По данным Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, солнечного света, получаемого Землей за один час, достаточно для удовлетворения годовой потребности в энергии всех людей во всем мире. Солнечная энергия подходит для отопления и производства электроэнергии с использованием фотоэлементов (ПВХ). Солнечная энергия может ограничить изменение климата, поскольку не производит выбросов углерода. Здесь, в этой статье, мы обсудим гибридное солнечное зарядное устройство.
Солнечная энергия - лучшая альтернатива, которая может заменить ископаемые виды топлива, такие как уголь и газ, для выработки электроэнергии, вызывающей загрязнение воздуха, воды и земли. Солнечная энергия (то есть энергия постоянного тока) может храниться в батарее для будущего использования.
Эффективность преобразования солнечного элемента - это процент солнечной энергии, светящейся на фотоэлектрический элемент, которая преобразуется в полезную электроэнергию.
Гибридное солнечное зарядное устройство
Эффективность солнечной системы зарядки зависит от погодных условий. Солнечные батареи производят больше всего электроэнергии в ясные дни с обильным солнечным светом. Обычно солнечная панель получает четыре-пять часов яркого солнечного света в день. Если погода пасмурная, это влияет на процесс зарядки аккумулятора, и аккумулятор не заряжается полностью.
Это простое гибридное солнечное зарядное устройство может решить эту проблему. Он может заряжать аккумулятор как от солнечной энергии, так и от сети переменного тока. Когда выходное напряжение солнечной панели превышает 12 вольт, батарея заряжается от солнечной энергии, а когда выходное напряжение падает ниже 12 вольт, батарея заряжается от сети переменного тока.
Схема гибридного солнечного зарядного устройства
На рисунке ниже показана схема гибридного солнечного зарядного устройства. Следующие аппаратные компоненты необходимы для построения гибридной схемы солнечного зарядного устройства.
- Солнечная панель 12 В, 10 Вт (подключена к SP1)
- Операционный усилитель CA3130 (IC1)
- Одно переключающее реле 12 В (RL1)
- 1N4007 Диоды
- Понижающий трансформатор Х1
- Транзистор BC547 (T1)
- Несколько других компонентов RLC
Схема гибридного солнечного зарядного устройства
Солнечная панель мощностью 10 Вт, 12 вольт
В этой схеме мы использовали солнечную панель мощностью 10 Вт, 12 В. Этого достаточно для зарядки аккумулятора 12 В.
Солнечная панель мощностью 10 Вт, 12 вольт
Этот модуль 10 Вт-12 В представляет собой массив из 36 мультикристаллических кремниевых солнечных элементов аналогичной производительности, соединенных последовательно для получения выходного напряжения 12 В.
Эти солнечные элементы установлены на прочной раме из анодированного алюминия. На каждую цепочку из 18 ячеек установлен один байпасный диод. Эти ячейки ламинируются между 3-миллиметровым закаленным стеклом с высоким коэффициентом пропускания, низким содержанием железа и листом материала Tedlar Polyester Tedlar (TPT) двумя листами этиленвинилацетата (EVA). Такая установка защищает от попадания влаги внутрь модуля.
Ключевая особенность
- 36 высокоэффективных кремниевых солнечных элементов
- Оптимизированная производительность модуля при номинальном напряжении 12 В постоянного тока
- Байпасные диоды, чтобы избежать эффекта горячей точки
- Ячейки заделаны в лист TPT и EVA.
- Привлекательная, стабильная, прочная рама из анодированного алюминия с удобными
- Предварительно подключен к системам быстрого подключения
Схема работы гибридного солнечного зарядного устройства
При солнечном свете солнечная панель 12 В, 10 Вт вырабатывает до 17 В постоянного тока при токе 0,6 А. Диод D1 обеспечивает защиту от обратной полярности, а конденсатор C1 буферизует напряжение от солнечной панели. Операционный усилитель IC1 используется как простой компаратор напряжения.
Стабилитрон ZD1 обеспечивает опорное напряжение 11 вольт на инвертирующий вход IC1. Неинвертирующий вход электронного операционного усилителя получает напряжение от солнечной панели через R1.
Схема работы проста. Когда выходной сигнал от солнечной панели больше или равен 12 вольт, стабилитрон ZD1 проводит и подает 11 вольт на инвертирующий вывод IC1.
Поскольку неинвертирующий вход операционного усилителя в это время получает более высокое напряжение, выход компаратора становится высоким. Зеленый LED1 светится, когда на выходе компаратора высокий уровень.
Затем транзистор T1 становится проводящим, и реле RL1 активируется. Таким образом, аккумулятор получает зарядный ток от солнечной панели через нормально разомкнутый (N / O) и общий контакты реле RL1.
LED2 указывает на зарядку аккумулятора. Конденсатор C3 предназначен для чистого переключения транзистора T1. Диод D2 защищает транзистор T1 от обратной ЭДС а диод D3 предотвращает разрядку тока аккумулятора в цепь.
Когда напряжение на выходе солнечной панели падает ниже 12 вольт, выход компаратора становится низким, и реле обесточивается. Теперь аккумулятор получает зарядный ток от источника питания на базе трансформатора через нормально замкнутый (НЗ) и общий контакты реле.
Этот источник питания включает в себя понижающий трансформатор X1, выпрямительные диоды D4 и D5 и сглаживающий конденсатор C4.
Тестирование
Чтобы проверить правильность работы схемы, необходимо следовать приведенным ниже инструкциям:
- Снимите солнечную панель с разъема SP1 и подключите источник переменного напряжения постоянного тока.
- Установите напряжение ниже 12 В и медленно увеличивайте его.
- Когда напряжение достигает 12 В и превышает его, логика в контрольной точке TP2 изменяется с низкого на высокий.
- Напряжение питания трансформатора можно проверить в контрольной точке TP3.
Применение гибридного солнечного зарядного устройства
В последнее время процесс производства электроэнергии из солнечного света стал более популярным, чем другие альтернативные источники, а фотоэлектрические панели абсолютно не загрязняют окружающую среду и не требуют значительного обслуживания. Ниже приведены некоторые примеры.
- Гибридная система солнечного зарядного устройства используется для нескольких источников энергии для обеспечения постоянного резервного питания других источников.
- Уличные фонари используют солнечные элементы для преобразования солнечного света в заряд постоянного тока. Эта система использует солнечный контроллер заряда для хранения постоянного тока в батареях и используется во многих областях.
- Домашние системы используют фотоэлектрические модули для бытовых приложений.
Итак, это все о конструкции гибридной схемы солнечного зарядного устройства. Я надеюсь, что вы прошли через это очень хорошо. дополнительная информация о инженерные проекты на основе солнечной энергии или любой запрос относительно этой статьи, пожалуйста, поделитесь в разделе комментариев ниже.
