relé, které je propojeno s LED modulem tak, že je zapnuto pouze během noci nebo když je tma pod prahovou hodnotou, aby solární panel generoval požadovaný výkon.

Dokud je k dispozici solární napětí, relé zůstane pod napětím a izoluje LED modul od baterie a zajišťuje, že 40W LED modul zůstane vypnutý během dne a během nabíjení baterie.

Po setmění, kdy je solární napětí dostatečně nízké, relé již není schopno držet svou N / O pozici a přepne na N / C přepnutí, připojení baterie k LED modulu a osvětlení pole prostřednictvím dostupného plně nabitého síla baterie.

LED modul lze vidět připevněný pomocí chladiče, který musí být dostatečně velký, aby bylo dosaženo optimálního výsledku modulu a byla zajištěna delší životnost a jas zařízení.

Výpočet hodnot rezistoru

Uvedené omezující odpory lze vypočítat z uvedených vzorců:

Rx = 1,25 / nabíjecí proud baterie

Ry = 1,25 / jmenovitý proud LED.

Za předpokladu, že se jedná o olověný akumulátor o kapacitě 40 AH, měl by upřednostňovaný nabíjecí proud činit 4 A.

proto Rx = 1,25 / 4 = 0,31 ohmů

příkon = 1,25 x 4 = 5 wattů

Proud LED lze zjistit dělením jeho celkového příkonu jmenovitým napětím, které je 40/12 = 3,3 amp

proto Ry = 1,25 / 3 = 0,4 ohmů

příkon = 1,25 x 3 = 3,75 wattu nebo 4 watty.

Pro 10W LED diody se nepoužívají omezovací odpory, protože vstupní napětí z baterie je na stejné úrovni jako specifikovaný limit 12V LED modulu, a proto nemůže překročit bezpečné limity.

Výše uvedené vysvětlení odhaluje, jak lze IC LM338 jednoduše použít k výrobě užitečného solárního LED světelného okruhu s automatickou nabíječkou.

4) Automatický solární světelný obvod pomocí relé

V našem čtvrtém automatickém solárním okruhu máme zabudováno jediné relé jako spínač pro nabíjení baterie během dne nebo tak dlouho, dokud solární panel vyrábí elektřinu, a pro rozsvícení připojené LED, když panel není aktivní.

Přechod na změnu relé

V jednom z mých předchozích článků, který vysvětlil jednoduché solární zahradní světelný okruh jsme pro spínací operaci použili jeden tranzistor.

Jednou z nevýhod dřívějšího obvodu je, že neposkytuje regulované nabíjení baterie, i když to nemusí být nezbytně nutné, protože baterie není nikdy plně nabitá, tento aspekt může vyžadovat vylepšení.

Další přidruženou nevýhodou dřívějšího obvodu je jeho nízká spotřeba energie, která ho omezuje v používání vysoce výkonných baterií a LED diod.

Následující obvod účinně řeší oba výše uvedené problémy pomocí stupně tranzistoru relé a sledovače emitoru.

Kruhový diagram

Jak to funguje

Během optimálního slunečního svitu získává relé z ústředny dostatečný výkon a zůstává sepnuto s aktivovanými spínacími kontakty.

To umožňuje baterii získat nabíjecí napětí prostřednictvím regulátoru napětí tranzistorového sledovacího napětí sledovače.

The sledovač emitorů design je konfigurován pomocí TIP122, rezistoru a zenerovy diody. Rezistor poskytuje nezbytné předpětí pro vedení tranzistoru, zatímco hodnota zenerovy diody upíná napětí emitoru je řízeno těsně pod hodnotou zenerova napětí.

Zenerova hodnota je proto vhodně zvolena tak, aby odpovídala nabíjecímu napětí připojené baterie.

U 6V baterie může být zenerovo napětí zvoleno jako 7,5V, u 12V baterie může být zenerovo napětí kolem 15V atd.

Sledovač emitoru také zajišťuje, aby se nikdy nedovolilo přebití baterie nad přidělený limit nabíjení.

