9 enkle solcellebatterikretser

9 enkle solcellebatterikretser

Enkel solenergilader er små enheter som lar deg lade et batteri raskt og billig, via solenergi.



En enkel solcelle må ha innebygd tre grunnleggende funksjoner:

  • Det skal være billig.
  • Legevennlig og enkel å bygge.
  • Må være effektiv nok til å tilfredsstille de grunnleggende batteriladebehovene.

Innlegget forklarer omfattende ni beste, men enkle solcelleladerkretser ved hjelp av IC LM338, transistorer, MOSFET, buck converter osv. Som kan bygges og installeres selv av en lekmann for lading av alle typer batterier og drift av annet relatert utstyr



Oversikt

Solcellepaneler er ikke nye for oss, og i dag blir det ansatt mye i alle sektorer. Hovedegenskapen til denne enheten for å konvertere solenergi til elektrisk energi har gjort den veldig populær, og nå blir den sterkt ansett som den fremtidige løsningen for all elektrisk kraftkrise eller mangel.

Solenergi kan brukes direkte til å drive elektrisk utstyr eller bare lagres i en passende lagringsenhet for senere bruk.



Normalt er det bare en effektiv måte å lagre elektrisk kraft på, og det er ved å bruke oppladbare batterier.

Oppladbare batterier er sannsynligvis den beste og mest effektive måten å samle inn eller lagre elektrisk energi for senere bruk.

Energien fra en solcelle eller et solcellepanel kan også lagres effektivt slik at den kan brukes etter eget ønske, normalt etter at solen har gått ned, eller når det er mørkt, og når den lagrede kraften blir mye nødvendig for å betjene lysene.

Selv om det kan se ganske enkelt ut, er det aldri lett å lade et batteri fra et solcellepanel på grunn av to grunner:

Spenningen fra et solcellepanel kan variere enormt, avhengig av hendende solstråler, og

Strømmen varierer også på grunn av de samme årsakene ovenfor.

Ovennevnte to årsaker kan gjøre ladeparametrene til et typisk oppladbart batteri veldig uforutsigbare og farlige.

OPPDATER:

Før du går inn i følgende konsepter kan du sannsynligvis prøve denne superenkle solbatteriladeren som vil sikre sikker og garantert lading av et lite 12V 7 Ah batteri gjennom et lite solcellepanel:

Deler kreves

  • Solcellepanel - 20V, 1 amp
  • IC 7812 - 1nr
  • 1N4007 Dioder - 3 nr
  • 2k2 1/4 watt motstand - 1nr

Det ser kult ut, er det ikke. Faktisk kunne IC og dioder allerede hvile i den elektroniske søppelkassen din, så du trenger å kjøpe dem. La oss nå se hvordan disse kan konfigureres for det endelige resultatet.

Anslått tid det tar å lade batteriet fra 11V til 14V er rundt 8 timer.

Som vi vet vil IC 7812 produsere en fast 12V ved utgangen som ikke kan brukes til å lade et 12V batteri. De 3 diodene som er koblet til bakken (GND) -terminalene er introdusert spesielt for å motvirke dette problemet, og for å oppgradere IC-utgangen til ca 12 + 0,7 + 0,7 + 0,7 V = 14,1 V, som er nøyaktig det som kreves for lading av en 12 V batteriet helt.

Fallet på 0,7 V over hver diode hever jordingsterskelen til IC ved å angi et nivå som tvinger IC til å regulere utgangen ved 14,1 V i stedet for 12 V. 2k2-motstanden brukes til å aktivere eller forspenne dioder slik at den kan lede og håndheve den tiltenkte totale nedgangen på 2,1 V.

Gjør det enda enklere

Hvis du leter etter en enda enklere solcellelader, kan det sannsynligvis ikke være noe mer greit enn å koble et passende solcellepanel direkte til det matchende batteriet via en blokkeringsdiode, som vist nedenfor:

Selv om den ovennevnte utformingen ikke inneholder en regulator, vil den fremdeles fungere siden panelets strømutgang er nominell, og denne verdien vil bare vise en forverring når solen endrer stilling.

Imidlertid, for et batteri som ikke er fullstendig utladet, kan ovennevnte enkle oppsett forårsake noe skade på batteriet, siden batteriet har en tendens til å lades raskt, og vil fortsette å bli ladet til usikre nivåer og i lengre perioder.

1) Bruke LM338 som solkontroller

Men takket være de moderne, allsidige sjetongene som LM 338 og LM 317 , som kan håndtere de ovennevnte situasjonene veldig effektivt, noe som gjør ladeprosessen til alle oppladbare batterier gjennom et solcellepanel veldig trygg og ønskelig.

Kretsen til en enkel LM338-batterilader er vist nedenfor ved bruk av IC LM338:

Kretsskjemaet viser et enkelt oppsett ved hjelp av IC LM 338 som er konfigurert i standard regulert strømforsyningsmodus.

Bruke en nåværende kontrollfunksjon

Spesialiteten til designet er at den inneholder en nåværende kontroll funksjonen også.

Det betyr at hvis strømmen har en tendens til å øke ved inngangen, som normalt kan finne sted når solstråleintensiteten øker proporsjonalt, faller spenningen til laderen proporsjonalt og trekker strømmen ned til spesifisert vurdering.

Som vi kan se i diagrammet, er samleren / emitteren til transistoren BC547 koblet over ADJ og bakken, den blir ansvarlig for å initiere de nåværende kontrollhandlingene.

Når inngangsstrømmen stiger, begynner batteriet å trekke mer strøm, dette bygger opp en spenning over R3 som blir oversatt til en tilsvarende basestasjon for transistoren.

Transistoren leder og korrigerer spenningen via C LM338, slik at strømhastigheten blir justert i henhold til de sikre kravene til batteriet.

