Според Националната лаборатория за възобновяема енергия слънчевата светлина, получена от земята за един час, е достатъчна, за да задоволи годишните енергийни нужди на всички хора по света. Слънчева енергия е подходящ за отопление и производство на електричество с помощта на фотоволтаични клетки (PVC). Слънчевата енергия може да ограничи изменението на климата, тъй като не произвежда въглеродни емисии. Тук в тази статия ще обсъдим хибридното слънчево зарядно устройство.
Слънчевата енергия е най-добрата алтернатива, която може да замени изкопаемите горива като въглища и газ за производство на електроенергия, които създават замърсяване на въздуха, водата и земята. Слънчевата енергия (т.е. постоянна енергия) може да се съхранява в батерия за бъдеща употреба.
Ефективността на преобразуване на слънчева клетка е процентът на слънчевата енергия, която свети върху фотоволтаична клетка, която се превръща в използваема електрическа енергия.
Хибридно слънчево зарядно устройство
Ефективността на слънчевата система за зареждане зависи от метеорологичните условия. Слънчевите панели генерират най-много електричество в ясни дни с обилно слънце. Обикновено слънчевият панел получава четири до пет часа ярка слънчева светлина на ден. Ако времето е облачно, това се отразява на процеса на зареждане на батерията и батерията не се зарежда напълно.
Това просто хибридно слънчево зарядно устройство може да даде решение на този проблем. Той може да зарежда батерията, използвайки както слънчева енергия, така и захранване с променлив ток. Когато изходът от соларния панел е над 12 волта, батерията се зарежда, използвайки слънчевата енергия, а когато изходът падне под 12 волта, батерията се зарежда чрез захранване с променлив ток.
Хибридна схема на слънчево зарядно устройство
Фигурата по-долу показва схемата на хибридното слънчево зарядно устройство. Следните хардуерни компоненти, необходими за изграждането на хибридната верига за слънчево зарядно устройство.
- 12V, 10W слънчев панел (свързан на SP1)
- Операционен усилвател CA3130 (IC1)
- 12V реле за едно превключване (RL1)
- 1N4007 Диоди
- Понижаващ трансформатор X1
- Транзистор BC547 (T1)
- Малко други RLC компоненти
Хибридна схема на слънчево зарядно устройство
10 вата, 12 волта слънчев панел
В тази схема използвахме 10-ватов, 12-волтов слънчев панел. Той ще осигури достатъчно мощност за зареждане на 12V батерия.
10 вата, 12 волта слънчев панел
Този 10w-12v модул е набор от 36 многокристални силициеви слънчеви клетки с подобна производителност, свързани помежду си последователно, за да се получи 12-волтовата мощност.
Тези слънчеви клетки са монтирани върху здрава анодизирана алуминиева рамка, която осигурява здравина. За всеки низ от 18 серии клетки е инсталиран един байпасен диод. Тези клетки са ламинирани между високопропускливост, ниско желязо, 3 мм закалено стъкло и лист от материал Tedlar Polyester Tedlar (TPT) от два листа етилен винил ацетат (EVA). Тази настройка предпазва от проникване на влага в модула.
Основни функции
- 36 високоефективни силициеви слънчеви клетки
- Оптимизирана производителност на модула с номинално напрежение 12 V DC
- Байпасни диоди, за да се избегне ефекта на горещите точки
- Клетките са вградени в лист от TPT и EVA
- Атрактивни, стабилни, тежкотоварни анодизирани алуминиеви рамки с удобни
- Предварително въжени с бързо свързващи системи
Хибридна схема на слънчево зарядно устройство работи
На слънчева слънчева светлина 12V, 10W слънчев панел доставя до 17 волта постоянен ток с 0,6 амперния ток. Диодът D1 осигурява защита от обратна полярност и кондензаторът C1 буферира напрежението от слънчевия панел. Op-amp IC1 се използва като обикновен компаратор на напрежение.
Ценеров диод ZD1 осигурява референтно напрежение от 11 волта към инвертиращия вход на IC1. Неинвертиращият вход на електронния усилвател получава напрежение от слънчевия панел през R1.
Работата на веригата е проста. Когато изходът от слънчевия панел е по-голям или равен на 12 волта, ценеровият диод ZD1 провежда и осигурява 11 волта към инвертиращия терминал на IC1.
Тъй като неинвертиращият вход на операционния усилвател получава по-високо напрежение по това време, изходът на компаратора се превръща в висок. Зеленият LED1 свети, когато мощността на компаратора е висока.
След това транзисторът Т1 провежда и релето RL1 се захранва. По този начин батерията получава зареден ток от слънчевия панел през нормално отворения (N / O) и общите контакти на релето RL1.
LED2 показва зареждане на батерията. Кондензатор C3 е предвиден за чисто превключване на транзистора T1. Диодът D2 предпазва транзистора T1 от задната ЕМП и диод D3 предотвратява изхвърлянето на тока на батерията във веригата.
Когато изходът от слънчевия панел спадне под 12 волта, изходът на компаратора се понижава и релето се обезсилява. Сега батерията се зарежда с ток от захранването, базирано на трансформатор, чрез нормално затворени (N / C) и общи контакти на релето.
Това захранване включва понижаващ трансформатор X1, коригиращи диоди D4 и D5 и изглаждащ кондензатор C4.
Тестване
За да тествате веригата за правилно функциониране, следвайте инструкциите по-долу:
- Извадете слънчевия панел от съединител SP1 и свържете източник на променливо напрежение с постоянен ток.
- Задайте малко напрежение под 12V и бавно го увеличавайте.
- Тъй като напрежението достига 12V и надхвърля, логиката в тестовата точка TP2 се променя от ниско на високо.
- Захранващото напрежение на трансформатора може да се провери в точка за изпитване TP3.
Приложения на хибридно слънчево зарядно устройство
През последните дни процесът на генериране на електричество от слънчева светлина има по-голяма популярност от други алтернативни източници и фотоволтаичните панели са абсолютно без замърсяване и не изискват висока поддръжка. Следват някои примери.
- Хибридната система за слънчево зарядно устройство, използвана за множество енергийни източници за осигуряване на резервно захранване на пълен работен ден към други източници.
- Уличните светлини използват слънчевите клетки, за да преобразуват слънчевата светлина в заряд с постоянен ток. Тази система използва слънчев контролер за зареждане за съхранение на постоянен ток в батериите и използва в много области.
- Домашните системи използват PV модул за домакински приложения.
Така че всичко е свързано с дизайна на хибридни слънчеви зарядни устройства. Надявам се, че сте го преживели много добре. допълнителна повече информация за инженерни проекти, базирани на слънчева енергия или някакво запитване относно тази статия, моля споделете в раздела за коментари по-долу.
