Boost keitiklis su MPPT įkrovimo valdikliu saulės kolektoriams. Saulės skydas maitina „dienos lempą“ ir VHF imtuvą, keitiklį į padidintą saulės kolektorių įtampą.

Elektros tiekimo sistemos, vienu metu naudojant tradicinį srovę ir saulės energiją, yra ekonomiškai pagrįstas sprendimas privatiems namų ūkiams, kotedžams ir poilsiavietėms bei pramoninėms patalpoms.

Nepamainomas komplekso elementas – saulės kolektorių hibridinis inverteris, kuris nustato įtampos tiekimo režimus, užtikrinantį nepertraukiamą ir efektyvų saulės sistemos darbą.

Kad sistema veiktų efektyviai, reikia ne tik pasirinkti optimalų modelį, bet ir teisingai jį prijungti. O kaip tai padaryti, pažiūrėsime mūsų straipsnyje. Taip pat apsvarstysime esamus keitiklių tipus ir geriausius pasiūlymus šiandieninėje rinkoje.

Atsinaujinančios saulės energijos naudojimas kartu su centralizuotu maitinimo šaltiniu suteikia daug privalumų. Normalų saulės sistemos funkcionavimą užtikrina koordinuotas pagrindinių jos modelių veikimas: saulės baterijos, baterija ir vienas iš pagrindinių elementų – inverteris.

Saulės sistemos keitiklis yra įtaisas, skirtas nuolatinę srovę (DC), gaunamą iš fotovoltinių plokščių, paversti kintamąja elektros energija. Buitiniai prietaisai veikia 220 V srove. Be inverterio energijos gamyba yra beprasmė.

Sistemos veikimo schema: 1 – saulės moduliai, 2 – įkrovimo valdiklis, 3 – akumuliatorius, 4 – įtampos keitiklis (inverteris) su kintamosios srovės (AC) maitinimu

Geriau įvertinti hibridinio modelio galimybes, palyginti su artimiausių konkurentų - autonominių ir tinklinių „keitiklių“ - veikimo ypatybėmis.

Tinklo tipo keitiklis

Įrenginys veikia apkrovus bendrojo elektros tinklo. Keitiklio išėjimas yra prijungtas prie elektros vartotojų, kintamosios srovės tinklo.

Schema yra paprasta, tačiau turi keletą apribojimų:

  • veikimas, kai tinkle yra kintamosios srovės;
  • Tinklo įtampa turi būti gana stabili ir keitiklio veikimo diapazone.

Ši veislė yra paklausa privačiuose namuose, kuriuose dabartinis „žaliasis“ elektrifikavimo tarifas.

Saulės keitiklio pasirinkimo parametrai

Keitiklio ir visos maitinimo sistemos efektyvumas labai priklauso nuo teisingo įrangos parametrų pasirinkimo.

Be aukščiau aprašytų savybių, turėtumėte įvertinti:

  • išėjimo galia;
  • apsaugos tipas;
  • darbinė temperatūra;
  • montavimo matmenys;
  • papildomų funkcijų prieinamumas.

Kriterijus #1 – įrenginio galia

Saulės keitiklio įvertinimas parenkamas atsižvelgiant į didžiausią tinklo apkrovą ir numatomą baterijos veikimo laiką. Įjungus paleidimo režimą, keitiklis gali trumpam padidinti galią, kai pradedama naudoti talpinės apkrovos.

Šis laikotarpis būdingas įjungiant indaploves, skalbimo mašinas ar šaldytuvus.

Naudojant apšvietimo lempas ir televizorių, tinka mažos galios 500–1000 W inverteris. Paprastai reikia apskaičiuoti bendrą naudojamos įrangos galią. Reikalinga vertė nurodyta tiesiai ant prietaiso korpuso arba pridedamame dokumente.

3 kW InfiniSolar daugiafunkcio keitiklio naudojimo galimybių, darbo režimų ir efektyvumo apžvalga:

Saulės energijos tiekimo sistemos projektavimas yra sudėtingas ir atsakingas darbas. Būtinų parametrų apskaičiavimą, saulės komplekso komponentų parinkimą, pajungimą ir paleidimą geriausia patikėti profesionalams.

Padarytos klaidos gali sukelti sistemos gedimus ir neefektyvų brangios įrangos naudojimą.

Ar renkatės geriausią keitiklio variantą autonominei saulės energijos tiekimo sistemai valdyti? Ar turite klausimų, kurių šiame straipsnyje neaptarėme? Paklauskite jų toliau pateiktose pastabose - mes pasistengsime jums padėti.

O gal pastebėjote pateiktos medžiagos netikslumų ar neatitikimų? O gal norite teoriją papildyti praktinėmis rekomendacijomis, pagrįstomis asmenine patirtimi? Parašykite mums apie tai, pasidalykite savo nuomone.