Nåværende grense Formel:

R3 kan beregnes med følgende formel

R3 = 0,7 / maks. Strømgrense

PCB-design for den ovennevnte enkle solcelleladerkretsen er gitt nedenfor:

Måleren og inngangsdioden er ikke inkludert i kretskortet.

2) $ 1 Solar Battery Charger Circuit

Den andre designen forklarer en billig, men likevel effektiv, mindre enn $ 1 billig, men likevel effektiv solcelleladerkrets, som kan bygges til og med av en lekmann for å utnytte effektiv solbatterilading.

Du trenger bare et solcellepanel, en bryter og noen dioder for å få et rimelig effektivt solcelleoppsett.

Hva er Maximum Power Point Solar Tracking?

For en lekmann vil dette være noe for komplisert og sofistikert å forstå og et system som involverer ekstrem elektronikk.

På en måte kan det være sant og sikkert er MPPTs sofistikerte high-end-enheter som er ment for å optimalisere ladingen av batteriet uten å endre solpanelets V / I-kurve.

Med enkle ord an MPPT sporer øyeblikkelig maksimal tilgjengelig spenning fra solcellepanelet og justerer ladningshastigheten til batteriet slik at panelspenningen forblir upåvirket eller borte fra belastning.

Enkelt sagt, et solcellepanel vil fungere mest effektivt hvis den maksimale øyeblikkelige spenningen ikke blir dratt ned nær den tilkoblede batterispenningen, som lades.

For eksempel, hvis den åpne kretsspenningen til solcellepanelet er 20V og batteriet som skal lades, er vurdert til 12V, og hvis du kobler til de to direkte, vil panelspenningen synke til batterispenningen, noe som vil gjøre ting for ineffektive .

Omvendt, hvis du kunne holde panelspenningen uendret, men likevel trekke ut det best mulige ladealternativet fra den, ville det få systemet til å fungere med MPPT-prinsippet.

Så alt handler om å lade batteriet optimalt uten å påvirke eller slippe panelspenningen.

Det er en enkel og null kostnadsmetode for å implementere de ovennevnte forholdene.

Velg et solcellepanel som har åpen kretsspenning som samsvarer med batteriets ladespenning. Betydning for en 12V batteri du kan velge et panel med 15V og som vil gi maksimal optimalisering av begge parametrene.

Imidlertid kan praktisk talt ovennevnte forhold være vanskelig å oppnå fordi solcellepaneler aldri produserer konstante utganger, og har en tendens til å generere forverrede effektnivåer som svar på varierende solstråleposisjoner.

Derfor anbefales alltid et mye høyere rangert solcellepanel, slik at det holder batteriet lading selv under dårligere dagtid.

Når det er sagt, er det på ingen måte nødvendig å gå for dyre MPPT-systemer, du kan få lignende resultater ved å bruke noen få dollar for det. Følgende diskusjon vil gjøre prosedyrene klare.

Hvordan kretsen fungerer

Som diskutert ovenfor, for å unngå unødvendig belastning av panelet, må vi ha forhold som ideelt sett samsvarer med PV-spenningen med batterispenningen.

Dette kan gjøres ved å bruke noen få dioder, et billig voltmeter eller ditt eksisterende multimeter og en rotasjonsbryter. Selvfølgelig på rundt $ 1 kan du ikke forvente at den skal være automatisk, du må kanskje jobbe med bryteren ganske mange ganger hver dag.

Vi vet at en likeretterdiodes fremre spenningsfall er rundt 0,6 volt, så ved å legge til mange dioder i serie kan det være mulig å isolere panelet fra å bli dratt til den tilkoblede batterispenningen.

Med henvisning til kretsdigaram gitt nedenfor, kan en kul liten MPPT-lader ordnes ved hjelp av de viste billige komponentene.

La oss anta i diagrammet at panelets åpne kretsspenning er 20V og at batteriet blir vurdert til 12V.

Hvis du kobler dem direkte, vil panelspenningen dra til batterinivået, noe som gjør ting upassende.

Ved å legge til 9 dioder i serie, isolerer vi effektivt panelet fra å bli lastet og dratt til batterispenningen og likevel trekke ut maksimal ladestrøm fra det.

Det totale fallet fremover for de kombinerte diodene vil være rundt 5V, pluss batteriladningsspenningen 14,4V gir rundt 20V, noe som betyr at når de er koblet til alle diodene i serie i topp solskinn, vil panelspenningen falle marginalt til å være rundt 19V, noe som resulterer i en effektiv lading av batteriet.

Anta nå at solen begynner å dyppe, noe som får panelspenningen til å falle under nominell spenning. Dette kan overvåkes over det tilkoblede voltmeteret, og noen få dioder hoppes over til batteriet er gjenopprettet med optimal effekt.

Pilsymbolet vist koblet til panelspenningen positiv kan erstattes med en roterende bryter for anbefalt valg av dioder i serie.

Med den ovennevnte situasjonen implementert, kan klare MPPT-ladeforhold simuleres effektivt uten å bruke kostbare enheter. Du kan gjøre dette for alle typer paneler og batterier, bare ved å inkludere flere antall dioder i serien.

enkleste solladeren med bare dioder

3) Solar Charger and Driver Circuit for 10W / 20W / 30W / 50W White High Power SMD LED

Den tredje ideen lærer oss hvordan vi bygger en enkel sollys-LED med batteriladerkrets for lysende LED med høy effekt (SMD) lys i størrelsesorden 10 watt til 50 watt. SMD-lysdiodene er helt beskyttet termisk og fra overstrøm ved hjelp av et billig LM 338 strømbegrensningsstadium. Ideen ble bedt om av Mr. Sarfraz Ahmad.

