Güneş Paneli Voltaj Regülatörü Devresi

Gönderi, küçük güneş paneli kullanarak 12V 7AH pil gibi küçük pilleri şarj etmek için evde basit bir güneş paneli regülatörü kontrol devresinin nasıl oluşturulacağını ayrıntılarıyla anlatıyor.

Güneş Paneli Kullanma

Hepimiz güneş panelleri ve işlevleri hakkında oldukça iyi biliyoruz. Bu harika cihazların temel işlevi, güneş enerjisini veya güneş ışığını elektriğe dönüştürmektir.

Temel olarak bir güneş paneli, tek tek foto voltaik hücrelerin ayrı bölümlerinden oluşur. Bu hücrelerin her biri, normalde yaklaşık 1.5 ila 3 volt olan çok küçük bir elektrik gücü üretebilir.

Panel üzerindeki bu hücrelerin çoğu seri olarak bağlanmıştır, böylece tüm ünite tarafından üretilen toplam etkin voltaj, kullanılabilir 12 volt veya 24 volt çıkışa kadar monte edilir.

Ünite tarafından üretilen akım, panelin yüzeyinde meydana gelen güneş ışığı seviyesi ile doğru orantılıdır. Bir güneş panelinden üretilen güç normalde bir kurşun asit bataryayı şarj etmek için kullanılır.

Tamamen şarj olduğunda kurşun asit batarya, evin elektriğini beslemek için gerekli AC şebeke voltajını elde etmek için bir inverter ile birlikte kullanılır. İdeal olarak, güneş ışınlarının en iyi şekilde çalışması için panelin yüzeyine çarpması gerekir.

Ancak güneş hiçbir zaman hareketsiz olmadığından, verimli bir oranda elektrik üretmesi için panelin güneş yolunu sürekli takip etmesi veya takip etmesi gerekir.

Bir inşa etmekle ilgileniyorsanız otomatik çift izleyici güneş paneli sistemi daha önceki makalelerimden birine başvurabilirsiniz. Bir güneş takipçisi olmadan, güneş paneli dönüşümleri yalnızca yaklaşık% 30 verimlilikle yapabilecektir.

Güneş panelleri ile ilgili güncel tartışmalarımıza geri dönersek, bu cihaz, güneş enerjisini elektriğe dönüştürmek söz konusu olduğunda sistemin kalbi olarak kabul edilebilir, ancak üretilen elektrik, etkin bir şekilde kullanılmadan önce çok fazla boyutlandırmayı gerektirir. önceki ızgara bağlama sistemi.

Neden Güneş Regülatörüne İhtiyacımız Var?

Bir güneş panelinden elde edilen voltaj hiçbir zaman sabit değildir ve güneşin konumuna ve güneş ışınlarının yoğunluğuna ve tabii ki güneş paneli üzerindeki etki derecesine göre büyük ölçüde değişir.

Bu voltaj, şarj için aküye beslenirse, akünün ve ilgili elektronik aksamın zarar görmesine ve gereksiz ısınmasına neden olabilir, bu nedenle tüm sistem için tehlikeli olabilir.

Güneş panelinden gelen voltajı düzenlemek için normalde güneş paneli çıkışı ile batarya girişi arasında bir voltaj regülatörü devresi kullanılır.

Bu devre, güneş panelinden gelen voltajın, şarj için pilin gerektirdiği güvenli değeri asla aşmamasını sağlar.

Normalde güneş panelinden optimum sonuçlar almak için, panelden minimum voltaj çıkışı, gerekli akü şarj voltajından daha yüksek olmalıdır, yani güneş ışınlarının keskin veya optimum olmadığı olumsuz koşullarda bile, güneş paneli yine de yapabilmelidir. Şarj altındaki pil voltajı olabilen 12 volttan daha fazla bir voltaj üretir.

Piyasada bulunan Solar Voltaj regülatörleri çok maliyetli olabilir ve o kadar da güvenilir olmayabilir, ancak böyle bir regülatörü evde sıradan elektronik bileşenler kullanarak yapmak sadece eğlenceli değil, aynı zamanda çok ekonomik olabilir.

Ayrıca bunun hakkında okumak isteyebilirsiniz 100 Ah Voltaj Düzenleyici Devresi

Devre şeması

NOT : GERÇEK BİR ÖNEMİ OLMADIĞINDAN LÜTFEN R4'ü ÇIKARIN. BİR TEL BAĞLANTISI İLE DEĞİŞTİREBİLİRSİNİZ.

Hat tarafı PCB Tasarımı (R4, Diyot ve S1 dahil değildir ... R4 aslında önemli değildir ve bir bağlantı teli ile değiştirilebilir.

Nasıl çalışır

Önerilen güneş paneli voltaj regülatörü devresine bakıldığında, çok sıradan bileşenleri kullanan ve yine de spesifikasyonlarımızın gerektirdiği gibi ihtiyaçları karşılayan bir tasarım görüyoruz.

Bir tek IC LM 338 tüm konfigürasyonun kalbi haline gelir ve istenen voltaj düzenlemelerini tek elle uygulamaktan sorumlu olur.

Gösterilen güneş paneli regülatör devresi, IC 338 konfigürasyonunun standart moduna göre çerçevelenmiştir.

Girdi, IC'nin gösterilen giriş noktalarına ve IC'nin çıkışında alınan pil için çıktıya verilir. Tencere veya ön ayar, pil için güvenli değer olarak kabul edilebilecek voltaj seviyesini doğru bir şekilde ayarlamak için kullanılır.

