Podľa Národného laboratória pre obnoviteľné zdroje energie je slnečné svetlo prijaté Zemou za hodinu dostatočné na to, aby pokrylo ročnú potrebu energie všetkých ľudí na celom svete. Solárna energia je vhodný na vykurovanie a výrobu elektriny pomocou fotovoltaických článkov (PVC). Solárna energia môže obmedziť zmenu podnebia, pretože neprodukuje žiadne emisie uhlíka. Tu v tomto článku sa budeme zaoberať hybridnou solárnou nabíjačkou.
Solárna energia je najlepšou alternatívou, ktorá môže nahradiť fosílne palivá ako uhlie a plyn na výrobu elektriny, ktoré spôsobujú znečistenie ovzdušia, vody a pôdy. Solárna energia (tj. DC forma energie) môže byť uložená v batérii pre ďalšie použitie.
Účinnosť premeny solárneho článku je percento slnečnej energie dopadajúcej na fotovoltaický článok, ktoré sa premení na využiteľnú elektrinu.
Hybridná solárna nabíjačka
Účinnosť solárneho nabíjacieho systému závisí od poveternostných podmienok. Solárne panely vyrábajú najviac elektriny za jasných dní s bohatým slnečným žiarením. Solárny panel bežne získa štyri až päť hodín jasného slnečného žiarenia za deň. Ak je zamračené počasie, ovplyvňuje to proces nabíjania batérie a batéria sa úplne nenabije.
Táto jednoduchá hybridná solárna nabíjačka môže poskytnúť riešenie tohto problému. Môže nabíjať batériu pomocou solárnej energie aj zo siete. Ak je výstup zo solárneho panelu vyšší ako 12 voltov, batéria sa nabíja pomocou solárnej energie a keď výkon klesne pod 12 voltov, batéria sa nabíja prostredníctvom sieťového napájania.
Obvod hybridnej solárnej nabíjačky
Na nasledujúcom obrázku je znázornený obvod hybridnej solárnej nabíjačky. Na zostavenie obvodu hybridnej solárnej nabíjačky sú potrebné nasledujúce hardvérové komponenty.
- A 12V, 10W solárny panel (pripojený na SP1)
- Operačný zosilňovač CA3130 (IC1)
- 12V jednoprechodové relé (RL1)
- 1N4007 diódy
- Zostupný transformátor X1
- Tranzistor BC547 (T1)
- Niekoľko ďalších komponentov RLC
Obvod hybridnej solárnej nabíjačky
10 W, 12 V solárny panel
V tomto obvode sme použili 10 W, 12 Volt solárny panel. Poskytne dostatok energie na nabitie 12V batérie.
10 W, 12 V solárny panel
Tento modul 10w-12v je radom 36 multikryštalických kremíkových solárnych článkov podobného výkonu, vzájomne prepojených do série na získanie 12-voltového výkonu.
Tieto solárne články sú namontované na robustnom eloxovanom hliníkovom ráme, ktorý dodáva pevnosť. Pre každých 18 reťazcov série článkov je nainštalovaná jedna premosťovacia dióda. Tieto bunky sú laminované medzi vysoko priepustným tvrdeným sklom s nízkym obsahom železa a 3 mm a doskou z materiálu Tedlar Polyester Tedlar (TPT) dvoma vrstvami etylénvinylacetátu (EVA). Toto nastavenie chráni pred prenikaním vlhkosti do modulu.
Kľúčové vlastnosti
- 36 vysoko účinných kremíkových solárnych článkov
- Optimalizovaný výkon modulu s menovitým napätím 12 V DC
- Vynechajte diódy, aby ste sa vyhli efektu aktívneho miesta
- Bunky sú vložené do hárku TPT a EVA
- Atraktívne, stabilné, vysoko odolné eloxované hliníkové rámy s praktickým
- Predinštalované s rýchlo pripojiteľnými systémami
Obvod hybridnej solárnej nabíjačky pracuje
Za slnečného slnečného žiarenia dodáva solárny panel s napätím 12V a 10 W až 17 voltov DC s prúdom 0,6 ampéra. Dióda D1 poskytuje ochranu proti prepólovaniu a kondenzátor C1 vyrovnáva napätie zo solárneho panelu. Operačný zosilňovač IC1 sa používa ako jednoduchý komparátor napätia.
Zenerova dióda ZD1 poskytuje referenčné napätie 11 voltov na invertujúci vstup IC1. Neinvertujúci vstup operačného zosilňovača e získava napätie zo solárneho panelu cez R1.
Fungovanie obvodu je jednoduché. Keď je výstup zo solárneho panelu väčší alebo rovný 12 voltov, Zenerova dióda ZD1 vedie a dodáva 11 voltov na invertujúcu svorku IC1.
Pretože neinvertujúci vstup operačného zosilňovača má v tomto okamihu vyššie napätie, výstup komparátora sa zmení na vysoký. Zelená LED1 svieti, keď je výkon komparátora vysoký.
Tranzistor T1 potom vedie a relé RL1 je napájané. Batéria tak získava nabitý prúd zo solárneho panelu cez normálne otvorený (N / O) a spoločné kontakty relé RL1.
LED2 indikuje nabíjanie batérie. Kondenzátor C3 slúži na čisté spínanie tranzistora T1. Dióda D2 chráni tranzistor T1 pred spätným EMF a dióda D3 zabraňuje vybíjaniu prúdu batérie do obvodu.
Keď výstup zo solárneho panelu klesne pod 12 voltov, výstup komparátora sa zníži a relé odpojí napájanie. Teraz batéria získava nabitý prúd z napájacieho zdroja transformátora cez normálne zatvorené (N / C) a spoločné kontakty relé.
Tento napájací zdroj obsahuje zostupný transformátor X1, usmerňovacie diódy D4 a D5 a vyhladzovací kondenzátor C4.
Testovanie
Pri testovaní správneho fungovania obvodu je potrebné postupovať podľa nasledujúcich pokynov:
- Odpojte solárny panel od konektora SP1 a pripojte zdroj striedavého napätia DC.
- Nastavte nejaké napätie pod 12V a pomaly ho zvyšujte.
- Keď napätie dosiahne 12V a ide ďalej, logika v testovacom bode TP2 sa zmení z nízkej na vysokú.
- Napájacie napätie na báze transformátora je možné skontrolovať v testovacom bode TP3.
Aplikácie hybridnej solárnej nabíjačky
V posledných dňoch má proces výroby elektriny zo slnečného žiarenia väčšiu popularitu ako iné alternatívne zdroje a fotovoltaické panely sú absolútne bez znečistenia a nevyžadujú si náročnú údržbu. Nasleduje niekoľko príkladov.
- Hybridný solárny nabíjací systém používaný pre viac zdrojov energie na zabezpečenie záložného napájania ďalších zdrojov na plný úväzok.
- Pouličné osvetlenie využíva solárne články na premenu slnečného žiarenia na jednosmerný elektrický náboj. Tento systém používa na ukladanie jednosmerného prúdu v batériách solárny regulátor nabíjania a používa sa v mnohých oblastiach.
- Domáce systémy používajú FV panel pre domáce aplikácie.
Toto je teda všetko o dizajne obvodu hybridnej solárnej nabíjačky. Dúfam, že ste si tým prešli veľmi dobre. ďalšie ďalšie informácie o inžinierske projekty založené na solárnej energii alebo akékoľvek otázky týkajúce sa tohto článku zdieľajte v sekcii komentárov nižšie.