Tekniske spesifikasjoner

I utgangspunktet er jeg en sertifisert maskiningeniør fra Tyskland for 35 år siden og jobbet utenlands i mange år og reiste for mange år siden på grunn av personlige problemer hjemme.
Beklager å plage deg, men jeg vet om dine evner og ekspertise innen elektronikk og oppriktighet for å hjelpe og veilede begynnelsen som meg. Jeg har sett denne kretsen noen steder for 12 vdc.

Jeg har festet til SMD, 12v 10 watt, cap 1000uf, 16 volt og en bridge likeretter kan du se delenummeret på det. Når jeg slår begynner lysene på likeretteren å varme seg opp og begge SMDene også. Jeg er redd hvis dette lyset er på lenge, kan det skade SMD og likeretter. Jeg vet ikke hvor problemet er. Du kan hjelpe meg.

Jeg har et lys i verandaen som slås på ved disk og av ved daggry. Dessverre på grunn av belastning når det ikke er strøm, lyser dette lyset til strømmen er tilbake.

Jeg vil installere minst to SMD (12 volt) med LDR, så snart lyset slås av, vil SMD-lysene slås på. Jeg vil ha to lignende lys andre steder i verandaen for å holde hele lyset. Jeg tror at hvis jeg kobler alle disse fire SMD-lysene med 12 volt strømforsyning som får strøm fra UPS-kretsen.

Selvfølgelig vil det legge ekstra belastning på UPS-batteriet som knapt er fulladet på grunn av hyppig belastning. Den andre beste løsningen er å installere 12 volt solcellepanel og feste alle disse fire SMD-lysene med det. Det vil lade batteriet og vil slå lysene på / av.

Dette solcellepanelet skal være i stand til å holde lysene hele natten og vil slå seg AV ved daggry. Hjelp meg også og gi detaljer om denne kretsen / prosjektet.

Du kan ta deg tid til å finne ut hvordan du gjør det. Jeg skriver til deg da dessverre ingen selgere av elektronikk eller solprodukt i vårt lokale marked er villige til å gi meg hjelp, ingen av dem ser ut til å være teknisk kvalifiserte og de vil bare å selge delene sine.

Sarfraz Ahmad

Rawalpindi, Pakistan

nåværende kontrollert solcellelader med LED-bank

Designet

I den viste 10 watt til 50 watt SMD solar LED-lyskretsen med automatisk lader ovenfor ser vi følgende trinn:

  • Til solcellepanel
  • Et par strømstyrte LM338 regulatorkretser
  • Et skifte stafett
  • Et oppladbart batteri
  • og en 40 watt LED SMD-modul

Ovennevnte trinn er integrert på følgende forklarte måte:

De to LM 338-trinnene er konfigurert i standard strømreguleringsmodi ved å bruke de respektive strømfølende motstandene for å sikre en strømstyrt utgang for den aktuelle tilkoblede belastningen.

Belastningen for venstre LM338 er batteriet som lades fra dette LM338-trinnet og en inngangskilde for solcellepanel. Motstanden Rx er beregnet slik at batteriet mottar den foreskrevne mengden strøm og ikke er for drevet eller for ladet.

Høyre side LM 338 er lastet med LED-modulen, og også her sørger Ry for at modulen leveres med riktig spesifisert mengde strøm for å beskytte enhetene mot en termisk rømningssituasjon.

Spesifikasjonene for solcellepanelets spenning kan være hvor som helst mellom 18V og 24V.

Et relé introduseres i kretsen og kobles til LED-modulen slik at den bare er PÅ om natten eller når det er mørkt under terskelen for solcellepanelet for å generere den nødvendige strømmen.

Så lenge solspenningen er tilgjengelig, forblir reléet strømførende, isolerer LED-modulen fra batteriet og sørger for at 40-watt LED-modulen forblir slått av på dagtid og mens batteriet lades.

Etter skumring, når solspenningen blir tilstrekkelig lav, er ikke lenger reléet i stand til å holde N / O-posisjonen og vender til N / C-overgangen, koble batteriet til LED-modulen og lyser opp arrayet gjennom tilgjengelig fulladet tilgjengelig batteristrøm.

LED-modulen kan sees festet med en kjøleribbe som må være tilstrekkelig stor for å oppnå et optimalt resultat fra modulen og for å sikre lengre levetid og lysstyrke fra enheten.

Beregning av motstandsverdiene

De angitte begrensningsmotstandene kan beregnes ut fra de gitte formlene:

Rx = 1,25 / batteristrøm

Ry = 1,25 / LED nåværende vurdering.

Forutsatt at batteriet er et 40 AH blybatteri, bør den foretrukne ladestrømmen være 4 ampere.

derfor Rx = 1,25 / 4 = 0,31 ohm

wattforbruk = 1,25 x 4 = 5 watt

LED-strømmen kan bli funnet ved å dele den totale wattstyrken med spenningen, det vil si 40/12 = 3,3 ampere

derfor er Ry = 1,25 / 3 = 0,4 ohm

wattforbruk = 1,25 x 3 = 3,75 watt eller 4 watt.

Begrensningsmotstander brukes ikke for 10 watt-lysdiodene, siden inngangsspenningen fra batteriet er på nivå med den spesifiserte 12V-grensen for LED-modulen og derfor ikke kan overskride de sikre grensene.

Ovennevnte forklaring avslører hvordan IC LM338 enkelt kan brukes til å lage en nyttig solenergi-LED-lyskrets med en automatisk lader.

4) Automatisk sollyskrets ved bruk av et relé

I vår 4. automatiske sollyskrets har vi et enkelt relé som en bryter for lading av et batteri på dagtid eller så lenge solcellepanelet genererer strøm, og for å belyse en tilkoblet LED mens panelet ikke er aktivt.

