Circuit voor spanningsregelaar op zonnepaneel

Het bericht beschrijft hoe je thuis een eenvoudig circuit voor de regelaar van de zonnepaneelregelaar kunt bouwen voor het opladen van kleine batterijen zoals een 12V 7AH-batterij met behulp van een klein zonnepaneel

Met behulp van een zonnepaneel

We weten allemaal redelijk goed over zonnepanelen en hun functies. De basisfuncties van deze geweldige apparaten zijn om zonne-energie of zonlicht om te zetten in elektriciteit.

In wezen bestaat een zonnepaneel uit afzonderlijke delen van individuele fotovoltaïsche cellen. Elk van deze cellen kan een kleine hoeveelheid elektrisch vermogen opwekken, normaal gesproken rond de 1,5 tot 3 volt.

Veel van deze cellen boven het paneel zijn in serie geschakeld, zodat de totale effectieve spanning die door de hele eenheid wordt gegenereerd, kan oplopen tot een bruikbare 12 volt of 24 volt uitgang.

De stroom die door de unit wordt gegenereerd, is rechtevenredig met het niveau van het zonlicht dat over het oppervlak van het paneel valt. De stroom die wordt opgewekt door een zonnepaneel wordt normaal gesproken gebruikt voor het opladen van een loodzuuraccu.

De volledig opgeladen loodzuuraccu wordt gebruikt met een omvormer voor het verkrijgen van de vereiste AC-netspanning voor het voeden van het huis. Idealiter zouden de zonnestralen op het oppervlak van het paneel moeten vallen om het optimaal te laten functioneren.

Omdat de zon echter nooit stilstaat, moet het paneel het pad van de zon constant volgen of volgen, zodat het op een efficiënte manier elektriciteit opwekt.

Als je geïnteresseerd bent om een automatisch dual tracker zonnepaneelsysteem u kunt verwijzen naar een van mijn eerdere artikelen. Zonder een solar tracker kan het zonnepaneel de conversies alleen uitvoeren met een efficiëntie van ongeveer 30%.

Terugkomend op onze actuele discussies over zonnepanelen, kan dit apparaat worden beschouwd als het hart van het systeem wat betreft het omzetten van zonne-energie in elektriciteit, maar de opgewekte elektriciteit vereist veel dimensionering voordat het effectief kan worden gebruikt in de voorafgaand rasterbandsysteem.

Waarom hebben we een zonneregulator nodig?

De spanning die wordt verkregen van een zonnepaneel is nooit stabiel en varieert drastisch naargelang de stand van de zon en de intensiteit van de zonnestralen en natuurlijk de mate van inval op het zonnepaneel.

Als deze spanning aan de batterij wordt toegevoerd om op te laden, kan dit schade en onnodige opwarming van de batterij veroorzaken en de bijbehorende elektronica kan daarom gevaarlijk zijn voor het hele systeem.

Om de spanning van het zonnepaneel te regelen wordt normaal gesproken een spanningsregelaarcircuit gebruikt tussen de zonnepaneeluitgang en de batterijingang.

Dit circuit zorgt ervoor dat de spanning van het zonnepaneel nooit de veilige waarde overschrijdt die de batterij nodig heeft om op te laden.

Normaal gesproken, om optimale resultaten van het zonnepaneel te krijgen, moet de minimale uitgangsspanning van het paneel hoger zijn dan de vereiste laadspanning van de batterij, wat betekent dat zelfs tijdens ongunstige omstandigheden wanneer de zonnestralen niet scherp of optimaal zijn, het zonnepaneel nog steeds moet kunnen een spanning genereren van meer dan zeg 12 volt, wat de batterijspanning kan zijn die wordt opgeladen.

Zonne-spanningsregelaars die op de markt verkrijgbaar zijn, kunnen te duur en niet zo betrouwbaar zijn, maar het kan niet alleen leuk zijn om een ​​dergelijke regelaar thuis te maken met gewone elektronische componenten, maar ook erg zuinig.

Misschien wilt u dit ook lezen 100 Ah spanningsregelaarcircuit

Schakelschema

NOTITIE : VERWIJDER R4, DAT HEEFT GEEN ECHT BELANG. U KUNT HET VERVANGEN MET EEN DRAADVERBINDING.

Track side PCB Design (R4, Diode en S1 niet inbegrepen ... R4 is eigenlijk niet belangrijk en kan worden vervangen door een jumperdraad.

Hoe het werkt

Verwijzend naar het voorgestelde spanningsregelaarcircuit voor zonnepanelen zien we een ontwerp dat gebruikmaakt van zeer gewone componenten en toch voldoet aan de behoeften zoals vereist door onze specificaties.

Een IC LM 338 wordt het hart van de hele configuratie en wordt verantwoordelijk voor het eigenhandig implementeren van de gewenste spanningsregels.

Het getoonde zonnepaneelregelaarcircuit is omkaderd volgens de standaardmodus van de IC 338-configuratie.

De input wordt gegeven aan de getoonde input punten van de IC en de output voor de batterij wordt ontvangen aan de output van de IC. De pot of de preset wordt gebruikt om het spanningsniveau nauwkeurig in te stellen dat kan worden beschouwd als de veilige waarde voor de batterij.