Během večera, kdy je detekován podstatný pokles slunečního světla, je relé blokováno z požadovaného minimálního přídržného napětí, což způsobí jeho posun z kontaktů N / O na N / C.

Výše uvedené přepnutí relé okamžitě vrátí baterii z režimu nabíjení do režimu LED a rozsvítí LED prostřednictvím napětí baterie.

Seznam dílů pro a 6V / 4AH automatický solární světelný obvod pomocí přepínání relé

1. Solární panel = 9V, 1amp
2. Relé = 6V / 200mA
3. Rx = 10 ohm / 2 watt
4. zenerova dioda = 7,5 V, 1/2 watt

5) Obvod regulátoru solární nabíječky s tranzistorem

Pátá myšlenka představená níže podrobně popisuje jednoduchý obvod solární nabíječky s automatickým odpojením pouze pomocí tranzistorů. Tuto myšlenku požadoval pan Mubarak Idris.

Cíle a požadavky obvodu

1. Prosím, pane, můžete mi vyrobit 12v, 28,8AH lithium-iontovou baterii, automatický regulátor nabíjení pomocí solárního panelu jako zdroje, což je 17v při 4,5A při maximálním slunečním světle.
2. Regulátor nabíjení by měl mít možnost ochrany proti přebití a odpojení slabé baterie a obvod by měl být pro začátečníky jednoduchý bez ic nebo mikrořadiče.
3. Obvod by měl používat relé nebo bjt tranzistory jako spínač a zener pro referenci napětí, díky, pane, doufám, že se vám brzy ozveme!

Design

Design PCB (komponentní strana)

S odkazem na výše uvedený jednoduchý solární nabíjecí obvod využívající tranzistory se automatické vypnutí pro úroveň nabití plného nabití a nižší úroveň provádí pomocí několika BJT konfigurovaných jako komparátory.

Připomeňme si dříve obvod indikátoru slabé baterie pomocí tranzistorů , kde byla nízká úroveň nabití baterie indikována pouze pomocí dvou tranzistorů a několika dalších pasivních součástí.

Zde používáme identický design pro snímání stavu baterie a pro vynucení požadovaného přepnutí baterie přes solární panel a připojenou zátěž.

Předpokládejme, že zpočátku máme částečně vybitou baterii, která způsobí, že první BC547 zleva přestane dirigovat (to je nastaveno úpravou základního přednastavení na tento prahový limit) a umožní dalšímu BC547 vést.

Když tento BC547 vede, umožní TIP127 zapnout, což zase umožní, aby se napětí solárního panelu dostalo k baterii a začalo ji nabíjet.

Výše uvedená situace naopak udržuje TIP122 vypnutý, takže zátěž není schopna fungovat.

Jakmile se baterie začne nabíjet, napětí na napájecích kolejnicích také začne stoupat, dokud nedojde k bodu, kdy je levá strana BC547 schopna vést, což způsobí, že pravá strana BC547 přestane dál vést.

Jakmile k tomu dojde, je TIP127 blokován od záporných základních signálů a postupně přestává vést tak, že se baterie postupně odpojí od napětí solárního panelu.

Výše uvedená situace však umožňuje, aby TIP122 pomalu přijímal základní předpínací spoušť a začal provádět .... což zajišťuje, že zátěž je nyní schopna získat potřebný zdroj pro své operace.

Výše vysvětlený obvod solární nabíječky pomocí tranzistorů a s automatickými odpojovači lze použít pro jakékoli aplikace solárních regulátorů malého rozsahu, jako je bezpečné nabíjení baterií mobilních telefonů nebo jiných forem Li-ion baterií.

Pro dostat regulované nabíjení

Následující návrh ukazuje, jak převést nebo upgradovat výše uvedené schéma zapojení na regulovanou nabíječku tak, aby byla baterie napájena pevným a stabilizovaným výstupem bez ohledu na stoupající napětí ze solárního panelu.