Poonam Deshpande

Elektroninis dizainas

Paprastas saulės baterijos, kelių šviesos diodų ir nedidelio DC/DC reguliatoriaus derinys leis apšviesti tamsius kambario kampus dienos metu ir tuo pačiu užtikrinti stabilizuotą maitinimą mažos galios apkrovoms.

Lempa, kuri veikia tik saulės baterijose dienos metu, gali atrodyti beveik nenaudinga, tačiau yra daug namų ir biurų vietų, kurios net ir dieną išlieka gana tamsios. Ši „dienos šviesa“ šviečia iš netoliese esančios saulės baterijos, be to, turi papildomą stabilizuotą 0,5 W šaltinį, galintį maitinti mažas apkrovas, tokias kaip VHF imtuvas.

Liuminescencinei lempai maitinti naudojama fotovoltinė plokštė, kurios vardinė galia yra 10 W (1 pav.). Jo įtampa, esant maksimaliai galiai, lygiai 17,3 V, maitina dvi identiškas LED grandines (LED1... LED5 ir LED6... LED10). Kiekvieną grandinę sudaro penki balti šviesos diodai, kurių kiekvieno galia yra 1 W. Serijos rezistoriai R1 ir R2, kurių varža 22 omų, kurių leistina sklaidos galia 2 W, nustato grandinių sroves.

Fotovoltinės plokštės išėjimas per jungiklį prijungtas prie perjungimo įtampos stabilizatoriaus (PVS) įvesties (2 pav.). Kondensatorius prie keitiklio lusto įėjimo sumažina šviesos diodų ryškumo priklausomybę nuo apkrovos srovės pokyčių, kurie priklauso nuo garso signalo lygio VHF imtuvo išvestyje.

Yra keletas pigių perjungimo įtampos keitiklių IC, kurie puikiai tinka šiai programai, ir trys iš jų yra labai panašūs paplitimu, perjungimo dažniu, išėjimo įtampa, L ir C reikšmėmis ir apkrovos atsparumu. Tai yra LM3524, MC34063 ir LM2575. Jei visi kiti dalykai yra vienodi, IC pagrįstas keitiklis praranda mažiau akumuliatoriaus įtampos dėl mažesnės srovės suvartojimo ir mažesnės maitinimo jungiklio soties įtampos. Akivaizdu, kad maitinimo šaltiniui pasirinkta būtent ši mikroschema.

Įvesties maitinimo įtampa (V IN) tiekiama į MC34063 DC/DC keitiklio 6 kaištį per SW jungiklį (3 pav.). 2200 µF išlyginamasis kondensatorius C1, esantis po jungiklio, yra sukurtas taip, kad sumažintų įtampos svyravimus, atsirandančius dėl šviesos intensyvumo pokyčių. Kondensatorius C2, kurio talpa 100 pF ties 5 kaiščiu, nustato keitiklio perjungimo dažnį iki 33 kHz.

Išėjimo įtampa filtruojama elementais L1 ir C3. 220 μH induktyvumas yra pagamintas nepriklausomai, apvyniojus 48 vielos apsisukimus ant toroidinės šerdies, kuriai visiškai įmanoma naudoti 10 mm skersmens ir 20 mm aukščio šerdį, ištrauktą iš seno kompiuterio kabelio. Rezistorių R1 ir R2 varžos parenkamos taip, kad išėjimo įtampa būtų 5 V. Jei išėjimas turėtų būti kitokios įtampos, reikia keisti rezistoriaus R1 varžą. Pavyzdžiui, esant 6 V išėjimo įtampai, R1 varža turėtų būti 27 kOhm, o 4,5 V - apie 39 kOhm. Surinkta grandinė parodyta 4 paveiksle, o visa sistema parodyta 5 paveiksle.

Norėdami gauti daugiau šviesos, galite pagaminti dieninę lempą su dviem nuosekliai sujungtomis saulės baterijomis (6 pav.). Tačiau šiuo atveju maksimali fotovoltinio šaltinio išėjimo įtampa gali viršyti 40 V, o tai yra MC34063 lustui nustatyta ribinė vertė. Norėdami išspręsti šią problemą, DC/DC keitiklis jungiamas ne tiesiogiai prie saulės kolektorių išvesties, o prie vienos iš dviejų LED eilučių. Kiekviena grandinė susideda iš dešimties šviesos diodų, kurių didžiausia tiesioginė įtampa yra 3,5 V. Taigi grandinės įtampa neviršija 35 V.