Oppgradering til reléovergang

I en av min forrige artikkel som forklarte en enkel sol hage lys krets , vi brukte en enkelt transistor for koblingsoperasjonen.

En ulempe med den tidligere kretsen er at den ikke gir en regulert lading for batteriet, selv om det ikke kan være strengt viktig, siden batteriet aldri er fulladet, kan dette aspektet kreve en forbedring.

En annen tilknyttet ulempe med den tidligere kretsen er dens spesifikasjoner for lavt strømforbruk som begrenser det fra å bruke batterier og lysdioder med høy effekt.

Følgende krets løser effektivt begge de to ovennevnte problemene, ved hjelp av et relé og en emitterfølger-transistortrinn.

Kretsdiagram

Reléstyrt automatisk sollyskrets

Hvordan det fungerer

Under optimal solskinn får reléet nok strøm fra panelet og forblir slått PÅ med N / O-kontaktene aktivert.

Dette gjør at batteriet kan få ladespenningen gjennom en transistoremitterfølger spenningsregulator.

De emitter følger design er konfigurert ved hjelp av en TIP122, en motstand og en zenerdiode. Motstanden gir den nødvendige forspenningen for at transistoren skal lede, mens zenerdiodeverdien klemmer emitterspenningen styres til like under zenerspenningsverdien.

Zenerværdien er derfor riktig valgt for å matche ladespenningen til det tilkoblede batteriet.

For et 6V batteri kan zenerspenningen velges som 7,5V, for 12V batteri kan zenerspenningen være rundt 15V og så videre.

Emitterfølgeren sørger også for at batteriet aldri får overlading over den tildelte ladegrensen.

Om kvelden, når det oppdages et betydelig fall i sollys, hindres reléet fra den nødvendige minimumspenningen, og får det til å skifte fra sin N / O til N / C-kontakt.

Ovennevnte relébytte vender øyeblikkelig batteriet fra lademodus til LED-modus, og lyser LED gjennom batterispenningen.

Deleliste for en 6V / 4AH automatisk sollyskrets ved bruk av reléskifte

  1. Solcellepanel = 9V, 1amp
  2. Relé = 6V / 200mA
  3. Rx = 10 ohm / 2 watt
  4. zenerdiode = 7,5V, 1/2 watt

5) Transistorized Solar Charger Controller Circuit

Den femte ideen som presenteres nedenfor, beskriver en enkel solcellekrets med automatisk avskjæring ved bruk av bare transistorer. Ideen ble bedt om av Mr. Mubarak Idris.

Kretsmål og krav

  1. Vennligst sir, kan du lage meg et 12v, 28.8AH litiumionbatteri, automatisk ladekontroller som bruker solcellepanel som forsyning, som er 17v ved 4,5A ved maksimal sollys.
  2. Ladekontrolleren skal kunne ha overladningsbeskyttelse og lavt batterinivå kuttet, og kretsen skal være enkel å gjøre for nybegynnere uten IC- eller mikrokontroller.
  3. Kretsen skal bruke relé- eller bjt-transistorer som bryter og zener for spenningsreferanse takk sir håper å høre fra deg snart!

Designet

fullt transistorisert solcelle med belastning avskåret

PCB-design (komponentsiden)

Med henvisning til den ovennevnte enkle solcellekretsen ved hjelp av transistorer, blir den automatiske avskjæringen for fulladet ladningsnivå og det lavere nivået gjort gjennom et par BJTer konfigurert som komparatorer.

Husk det tidligere indikatorkrets for lavt batteri ved bruk av transistorer , der det lave batterinivået ble indikert ved bruk av bare to transistorer og noen få andre passive komponenter.

Her bruker vi en identisk design for å registrere batterinivåene og for å håndheve den nødvendige byttingen av batteriet over solcellepanelet og den tilkoblede belastningen.

La oss anta at vi i utgangspunktet har et delvis utladet batteri som får den første BC547 fra venstre til å slutte å lede (dette er innstilt ved å justere basisinnstillingen til denne terskelgrensen), og lar neste BC547 lede.

Når denne BC547 gjennomfører den, kan TIP127 slås PÅ, som igjen lar solpanelets spenning nå batteriet og begynne å lade det.

Ovennevnte situasjon holder TIP122 omvendt slått AV slik at lasten ikke kan fungere.

Når batteriet begynner å bli ladet, begynner også spenningen over forsyningsskinnene å stige til et punkt der venstre side BC547 bare er i stand til å lede, noe som får høyre side BC547 til å slutte å lede lenger.

Så snart dette skjer, hindres TIP127 fra de negative basesignalene, og den slutter gradvis å lede slik at batteriet gradvis blir kuttet fra solcellepanelets spenning.

Imidlertid tillater den ovennevnte situasjonen at TIP122 sakte mottar en baseforstyrrende utløser, og den begynner å lede .... som sikrer at lasten nå er i stand til å få den nødvendige forsyningen for sine operasjoner.

Ovennevnte forklarte solladerkrets ved hjelp av transistorer og med automatiske avskjæringer kan brukes til alle applikasjoner i liten skala for solcellestyring, for eksempel for å lade mobiltelefonbatterier eller andre former for Li-ion-batterier på en sikker måte.

Til får en regulert ladetilførsel

Følgende design viser hvordan du konverterer eller oppgraderer kretsdiagrammet ovenfor til en regulert lader, slik at batteriet leveres med en fast og en stabilisert utgang uavhengig av stigende spenning fra solcellepanelet.

6) Solar Pocket LED Light Circuit

Den sjette designen her forklarer en enkel, billig solcellelampe med LED-lyskrets som kan brukes av trengende og underprivilegerte deler av samfunnet for å belyse husene deres om natten billig.