Huidig ​​gecontroleerd opladen

Dit zonneregelaarcircuit biedt ook een stroomregelingsfunctie, die ervoor zorgt dat de batterij altijd een vaste, vooraf bepaalde laadstroom krijgt en nooit overbelast raakt. De module kan worden bedraad zoals aangegeven in het schema.

De aangegeven relevante posities kunnen zelfs door een leek eenvoudig worden bedraad. De rest van de functie wordt verzorgd door het regelcircuit. De schakelaar S1 moet in de omvormermodus worden gezet zodra de batterij volledig is opgeladen (zoals aangegeven op de meter).

Laadstroom voor de batterij berekenen

De laadstroom kan worden geselecteerd door de juiste waarde van de weerstanden R3 te selecteren. Het kan gedaan worden door de formule op te lossen: 0,6 / R3 = 1/10 batterij AH De preset VR1 wordt aangepast om de benodigde laadspanning van de regelaar te krijgen.

Zonneregelaar met behulp van IC LM324

Voor alle zonnepaneelsystemen is deze single IC LM324 gebaseerd gegarandeerd efficiënt regelcircuit biedt een energiebesparende oplossing voor het opladen van accu's van het lood-zuur-type dat typisch is voor motorvoertuigen.

Zonder rekening te houden met de prijs van de zonnecellen, waarvan wordt aangenomen dat ze voor u liggen voor gebruik in verschillende andere plannen, is de zonneregulator alleen onder de $ 10.

In tegenstelling tot een aantal andere shuntregelaars die de stroom door een weerstand zal omleiden zodra de batterij volledig is opgeladen, verbreekt dit circuit de laadtoevoer van de batterij, waardoor er geen omvangrijke shuntweerstanden nodig zijn.

Hoe het circuit werkt

Zodra de accuspanning onder de 13,5 volt is (meestal de nullastspanning van een 12 V accu), schakelen de transistors Q1, Q2 en Q3 in en gaat de laadstroom zoals bedoeld door de zonnepanelen.

De actieve groene LED geeft aan dat de batterij wordt opgeladen. Als de accuklemspanning de nullastspanning van het zonnepaneel nadert, schakelt opamp A1a de transistors Q1-Q3 UIT.

Deze situatie wordt vergrendeld zolang de accuspanning daalt tot 13,2 V, waarna het starten van het acculaadproces weer wordt hersteld.

Bij afwezigheid van een zonnepaneel, wanneer de batterijspanning blijft dalen van 13,2 V naar ongeveer 11,4 V, wat betekent dat een volledig ontladen batterij, A1b, de uitgang naar 0 V schakelt, waardoor de aangesloten RODE LED gaat knipperen met een snelheid die is vastgesteld door de stabiele multivibrator A1c.

In deze situatie knippert met een snelheid van 2 hertz. Opamp A1d geeft een referentie van 6 V om de schakeldrempels op de 11,4 V- en 13,2 V-niveaus te behouden.

Het voorgestelde LM324-regelcircuit is ontworpen om stromen tot 3 ampère aan te kunnen.

Om met substantiëlere stromen te werken, kan het essentieel zijn om de basisstromen Q2, Q3 hoger te maken om ervoor te zorgen dat al deze transistors verzadiging kunnen behouden tijdens de laadsessies.

Zonne-elektriciteitsregelaar met behulp van IC 741

De meeste typische zonnepanelen leveren ongeveer 19V onbelast. Dit maakt het mogelijk om een ​​daling van 0,6 V over een gelijkrichterdiode te krijgen tijdens het opladen van een 12 V loodzuuraccu. De diode verhindert dat de batterijstroom 's nachts via het zonnepaneel beweegt.

Deze opstelling kan geweldig zijn zolang de batterij niet overladen raakt, aangezien een 12V-batterij gemakkelijk kan worden overladen tot boven 1V5, voor het geval de laadtoevoer niet wordt geregeld.

De spanningsval die wordt geïnduceerd door een BJT in serie, is meestal ongeveer 1,2 V, wat veel te hoog lijkt om bijna alle zonnepanelen effectief te laten werken.

Beide bovenstaande gebreken worden effectief verwijderd in dit eenvoudige zonneregelaarcircuit. Hier wordt energie van het zonnepaneel via een relais en gelijkrichterdiode aan de batterij geleverd.

Hoe het circuit werkt

Wanneer de accuspanning stijgt tot 13,8 V, klikken de relaiscontacten, zodat de 2N3055-transistor de accu druppelend begint op te laden tot een optimum van 14,2 V.

Dit volledige laadspanningsniveau zou wat lager kunnen worden vastgesteld, ondanks het feit dat de meeste loodzuuraccu's beginnen te vergassen bij 13,6V. Deze vergassing wordt aanzienlijk verhoogd bij overlaadspanning.

De relaiscontacten werken op het moment dat de accuspanning onder 13,8V daalt. De batterij wordt niet gebruikt om het circuit te laten werken.

De fet dient als een constante stroombron.