6) Solární kapesní LED světelný obvod

Šestý design zde vysvětluje jednoduchý nízkonákladový solární kapesní LED světelný obvod, který by mohla využít potřebná a znevýhodněná část společnosti k levnému osvětlení svých domů.

Nápad požadoval pan R.K. Rao

Cíle a požadavky obvodu

1. Chci vyrobit kapesní LED světlo SOLAR pomocí průhledného plastového boxu 9cm x 5cm x 3cm [k dispozici na trhu pro Rs.3 / -] s použitím jednowattové LED / 20mA LED napájené dobíjecí uzavřenou olověnou baterií 4v 1A [SUNCA / VICTARI] a také s opatřením pro nabíjení pomocí nabíječky mobilního telefonu [kde je k dispozici síťový proud].
2. Baterie by měla být vyměnitelná po vybití po dobu 2/3 let / předepsaná životnost venkovským / kmenovým uživatelem.
3. To je určeno pro použití kmenovými / venkovskými dětmi k rozsvícení knihy, na trhu jsou lepší led světla pro přibližně Rs.500 [d.light], pro Rs.200 [Thrive].
4. Tato světla jsou dobrá, až na to, že mají mini solární panel a jasnou LED s životností deset let, ne-li více, ale s dobíjecí baterií bez možnosti její výměny, pokud jsou po dvou nebo třech letech používání mrtvé. plýtvání zdroji a neetické.
5. Předpokládám projekt, ve kterém lze baterii vyměnit a být k dispozici místně za nízkou cenu. Cena světla by neměla přesáhnout Rs.100 / 150.
6. Bude prodáván na neziskovém základě prostřednictvím nevládních organizací v kmenových oblastech a nakonec bude dodávat soupravy pro kmenovou / venkovskou mládež, aby se vyráběly ve vesnici.
7. Spolu s kolegou jsem vyrobil některá světla s 7V EW vysoce výkonnými bateriemi a 2x20mA pirahna Leds a testoval je - vydržely více než 30 hodin nepřetržitého osvětlení adekvátní k rozsvícení knihy z půlmetrové vzdálenosti a další s 4v sluneční baterií a 1watt 350A LED, které poskytují dostatek světla pro vaření v chatě.
8. Můžete navrhnout obvod s jednou dobíjecí baterií AA / AAA, mini solárním panelem, který se vejde na kryt krabice o rozměrech 9x5 cm a DC-DC zesilovačem a 20mA LED diodami. Pokud chcete, abych přišel na vaše místo k diskusi, mohu.
9. Světla, která jsme vytvořili na fotografiích Google, si můžete prohlédnout na https://goo.gl/photos/QyYU1v5Kaag8T1WWA Děkuji,

Design

Dle požadavku musí být solární kapesní světelné obvody LED kompaktní, pracovat s jedním článkem 1,5AAA pomocí převodníku DC-DC a vybaveným samoregulační solární nabíjecí obvod .

Schéma zapojení zobrazené níže pravděpodobně splňuje všechny výše uvedené specifikace a přesto zůstává v dostupném limitu.

Kruhový diagram

Design je základní jouleův zlodějský okruh pomocí jediného článku pera, BJT a induktoru pro napájení jakékoli standardní 3,3V LED.

V designu je zobrazen 1 wattový LeD, i když lze použít menší 30mA vysokou jasnou LED.

The solární LED obvod je schopen vytlačit z buňky poslední kapku „joule“ nebo náboj a odtud název zloděj joule, což také znamená, že LED bude svítit, dokud uvnitř buňky nezůstane prakticky nic. Není však vhodné vybíjet článek, který je zde dobíjecí, pod 1V.

Nabíječka baterií 1,5 V v designu je postavena pomocí dalšího nízkoenergetického BJT nakonfigurovaného v konfiguraci sledovače emitoru, což mu umožňuje produkovat výstup napětí emitoru, který je přesně stejný jako potenciál na jeho základně, nastavený předvolbou 1K. To musí být přesně nastaveno tak, aby emitor produkoval ne více než 1,8 V se stejnosměrným vstupem nad 3V.