Ideen ble bedt om av Mr. R.K. Rao

Kretsmål og krav

  1. Jeg ønsker å lage et SOLAR pocket LED-lys med en 9cm x 5cm x 3cm gjennomsiktig plastboks [tilgjengelig i markedet for Rs.3 / -] ved hjelp av en watt LED / 20mA LEDS drevet av et 4v 1A oppladbart forseglet blybatteri [SUNCA / VICTARI] og også med en bestemmelse for lading med en mobiltelefonlader [der nettstrøm er tilgjengelig].
  2. Batteriet skal være utskiftbart når det er dødt etter bruk i 2/3 år / foreskrevet levetid av brukeren på landsbygda / stammen.
  3. Dette er ment for bruk av stamme / landlige barn for å lyse opp en bok. Det er bedre led-lys i markedet til rundt Rs.500 [d.light], for Rs.200 [Thrive].
  4. Disse lampene er gode, bortsett fra at de har et mini solcellepanel og en lys LED med en levetid på ti år om ikke mer, men med et oppladbart batteri uten at det kan skiftes ut når det er dødt etter to eller tre års bruk. sløsing med ressurser og uetisk.
  5. Prosjektet jeg ser for meg er et der batteriet kan byttes ut, være lokalt tilgjengelig til en lav pris. Prisen på lyset bør ikke overstige Rs.100 / 150.
  6. Det vil bli markedsført på ikke-profittbasis gjennom frivillige organisasjoner i stammeområder og til slutt levere sett til stamme / landlige ungdommer for å lage dem i landsbyen.
  7. Jeg og en kollega har laget noen lys med 7V EW høyeffektsbatterier og 2x20mA pirahna lysdioder og testet dem - de varte i over 30 timers kontinuerlig belysning som var tilstrekkelig til å lyse opp en bok fra en halv meters avstand og en annen med et 4v solbatteri og 1watt 350A LED som gir nok lys til matlaging i en hytte.
  8. Kan du foreslå en krets med et AA / AAA oppladbart batteri, et lite solcellepanel som passer på boksdekselet på 9x5 cm og en DC-DC booster og 20 mA lysdioder. Hvis du vil at jeg skal komme hjem til deg for diskusjoner, kan jeg.
  9. Du kan se lysene vi har laget i google-bilder på https://goo.gl/photos/QyYU1v5Kaag8T1WWA Takk,

Designet

I henhold til forespørselen må LED-lyskretsene til solenergi lommene være kompakte, arbeid med en enkelt 1.5AAA-celle ved hjelp av en DC-DC-omformer og utstyrt med en selvregulerende solcelleladerkrets .

Kretsskjemaet vist nedenfor tilfredsstiller sannsynligvis alle spesifikasjonene ovenfor, og holder seg likevel innenfor den rimelige grensen.

Kretsdiagram

solenergi lomme LED-lys krets ved hjelp av joule tyv

Designet er et grunnleggende joule tyv krets ved hjelp av en enkelt penlight-celle, en BJT og en induktor for å drive en hvilken som helst standard 3,3 V LED.

I designet vises en 1 watt LED, selv om en mindre 30 mA høy lysdiode kan brukes.

De solenergi LED-krets er i stand til å presse ut den siste dråpen av 'joule' eller ladningen fra cellen og derav navnet joule tyv, noe som også innebærer at LED-lampen vil holde seg opplyst til det nesten ikke er noe igjen inne i cellen. Imidlertid anbefales ikke cellen her å være en oppladbar type å slippes ut under 1V.

1,5 V-batteriladeren i designet er bygget ved hjelp av en annen BJT med lav effekt konfigurert i sin emitterfollower-konfigurasjon, som gjør at den kan produsere en emitter-spenningsutgang som er nøyaktig lik potensialet ved basen, satt av 1K-forhåndsinnstillingen. Dette må være nøyaktig innstilt slik at emitteren ikke produserer mer enn 1,8V med en DC-inngang på over 3V.

DC-inngangskilden er et solcellepanel som kan produsere et overskudd på 3V i optimalt sollys, og la laderen lade batteriet med maksimalt 1,8V utgang.

Når dette nivået er nådd, hindrer emitterfølgeren ganske enkelt ytterligere lading av cellen og forhindrer dermed muligheten for en overladning.

Induktoren for lommelykt-LED-lyskretsen består av en liten ferrittransformator med 20:20 omdreininger som kan endres og optimaliseres på riktig måte for å muliggjøre den mest gunstige spenningen for den tilkoblede LED-en, som kan vare til spenningen har falt under 1,2 V .

7) Enkel sollader for gatelys

Den syvende solenergiladeren som er diskutert her, er best egnet som et LED-gatelysanlegg for solenergi er spesielt designet for den nye hobbyen som bare kan bygge den ved å referere til den skjematiske skjematikken som presenteres her.

På grunn av den enkle og relativt billigere utformingen kan systemet passende brukes til landsbybelysning eller i andre lignende avsidesliggende områder, men dette begrenser det på ingen måte fra å bli brukt i byer.

Hovedfunksjonene i dette systemet er:

1) Spenningsstyrt lading

2) Gjeldende kontrollert LED-drift

3) Ingen reléer brukt, alt Solid State-design

4) Lav kritisk spenningsbelastning

5) Lavspennings- og kritiske spenningsindikatorer

6) Full Charge cut-off er ikke inkludert for enkelhets skyld, og fordi ladingen er begrenset til et kontrollert nivå som aldri tillater at batteriet overlades.

7) Bruk av populære IC-er som LM338 og transistorer som BC547 sørger for problemfri anskaffelse

8) Nattfølerstadium som sørger for automatisk slå av i skumring og slå på ved daggry.