Akım Kontrollü Şarj

Bu güneş regülatörü kontrol devresi aynı zamanda, akünün her zaman önceden belirlenmiş sabit bir şarj akımı oranı almasını ve asla aşırı çalıştırılmamasını sağlayan bir akım kontrol özelliği sunar. Modül, şemada belirtildiği gibi bağlanabilir.

Belirtilen ilgili pozisyonlar, bir meslekten olmayan kişi tarafından bile basitçe kablolanabilir. Fonksiyonun geri kalanı regülatör devresi tarafından halledilir. Pil tamamen şarj olduğunda (sayaç üzerinde gösterildiği gibi) S1 anahtarı invertör moduna geçirilmelidir.

Akü için Şarj Akımının Hesaplanması

Şarj akımı, dirençler R3'ün değerinin uygun şekilde seçilmesiyle seçilebilir. Şu formül çözülerek yapılabilir: 0.6 / R3 = 1/10 pil AH Ön ayarlı VR1, regülatörden gerekli şarj voltajını almak için ayarlanır.

IC LM324 kullanan Güneş Regülatörü

Tüm güneş paneli sistemleri için bu tek IC LM324 tabanlı garantili verimli regülatör devresi, tipik olarak motorlu araçlarda görülen kurşun asit tipi akülerin şarj edilmesine enerji tasarrufu sağlayan bir yanıt sunar.

Diğer çeşitli planlarda kullanılmak üzere önünüzde olduğuna inanılan güneş pillerinin fiyatını dikkate almayan güneş regülatörü tek başına 10 doların altında.

Bir dizi diğerinin aksine şönt regülatörleri Akü tamamen şarj edildiğinde akımı bir direnç üzerinden yeniden yönlendirecek olan bu devre, büyük şönt direnç ihtiyacını ortadan kaldırarak şarj beslemesini aküden ayırır.

Devre Nasıl Çalışır

Akü voltajı 13,5 voltun altına düştüğünde (genellikle 12 V'luk bir akünün açık devre voltajı), Q1, Q2 ve Q3 transistörleri açılır ve şarj akımı planlandığı gibi güneş panellerinden geçer.

Aktif yeşil LED, pilin şarj edildiğini gösterir. Akü terminal voltajı, güneş panelinin açık devre voltajına yaklaştığında, op amp A1a, Q1-Q3 transistörlerini KAPATIR.

Bu durum, akü voltajı 13,2 V'a düştüğü sürece kalıcıdır, ardından akü şarj işleminin tetiklenmesi tekrar geri yüklenir.

Bir güneş panelinin yokluğunda, pil voltajı 13,2V'den kabaca 11,4 V'a düşmeye devam ettiğinde, tamamen boşalmış bir pil olduğu anlamına gelir, A1b, çıkış 0V'a geçer ve bağlı KIRMIZI LED'in kararsız multivibratör tarafından sabitlenen bir hızda yanıp sönmesini tetikler. A1c.

Bu durumda 2 hertz hızında yanıp söner. Op amp A1d, 11,4 V ve 13,2 V seviyelerinde anahtarlama eşiklerini korumak için 6 V'luk bir referans verir.

Önerilen LM324 regülatör devresi, 3 ampere kadar olan akımlarla başa çıkacak şekilde tasarlanmıştır.

Daha önemli akımlarla çalışmak için, tüm bu transistörlerin şarj seansları boyunca doygunluğu koruyabilmesini sağlamak için Q2, Q3 temel akımlarını daha yüksek yapmak gerekli olabilir.

IC 741 kullanan Solar Elektrik Regülatörü

Tipik güneş panellerinin çoğu, yüksüz yaklaşık 19V sağlar. Bu, 12V kurşun-asit akü şarj edilirken bir doğrultucu diyot üzerinden 0,6V'luk bir düşüş elde edilmesini sağlar. Diyot, pil akımının gece boyunca güneş paneli yoluyla hareket etmesini yasaklar.

Bu kurulum, pil aşırı şarj edilmediği sürece harika olabilir, çünkü şarj beslemesinin kontrol edilmemesi durumunda 12V bir pil kolayca 1V5'in üzerine aşırı şarj edilebilir.

Bir seri geçiş BJT ile indüklenen voltaj düşüşü, tipik olarak yaklaşık 1.2V'dur ve neredeyse tüm güneş panellerinin etkili bir şekilde çalışması için çok yüksek görünmektedir.

Bu basit güneş regülatör devresinde yukarıdaki her iki kusur da etkili bir şekilde giderilir. Burada güneş panelinden gelen enerji, bir röle ve doğrultucu diyot aracılığıyla aküye beslenir.

Devre Nasıl Çalışır

Akü voltajı 13,8V'a çıktığında, röle kontakları tık sesi çıkarır, böylece 2N3055 transistör, pili en uygun 14,2 V'a kadar şarj etmeye başlar.

Bu tam şarj voltajı seviyesi, çoğu kurşun-asit pilin 13,6V'ta gaz vermeye başlamasına rağmen biraz daha düşük sabitlenebilir. Bu gazlanma, aşırı şarj voltajında ​​önemli ölçüde artar.

Röle kontakları, akü voltajı 13,8V'nin altına düştüğünde çalışır. Devreyi çalıştırmak için pil gücü kullanılmaz.

Fet, sabit bir akım kaynağı gibi hizmet eder.