Zdrojem stejnosměrného vstupu je solární panel, který může být schopen produkovat přebytek 3 V během optimálního slunečního světla, a umožňuje nabíječce nabíjet baterii maximálně s výstupem 1,8 V.

Jakmile je této úrovně dosaženo, sledovač emitoru jednoduše zabrání jakémukoli dalšímu nabíjení článku, čímž zabrání jakékoli možnosti nadměrného nabití.

Induktor pro kapesní solární LED světelný obvod se skládá z malého feritového prstencového transformátoru, který má otáčky 20:20, který lze vhodně změnit a optimalizovat tak, aby umožňoval nejpříznivější napětí pro připojenou LED, které může vydržet, dokud napětí neklesne pod 1,2 V .

7) Jednoduchá solární nabíječka pro pouliční osvětlení

Sedmá zde diskutovaná solární nabíječka je nejvhodnější, protože solární systém LED pouličního osvětlení je speciálně navržen pro nového fanda, který ji může postavit jednoduše s odkazem na zde uvedené obrázkové schéma.

Díky své přímé a relativně levnější konstrukci lze systém vhodně použít pro pouliční osvětlení vesnice nebo v jiných podobných odlehlých oblastech, nicméně to v žádném případě neomezuje jeho použití také ve městech.

Hlavní vlastnosti tohoto systému jsou:

1) Nabíjení řízené napětím

2) Provoz LED řízený proudem

3) Nepoužívají se žádná relé, všechna polovodičová konstrukce

4) Přerušení zátěže při nízkém kritickém napětí

5) Indikátory nízkého napětí a kritického napětí

6) Omezení plného nabití není zahrnuto z důvodu jednoduchosti a proto, že nabíjení je omezeno na kontrolovanou úroveň, která nikdy neumožňuje přebíjení baterie.

7) Použití populárních integrovaných obvodů, jako je LM338 a tranzistorů, jako je BC547, zajišťuje bezproblémové zadávání zakázek

8) Denní noční snímací fáze zajišťující automatické vypnutí za soumraku a zapnutí za úsvitu.

Celý návrh obvodu navrhovaného jednoduchého systému pouličního osvětlení LED je znázorněn níže:

Kruhový diagram

Stupeň zapojení zahrnující T1, T2 a P1 je konfigurován do jednoduchého stavu senzor slabé baterie, obvod indikátoru

Přesně stejný stupeň lze také vidět těsně níže, pomocí T3, T4 a přidružených částí, které tvoří další stupeň nízkonapěťového detektoru.

Stupeň T1, T2 detekuje napětí baterie při poklesu na 13 V rozsvícením připojené LED na kolektoru T2, zatímco stupeň T3, T4 detekuje napětí baterie, když dosáhne pod 11 V, a indikuje situaci rozsvícením příslušné LED s kolektorem T4.

P1 se používá k nastavení stupně T1 / T2 tak, že LED T2 se rozsvítí pouze na 12V, podobně P2 se nastaví tak, aby LED T4 začala svítit při napětí pod 11V.

IC1 LM338 je nakonfigurován jako jednoduchý napájecí zdroj s regulovaným napětím pro regulaci napětí solárního panelu na přesných 14 V, což se provádí vhodným nastavením předvolby P3.

Tento výstup z IC1 se používá k nabíjení baterie pouliční lampy během dne a za slunečního svitu.

IC2 je další integrovaný obvod LM338, zapojený v režimu aktuálního ovladače, jeho vstupní kolík je spojen s kladným pólem baterie, zatímco výstup je spojen s modulem LED.

IC2 omezuje úroveň proudu z baterie a dodává správné množství proudu do modulu LED, aby byl schopen bezpečně pracovat v režimu zálohování v noci.

T5 je výkonový tranzistor, který funguje jako spínač a je spouštěn kritickým nízkým stavem baterie, kdykoli má napětí baterie tendenci dosáhnout kritické úrovně.