Hele kretsdesignet til det foreslåtte enkle LED-gatelysanlegget er illustrert nedenfor:

Kretsdiagram

Solcellelader med 2N3055 transistorer

Kretstrinnet som består av T1, T2 og P1 er konfigurert til et enkelt lav batterisensor, indikator krets

Et nøyaktig identisk trinn kan også sees rett nedenfor ved bruk av T3, T4 og tilhørende deler, som danner et nytt lavspenningsdetektorstrinn.

T1, T2-trinnet oppdager batterispenningen når den synker til 13V ved å lyse opp den tilkoblede LED-en på samleren til T2, mens T3-, T4-trinnet oppdager batterispenningen når den når under 11V, og indikerer situasjonen ved å belyse den tilhørende LED med samleren av T4.

P1 brukes til å justere T1 / T2-trinnet slik at T2 LED bare lyser ved 12V, på samme måte er P2 justert for å få T4 LED til å begynne å lyse ved spenninger under 11V.

IC1 LM338 er konfigurert som en enkel regulert spenningsforsyning for å regulere solcellepanelens spenning til en presis 14V, dette gjøres ved å justere forhåndsinnstillingen P3 riktig.

Denne utgangen fra IC1 brukes til å lade gatelyktbatteriet på dagtid og maksimalt solskinn.

IC2 er en annen LM338 IC, kablet i en gjeldende kontrollermodus, dens inngangsstift er koblet til batteriet positivt mens utgangen er koblet til LED-modulen.

IC2 begrenser strømnivået fra batteriet og leverer riktig mengde strøm til LED-modulen slik at den kan fungere trygt om sikkerhetskopieringsmodus om natten.

T5 er en krafttransistor som fungerer som en bryter og utløses av det kritiske lavt batteristadiet når batterispenningen har en tendens til å nå det kritiske nivået.

Når dette skjer, blir T5-basen umiddelbart jordet av T4, og slår den av umiddelbart. Når T5 er slått av, er LED-modulen i stand til å lyse og derfor er den også slått av.

Denne tilstanden forhindrer og beskytter batteriet fra å bli for utladet og skadet. I slike situasjoner kan det hende at batteriet trenger en ekstern lading fra strømnettet ved hjelp av en 24V strømforsyning som brukes over solcelleforsyningsledningene, over katoden til D1 og bakken.

Strømmen fra denne forsyningen kan spesifiseres til rundt 20% av batteriets AH, og batteriet kan lades til begge lysdiodene slutter å lyse.

T6-transistoren sammen med basemotstandene er posisjonert for å oppdage forsyningen fra solcellepanelet og sikre at LED-modulen forblir deaktivert så lenge en rimelig mengde forsyning er tilgjengelig fra panelet, eller med andre ord T6 holder LED-modulen lukket av til den er mørk nok for LED-modulen og slås deretter PÅ. Det motsatte skjer ved daggry når LED-modulen slås automatisk av. R12, R13 bør justeres nøye eller velges for å bestemme ønskede terskler for LED-modulens PÅ / AV-sykluser

Hvordan bygge

For å fullføre dette enkle gatelysanlegget med suksess, må de forklarte trinnene bygges separat og verifiseres separat før de integreres sammen.

Monter først T1, T2 scenen sammen med R1, R2, R3, R4, P1 og LED.

Bruk deretter en variabel strømforsyning til å bruke en presis 13V på dette T1, T2-trinnet, og juster P1 slik at LED-en bare lyser, øk tilførselen litt for å si at 13,5V og LED-en skal slå seg av. Denne testen vil bekrefte at denne lavspenningsindikatoren fungerer korrekt.

Lag T3 / T4-scenen identisk og sett P2 på en lignende måte for å gjøre det mulig for LED å lyse ved 11V, som blir den kritiske nivåinnstillingen for scenen.

Etter dette kan du fortsette med IC1-trinnet, og justere spenningen over 'kroppen' og bakken til 14V ved å justere P3 i riktig grad. Dette bør gjøres igjen ved å mate en 20V eller 24V forsyning over inngangspinnen og jordlinjen.

IC2-trinnet kan bygges som vist og vil ikke kreve noen oppsettprosedyre bortsett fra valg av R11 som kan gjøres ved hjelp av formelen som uttrykt i denne universell strømbegrensningsartikkel

Deleliste

  • R1, R2, R3 R4, R5, R6, R7 R8, R9, R12 = 10k, 1/4 WATT
  • P1, P2, P3 = 10K FORINNSTILLINGER
  • R10 = 240 OHMS 1/4 WATT
  • R13 = 22K
  • D1, D3 = 6A4 DIODE
  • D2, D4 = 1N4007
  • T1, T2, T3, T4 = BC547
  • T5 = TIP142
  • R11 = SE TEKST
  • IC1, IC2 = LM338 IC TO3-pakke
  • LED-modul = Laget ved å koble til 24 nos 1 WATT-lysdioder i serie- og parallellforbindelser
  • Batteri = 12V SMF, 40 AH
  • Solcellepanel = 20 / 24V, 7 Amp

Å lage 24 watt LED-modul

24-watt LED-modulen for det ovennevnte enkle gatelysanlegget kan bygges ganske enkelt ved å koble til 24 nos 1 watt-LED-er som vist i følgende bilde:

8) Solar Panel Buck Converter Circuit med overbelastningsbeskyttelse

Det åttende solkonseptet som er diskutert nedenfor, snakker om en enkel krets som kan brukes til å oppnå ønsket lavspent spenning fra 40 til 60V innganger. Kretsen sørger for en veldig effektiv spenningskonvertering. Ideen ble etterspurt av Mr. Deepak.

Tekniske spesifikasjoner

Jeg leter etter DC - DC buck converter med følgende funksjoner.

1. Inngangsspenning = 40 til 60 VDC

2. Utgangsspenning = Regulert 12, 18 og 24 VDC (flere utganger fra samme krets er ikke nødvendig. Separat krets for hver o / p-spenning er også greit)

3. Utgangsstrømkapasitet = 5-10A

4. Beskyttelse ved utgang = Overstrøm, kortslutning etc.

5. Liten LED-indikator for enhetsdrift vil være en fordel.

Setter pris på om du kan hjelpe meg med å designe kretsen.

Med vennlig hilsen,
Deepak

Designet

Den foreslåtte 60V til 12V, 24V bukkomformerkretsen er vist i figuren nedenfor, detaljene kan forstås som forklart nedenfor:

Konfigurasjonen kan deles inn i trinn, nemlig. den astable multivibrator scenen og mosfet kontrollert buck converter scenen.

BJT T1, T2 sammen med tilhørende deler danner en standard AMV-krets som er kablet for å generere en frekvens med en hastighet på omtrent 20 til 50 kHz.

Mosfet Q1 sammen med L1 og D1 danner en standard buck-omformertopologi for å implementere den nødvendige buck-spenningen over C4.

AMV betjenes av inngangen 40V og den genererte frekvensen mates til porten til den tilknyttede mosfetten som øyeblikkelig begynner å svinge ved den tilgjengelige strømmen fra inngangsdriften L1, D1-nettverket.

Ovennevnte handling genererer den nødvendige spenningen over C4,

D2 sørger for at denne spenningen aldri overskrider merket som kan være fast 30V.

Denne maksimumsspenningen på 30 V maks. Mates videre til en LM396 spenningsregulator som kan være innstilt for å få den endelige ønskede spenningen ved utgangen med en hastighet på maksimalt 10 ampere.

Utgangen kan brukes til å lade det tiltenkte batteriet.

Kretsdiagram

Deleliste for ovennevnte 60V inngang, 12V, 24V utgangsspenningskonverter solcelle for panelene.

  • R1 --- R5 = 10K
  • R6 = 240 OHMS
  • R7 = 10K POTTE
  • C1, C2 = 2nF
  • C3 = 100uF / 100V
  • C4 = 100uF / 50V
  • Q1 = NOEN 100V, 20AMP ​​P-kanal MOSFET
  • T1, T2 = BC546
  • D1 = ALLE 10AMP RASK GJENOPPRETTINGSDIODE
  • D2 = 30V ZENER 1 WATT
  • D3 = 1N4007
  • L1 = 30 omdreininger av 21 SWG superemaljert kobbertråd viklet over en 10 mm diaferritstang.

9) Hjemmesol fra solenergi Opprettet for et opphold utenfor nettet

Den niende unike designen som er forklart her, illustrerer en enkel beregnet konfigurasjon som kan brukes til å implementere hvilken som helst størrelse på solcellepanel som er satt opp for fjerntliggende hus eller for å oppnå et strømnettet fra solcellepaneler.

Tekniske spesifikasjoner

Jeg er veldig sikker på at du må ha denne typen kretsskjema klar. Mens jeg gikk igjennom bloggen din, gikk jeg meg vill og kunne ikke velge en som passer best til mine krav.

Jeg prøver bare å stille kravet mitt her og sørge for at jeg forstår det riktig.

(Dette er et pilotprosjekt for meg å våge meg inn i dette feltet. Du kan regne meg for å være et stort null innen elektrisk kunnskap.)

Mitt grunnleggende mål er å maksimere bruken av solenergi og redusere strømregningen min til minimum. (Jeg bor på Thane. Så du kan forestille deg strømregninger.) Så du kan vurdere som om jeg lager et solcelledrevet belysningssystem for mitt hjem.

1. Når det er nok sollys, trenger jeg ikke noe kunstig lys. Når intensiteten av sollys faller under akseptable normer, skulle jeg ønske lysene mine tennes automatisk.

Jeg vil imidlertid slå dem av under leggetid. Mitt nåværende belysningssystem (som jeg vil belyse) består av to vanlige lysrørslanger (36W / 880 8000K) og fire 8W CFLer.

Ønsker å replikere hele oppsettet med soldrevet LED-basert belysning.

Som jeg er, er jeg et stort null innen elektrisitetsfelt. Så vær så snill å hjelpe meg med forventet installasjonskostnad også.

Designet

36 watt x 2 pluss 8 watt gir totalt rundt 80 watt som er det totale nødvendige forbruksnivået her.

Nå som lysene er spesifisert for å fungere på nettspenningsnivåer som er 220 V i India, blir en omformer nødvendig for å konvertere solcellepanelspenningen til de nødvendige spesifikasjonene for at lysene skal lyse.

Siden omformeren trenger et batteri for å fungere som kan antas å være et 12 V batteri, kan alle parametrene som er viktige for oppsettet, beregnes på følgende måte:

Totalt tiltenkt forbruk er = 80 watt.

Ovennevnte kraft kan forbrukes fra kl. 06.00 til 18.00, som blir den maksimale perioden man kan anslå, og det er omtrent 12 timer.

Multipliser 80 med 12 gir = 960 watt time.

Det antyder at solcellepanelet må produsere denne mye wattimen i ønsket periode på 12 timer i løpet av hele dagen.

Men siden vi ikke forventer å motta optimalt sollys gjennom året, kan vi anta at gjennomsnittlig periode med optimalt dagslys er rundt 8 timer.

Å dele 960 med 8 gir = 120 watt, noe som betyr at det nødvendige solcellepanelet må være minst 120 watt.

Hvis panelspenningen er valgt til å være rundt 18 V, vil gjeldende spesifikasjoner være 120/18 = 6,66 ampere eller bare 7 ampere.