Kdykoli k tomu dojde, základna T5 je okamžitě uzemněna T4 a okamžitě se vypne. Při vypnutém T5 umožňuje LED modul svítit, a proto je také vypnutý.

Tento stav zabraňuje a chrání akumulátor před přílišným vybitím a poškozením. V takových situacích může baterie vyžadovat externí nabíjení ze sítě pomocí 24V, napájení napájené přes napájecí vedení solárního panelu, přes katodu D1 a zem.

Proud z tohoto zdroje lze specifikovat na přibližně 20% baterie AH a baterii lze nabíjet, dokud obě LED nepřestanou svítit.

Tranzistor T6 spolu s jeho základními odpory je umístěn tak, aby detekoval napájení ze solárního panelu a zajistil, že LED modul zůstane deaktivovaný, pokud je z panelu k dispozici přiměřené množství napájení, nebo jinými slovy T6 udržuje LED modul zavřený nesvítí, dokud není dostatečně tmavý pro modul LED, a poté je zapnut Opak se stane za úsvitu, když se LED modul automaticky vypne. R12, R13 by měly být pečlivě upraveny nebo vybrány tak, aby určovaly požadované prahové hodnoty pro cykly zapnutí / vypnutí LED modulu

Jak stavět

Aby bylo možné tento jednoduchý systém pouličního osvětlení úspěšně dokončit, musí být vysvětlené etapy postaveny samostatně a odděleně ověřeny před jejich integrací.

Nejprve sestavte fázi T1, T2 spolu s R1, R2, R3, R4, P1 a LED.

Dále pomocí variabilního napájecího zdroje použijte na tento stupeň T1, T2 přesných 13V a upravte P1 tak, aby se LED právě rozsvítila, trochu zvyšte napájení, řekněme 13,5V a LED by se měla vypnout. Tento test potvrdí správné fungování tohoto nízkonapěťového indikátoru.

Stejným způsobem proveďte fázi T3 / T4 a nastavte P2 podobným způsobem, aby LED svítila na 11 V, což se stane nastavením kritické úrovně pro fázi.

Poté můžete pokračovat s fází IC1 a upravit napětí v jejím „těle“ a uzemnění na 14 V úpravou P3 ve správném rozsahu. To by mělo být opět provedeno napájením napájecího napětí 20 V nebo 24 V přes jeho vstupní kolík a zemnicí vedení.

Stupeň IC2 lze postavit podle obrázku a nebude vyžadovat žádný postup nastavení kromě výběru R11, který lze provést pomocí vzorce vyjádřeného v tomto článek s omezovačem proudu

Seznam dílů

• R1, R2, R3 R4, R5, R6, R7 R8, R9, R12 = 10k, 1/4 WATT
• P1, P2, P3 = 10K PŘEDVOLBY
• R10 = 240 OHMS 1/4 WATT
• R13 = 22 tis
• D1, D3 = 6A4 DIODE
• D2, D4 = 1N4007
• T1, T2, T3, T4 = BC547
• T5 = TIP142
• R11 = VIZ TEXT
• IC1, IC2 = balíček LM338 IC TO3
• Modul LED = Vyrobeno spojením 24 LED 1 WATT LED v sériovém a paralelním zapojení
• Baterie = 12V SMF, 40 AH
• Solární panel = 20 / 24V, 7 Amp

Výroba LED modulu o výkonu 24 W

24 wattový LED modul pro výše uvedený jednoduchý solární systém pouličního osvětlení lze postavit jednoduše připojením 24 nosných 1 wattových LED, jak je znázorněno na následujícím obrázku:

8) Obvod převodníku solárního panelu s ochranou proti přetížení

8. solární koncept diskutovaný níže hovoří o jednoduchém obvodu převodníku solárního panelu, který lze použít k získání požadovaného nízkého napětí od 40 do 60 V vstupů. Obvod zajišťuje velmi efektivní převody napětí. Nápad požadoval pan Deepak.

Technické specifikace

Hledám převaděč DC - DC s následujícími funkcemi.

1. Vstupní napětí = 40 až 60 VDC

2. Výstupní napětí = Regulované 12, 18 a 24 VDC (vícenásobný výstup ze stejného obvodu není vyžadován. Samostatný obvod pro každé o / p napětí je také v pořádku)

3. Výstupní proudová kapacita = 5-10A

4. Ochrana na výstupu = Nadproud, zkrat atd.

5. Malý LED indikátor pro provoz jednotky by byl výhodou.

Oceníte, pokud mi pomůžete navrhnout obvod.

S pozdravem,
Deepak

Design

Navrhovaný obvod převodníku 60V na 12V, 24V buck je zobrazen na obrázku níže, podrobnosti lze chápat tak, jak je vysvětleno níže:

Konfiguraci lze rozdělit do etap, viz. astabilní stupeň multivibrátoru a stupeň měniče řízený mosfetem.

BJT T1, T2 spolu s přidruženými částmi tvoří standardní obvod AMV zapojený pro generování frekvence o rychlosti přibližně 20 až 50 kHz.

Mosfet Q1 spolu s L1 a D1 tvoří standardní topologii buck převaděče pro implementaci požadovaného buck napětí na C4.

AMV je ovládán vstupem 40V a generovaná frekvence je přiváděna k bráně připojeného mosfetu, který okamžitě začíná kmitat na dostupný proud ze vstupu pohánějícího síť L1, D1.

Výše uvedená akce generuje požadované napnuté napětí na C4,

D2 zajišťuje, že toto napětí nikdy nepřekročí jmenovitou značku, která může být pevně nastavena na 30 V.

Toto maximální napětí 30 V s maximem se dále přivádí do regulátoru napětí LM396, který lze nastavit pro získání konečného požadovaného napětí na výstupu rychlostí maximálně 10 ampér.

Výstup lze použít k nabíjení určené baterie.

Kruhový diagram

Seznam dílů pro výše uvedený 60V vstup, 12V, 24V výstup buck převaděč solární pro panely.

• R1 --- R5 = 10K
• R6 = 240 OHMS
• R7 = 10K POT
• C1, C2 = 2nF
• C3 = 100uF / 100V
• C4 = 100uF / 50V
• Q1 = JAKÝKOLI MOSFET P-kanálu 100 V, 20amp
• T1, T2 = BC546
• D1 = KAŽDÝ 10AMP RYCHLÝ ZPĚT NA OBNOVU
• D2 = 30V ZENER 1 WATT
• D3 = 1N4007
• L1 = 30 závitů 21 SWG super smaltovaného měděného drátu navinutého na feritové tyči o průměru 10 mm.

9) Domácí solární elektřina nastavená na bydlení mimo síť

Devátý jedinečný zde vysvětlený design ilustruje jednoduchou vypočítanou konfiguraci, kterou lze použít k implementaci jakékoli požadované velikosti elektřiny solárního panelu nastaveného pro vzdáleně umístěné domy nebo k dosažení elektrického systému mimo solární panely.

Technické specifikace

Jsem si velmi jistý, že tento druh schématu zapojení musíte mít připravený. Při procházení vašeho blogu jsem se ztratil a nemohl jsem si vybrat ten, který nejlépe vyhovuje mým požadavkům.

Jen se snažím dát svůj požadavek sem a ujistit se, že jsem mu správně porozuměl.

(Toto je pro mě pilotní projekt, abych se pustil do této oblasti. Můžete mě považovat za velkou nulu v elektrických znalostech.)

Mým základním cílem je maximalizovat využití solární energie a snížit můj účet za elektřinu na minimum. (Zůstávám v Thane. Takže si dokážete představit účty za elektřinu.) Takže můžete uvažovat, jako kdybych pro svůj dům kompletně vyráběl solární systém osvětlení.