La oss nå beregne batteristørrelsen som kan brukes til omformeren, og som kan være nødvendig å lade med ovennevnte solcellepanel.

Igjen, siden den totale wattimen fra hele dagen beregnes til å være rundt 960 watt, og dele denne med batterispenningen (som antas å være 12 V), får vi 960/12 = 80, det er rundt 80 eller ganske enkelt 100 AH, derfor det nødvendige batteriet må klassifiseres til 12 V, 100 AH for å oppnå optimal ytelse gjennom dagen (12 timers periode).

Vi trenger også en solcellestyring for å lade batteriet, og siden batteriet vil bli ladet i en periode på rundt 8 timer, må ladningshastigheten være rundt 8% av den nominelle AH, som utgjør 80 x 8 % = 6,4 ampere, derfor må ladekontrolleren spesifiseres for å håndtere minst 7 amp komfortabelt for den nødvendige, sikre ladingen av batteriet.

Dette konkluderer med hele solcellepanelet, batteriet, inverterberegningene som kan implementeres for enhver lignende type oppsett beregnet på et ikke-levende formål i landlige områder eller andre avsidesliggende områder.

For andre V, I-spesifikasjoner, kan tallene endres i den ovenfor forklarte beregningen for å oppnå passende resultater.

Hvis batteriet føles unødvendig, og solcellepanelet også kan brukes direkte til drift av omformeren.

En enkel solcellepanel spenningsregulator krets kan være vitne til i følgende diagram, den gitte bryteren kan brukes til å velge et alternativ for batterilading eller direkte å drive inverteren gjennom panelet.

I ovennevnte tilfelle må regulatoren produsere rundt 7 til 10 ampere strøm, derfor må en LM396 eller LM196 brukes i ladetrinnet.

Ovennevnte solcellepanelregulator kan konfigureres med følgende enkle inverterkrets som vil være ganske tilstrekkelig for å drive de ønskede lampene gjennom det tilkoblede solcellepanelet eller batteriet.

Deleliste for omformerkretsen ovenfor: R1, R2 = 100 ohm, 10 watt

R3, R4 = 15 ohm 10 watt

T1, T2 = TIP35 på heatsinks

Den siste linjen i forespørselen foreslår at en LED-versjon skal utformes for å erstatte og oppgradere eksisterende CFL-lysrør. Det samme kan implementeres ved ganske enkelt å eliminere batteriet og inverteren og integrere lysdiodene med solregulatorens utgang, som vist nedenfor:

Adapterens negative må kobles til og gjøres felles med det negative fra solcellepanelet

Siste tanker

Så vennene dette var 9 grunnleggende design av solbatteriladere, som ble håndplukket fra dette nettstedet.

Du vil finne mange flere slike forbedrede solbaserte design i bloggen for videre lesing. Og ja, hvis du har noen ekstra ide, kan du definitivt sende den til meg, jeg sørger for å introdusere den her for leserglede for seerne våre.

Tilbakemelding fra en av de ivrige leserne

Hei Swagatam,

Jeg har kommet over nettstedet ditt og synes arbeidet ditt er veldig inspirerende. Jeg jobber for tiden med et STEM-program (Science, Technology, Engineering and Math) for studenter i 4-5 år i Australia. Prosjektet fokuserer på å øke barns nysgjerrighet rundt vitenskap og hvordan den kobles til virkelige applikasjoner.

Programmet introduserer også empati i ingeniørdesignprosessen der unge elever blir introdusert for et ekte prosjekt (kontekst) og engasjerer seg med kollegene i skolen for å løse et verdslig problem. I de neste tre årene har vi fokus på å introdusere barn for vitenskapen bak elektrisitet og den virkelige anvendelsen av elektroteknikk. En introduksjon til hvordan ingeniører løser virkelige problemer for samfunnets beste.

Jeg jobber for øyeblikket med elektronisk innhold for programmet, som vil fokusere på at unge elever (trinn 4-6) lærer det grunnleggende om elektrisitet, spesielt fornybar energi, dvs. solenergi i dette tilfellet. Gjennom et selvstyrt læringsprogram lærer barna og utforsker om elektrisitet og energi, ettersom de blir introdusert for et virkelighetsprosjekt, dvs. gir belysning til barn som er skjermet i flyktningleirene rundt om i verden. Etter fullførelse av et fem ukers program grupperes barn i team for å konstruere sollys, som deretter sendes til vanskeligstilte barn rundt om i verden.

Som et pedagogisk fundament som ikke er profitt, søker vi din hjelp til å lage et enkelt kretsskjema som kan brukes til konstruksjon av et 1 watts sollys som praktisk aktivitet i klassen. Vi har også anskaffet 800 sollys-sett fra en produsent, som barna skal montere, men vi trenger noen for å forenkle kretsskjemaet for disse lys-settene, som vil bli brukt til enkle leksjoner om strøm, kretser og beregning av kraft, volt, strøm og konvertering av solenergi til elektrisk energi.

Jeg ser frem til å høre fra deg og fortsette med ditt inspirerende arbeid.

Løse forespørselen

Jeg setter pris på interessen din og din oppriktige innsats for å opplyse den nye generasjonen om solenergi.
Jeg har festet den mest enkle, men effektive LED-driverkretsen, som kan brukes til å belyse en 1 watts LED fra et solcellepanel trygt med minimale deler.
Sørg for å feste en kjøleribbe på LED-lampen, ellers kan den brenne raskt på grunn av overoppheting.
Kretsen er spenningsstyrt og strømstyrt for å sikre optimal sikkerhet for lysdioden.
Gi meg beskjed hvis du er i tvil.




Forrige: Bruk av Triacs for å kontrollere induktive belastninger Neste: BEL188 Transistor - spesifikasjon og datablad