1. Kdykoli je dostatek slunečního světla, nepotřebuji žádné umělé světlo. Kdykoli intenzita slunečního záření klesne pod přijatelné normy, přeji si, aby se moje světla automaticky zapínala.

Chtěl bych je však vypnout před spaním. Můj současný osvětlovací systém (který bych chtěl osvětlit) se skládá ze dvou běžných jasných světelných trubic (36W / 880 8000K) a čtyř 8W CFL.

Chtěli byste replikovat celé nastavení pomocí solárního LED osvětlení.

Jak jsem řekl, v oblasti elektřiny jsem velká nula. Pomozte mi tedy také s očekávanými náklady na nastavení.

Design

36 wattů x 2 plus 8 wattů dává celkem přibližně 80 wattů, což je zde celková požadovaná úroveň spotřeby.

Vzhledem k tomu, že světla jsou specifikována pro práci při úrovních síťového napětí, které je v Indii 220 V, je pro převod napětí solárního panelu na požadované parametry pro osvětlení nezbytný invertor.

Protože střídač potřebuje k provozu baterii, o které lze předpokládat, že jde o 12 V baterii, lze všechny parametry nezbytné pro nastavení vypočítat následujícím způsobem:

Celková zamýšlená spotřeba je = 80 wattů.

Výše uvedená energie může být spotřebována od 6:00 do 18:00, což je maximální doba, kterou lze odhadnout, a to je přibližně 12 hodin.

Vynásobením 80 o 12 získáte = 960 watthodinu.

Znamená to, že solární panel bude muset po celý den produkovat tolik watthodiny po požadovanou dobu 12 hodin.

Protože však neočekáváme, že v průběhu roku přijmeme optimální sluneční světlo, můžeme předpokládat, že průměrná doba optimálního denního světla bude kolem 8 hodin.

Dělení 960 na 8 dává = 120 wattů, což znamená, že požadovaný solární panel bude muset mít jmenovitý výkon alespoň 120 wattů.

Pokud je napětí panelu vybráno kolem 18 V, aktuální parametry by byly 120/18 = 6,66 ampérů nebo jednoduše 7 ampérů.

Nyní pojďme vypočítat velikost baterie, která může být použita pro střídač a která může být vyžadována pro nabití výše uvedeným solárním panelem.

Opět, protože celková watthodina fr celého dne se počítá na přibližně 960 wattů, vydělením tohoto napětí baterií (které se předpokládá jako 12 V) dostaneme 960/12 = 80, což je kolem 80 nebo jednoduše 100 AH, proto požadovaná baterie musí být dimenzována na 12 V, 100 AH, aby bylo dosaženo optimálního výkonu po celý den (období 12 hodin).

K nabíjení baterie budeme potřebovat také solární regulátor nabíjení, a protože by se baterie nabíjela po dobu přibližně 8 hodin, rychlost nabíjení bude muset být přibližně 8% jmenovité hodnoty AH, což je 80 x 8 % = 6,4 ampérů, proto bude nutné specifikovat regulátor nabíjení, aby bylo možné pohodlně zvládnout alespoň 7 ampérů pro požadované bezpečné nabití baterie.

Tím jsou uzavřeny celé výpočty solárních panelů, baterií a invertorů, které by mohly být úspěšně implementovány pro jakýkoli podobný druh zařízení určený pro účely bydlení mimo síť ve venkovských oblastech nebo v jiných vzdálených oblastech.

U ostatních specifikací V, I mohou být hodnoty změněny ve výše vysvětleném výpočtu, aby se dosáhlo příslušných výsledků.

V případě, že se baterie bude zdát zbytečná a solární panel lze také přímo použít k provozu střídače.

Jednoduchý obvod regulátoru napětí solárního panelu lze vidět na následujícím schématu, daný přepínač lze použít k výběru možnosti nabíjení baterie nebo k přímému ovládání střídače panelem.

Ve výše uvedeném případě musí regulátor produkovat přibližně 7 až 10 ampér proudu, proto musí být ve fázi nabíječe použit LM396 nebo LM196.

Výše uvedený regulátor solárního panelu může být konfigurován s následujícím jednoduchým invertorovým obvodem, který bude zcela dostačující pro napájení požadovaných lamp přes připojený solární panel nebo baterii.

Seznam dílů pro výše uvedený obvod střídače: R1, R2 = 100 ohm, 10 wattů

R3, R4 = 15 ohmů 10 wattů

T1, T2 = TIP35 na chladičích

Poslední řádek v žádosti navrhuje, aby byla navržena LED verze pro výměnu a modernizaci stávajících zářivek CFL. Totéž lze provést jednoduchým vyloučením baterie a střídače a integrací LED diod s výstupem solárního regulátoru, jak je znázorněno níže:

Záporný konec adaptéru musí být připojen a společný se záporným pólem solárního panelu

Závěrečné myšlenky

Takže přátelé, toto bylo 9 základních návrhů nabíječek solárních baterií, které byly ručně vybrány z tohoto webu.

V blogu pro další čtení najdete mnohem více takových vylepšených návrhů založených na solární energii. A ano, pokud máte jakýkoli další nápad, můžete mi jej určitě předložit, zajistím, abych jej zde představil pro potěšení čtenářů našich čtenářů.

Zpětná vazba od jednoho z Avid Readers

Ahoj Swagatam,

Narazil jsem na vaše stránky a považuji vaši práci za velmi inspirativní. V současné době pracuji na programu Science, Technology, Engineering and Math (STEM) pro studenty 4. - 5. ročníku v Austrálii. Projekt se zaměřuje na zvýšení zvědavosti dětí o vědě a o tom, jak se propojuje s aplikacemi v reálném světě.

Program také zavádí empatii do procesu konstrukčního návrhu, kdy jsou mladí studenti seznámeni se skutečným projektem (kontextem) a spolupracuje se svými spolužáky na řešení světského problému. V příštích třech letech se zaměříme na seznámení dětí s vědou o elektřině a se skutečným využitím elektrotechniky. Úvod do toho, jak inženýři řeší problémy v reálném světě pro dobro společnosti.

V současné době pracuji na online obsahu programu, který se zaměří na mladé studenty (stupeň 4-6), kteří se učí základy elektřiny, zejména obnovitelné energie, v tomto případě solární energie. Prostřednictvím samořízeného vzdělávacího programu se děti učí a zkoumají elektřinu a energii, protože jsou seznámeny s projektem v reálném světě, tj. Zajišťují osvětlení dětem chráněným v uprchlických táborech po celém světě. Po dokončení pětitýdenního programu jsou děti seskupeny do týmů, aby vytvořily solární světla, které jsou poté zaslány znevýhodněným dětem po celém světě.

Jako vzdělávací nadace, která není ziskem 4, hledáme vaši pomoc s uspořádáním jednoduchého schématu zapojení, které by bylo možné použít pro konstrukci solárního světla o výkonu 1 W jako praktickou činnost ve třídě. Pořídili jsme také 800 souprav solárního světla od výrobce, které děti sestaví, potřebujeme však někoho, kdo by zjednodušil schéma zapojení těchto světelných souprav, které budou použity pro jednoduché lekce elektřiny, obvodů a výpočtu výkonu, volty, proud a přeměna sluneční energie na elektrickou energii.

Těším se, až se vám ozvu a budu pokračovat ve vaší inspirativní práci.

Řešení požadavku

Vážím si vašeho zájmu a vašeho upřímného úsilí osvětlit novou generaci sluneční energie.
Připojil jsem nejjednodušší, ale nejúčinnější obvod budiče LED, který lze použít k bezpečnému osvětlení 1 W LED ze solárního panelu s minimem dílů.
Ujistěte se, že jste na LED namontovali chladič, jinak by se mohl rychle přehřát v důsledku přehřátí.
Obvod je řízen napětím a proudem pro zajištění optimální bezpečnosti LED.
Pokud máte další pochybnosti, dejte mi vědět.