Nuorodos

Susijusios medžiagos

Perjungiami DC/DC keitikliai DC DC KONVERTERIŲ VALDYMO GRANDINĖS

  • Super!!! Dieną šviesk, naktį tamsu!!! Viskas tiesiog genialiai!!! Dabar pagaliau suprantu, kas yra "fluorescencinė lempa"!!!
  • Tai, kas išdėstyta aukščiau, nėra mūsų kelias! Mūsų žmonės yra daug ekonomiškesni! Mūsų, buitinė jauna technika, 5 klasės mokinė. perka dinamo žibintuvėlį už 19 UAH. (40-45 rubliai RF) ir... tiesiog įsideda į kišenę. Taupymas – 20 USD perkant saulės bateriją ir visokius rezistorių diodus iš užsienio kapitalistų. http://www.leroymerlin.ua/p/%D0%9B%D...4-307ee51a3035. Sakysite, nepatogu? Į pensiją išėjusios buvusios fizikos mokytojos iš mokyklos būrelio „Pamišusios rankos“ vadovaujamas mokinys, iki 5 klasės išmokęs daugybos lentelę, skaičiuoja, kokį darbą močiutė atlieka atidarydama tamsios sandėliuko duris: padaugina 2 kgf. 1 metro kraštinių judėjimo durų pastangų ir gauna 20 džaulių. Žvelgdamas į mokyklos fizikos kabinetą, mokinys sužino, kad 2 minėto žibintuvėlio šviesos diodai, kurių įtampa 2 voltai ir 10 miliamperų srovė, sunaudoja tik 20 mW! Vos kartą atidarius dureles, sandėliuką galite apšviesti net 50 sekundžių – energija žibintuvėje nedingsta, o įkrauna kiniškame žibintuvėlyje įmontuotą bateriją! Dabar visa jaunojo talento šeima per rytines mankštas atidaro ir uždaro sandėliuko duris - studento tėvas per futbolo rungtynių pertrauką prie sandėliuko durų pritvirtino dinamo žibintuvėlį! O mūsų studentės jaunesnysis brolis prie tų pačių durų pritvirtino jungiklį nuo seno šaldytuvo durų - uždarius sandėliuką sandėliuke nedega šviesos - neišsikrauna žibintuvėlio baterija. Jie jau renka parašus dėl peticijų Vyriausybei. Jei kiekvienas iš 100 milijonų gyventojų sutaupytų vos 100 vatų elektros, būtų galima visam laikui uždaryti visas šalies elektrines! Išsami informacija ir tolesni veiksmai – https://www.youtube.com/watch?v=WVMolYlx-h8.
  • A. Raikinas balerinai norėjo pririšti dinamo...
  • Kas ožkui akordeonui ir akordeonui už asilo? imtuvą galima maitinti nemokama energija ir kas per velnias su ta saulės baterija
  • Pateikite veikimo pavyzdį... nesiūlykite detektoriaus imtuvo.

YX8018 lustas plačiai naudojamas nebrangiuose LED vejos šviestuvuose, kur ant jo yra pastatytas nestabilizuotas įtampos keitiklis. Jis maitina apšvietimo šviesos diodą (-us) iš Ni-Cd baterijos. Srovę per šviesos diodą (nuo frakcijų iki kelių miliamperų) nustato keitiklio saugojimo droselio induktyvumas. Todėl nereikia stabilizuoti įtampos. YX8018 ir panašių mikroschemų ypatybė yra valdymo įvestis, su kuria taip pat galite įjungti įtampos keitiklio jungiklį. Būtent ši įvestis naudojama LED vejos šviestuvuose, kad jie automatiškai įsijungtų sutemus. Ta pati įvestis gali būti naudojama kuriant stabilizuotą padidintos įtampos keitiklį.

Tokio YX8018 lusto keitiklio grandinė parodyta fig. 1. Jis gali būti naudojamas maitinti iš vienos Ni-Cd, Ni-Mh baterijos ar galvaninio elemento įvairių radioelektroninių prietaisų, kuriems reikalinga 2–5 V maitinimo įtampa. Pradinėje būsenoje yra įtampai artima įtampa prie mikroschemos maitinimo CE įėjimo (3 kaiščio). Taip yra dėl to, kad yra įmontuotas rezistorius, jungiantis šį kaištį su teigiamu maitinimo šaltiniu. Todėl keitiklis įsijungia, įtampos impulsai jo išėjime L (1 kontaktas) yra ištaisomi diodu VD1, o išlyginamieji kondensatoriai C2 ir C3 įkraunami - išėjimo įtampa didėja. Kai tranzistoriaus VT1 vartų įtampa pasiekia slenkstinę vertę (apie 2 V), tranzistoriaus kanalo varža sumažės, o įtampa prie jo šaltinio (ir mikroschemos CE įvestis) taip pat sumažės - keitiklis išsijungs. Išėjimo įtampa pradės mažėti, o tai sukels lauko tranzistoriaus uždarymą ir keitiklio įjungimą.

Taigi, keitiklis periodiškai įsijungia ir išsijungia, palaikydamas išėjimo įtampą, nustatytą apkarpant rezistorių R1. Keitiklio veikimo dažnis yra apie 200 kHz, o įjungimo/išjungimo dažnis priklauso nuo išėjimo srovės ir kondensatoriaus C2 talpos (kuo didesnė srovė ir kuo mažesnė kondensatoriaus talpa, tuo didesnis dažnis) ir gali būti įvairus. nuo kelių hercų iki dešimčių kilohercų. Keitiklio išėjimo įtampos (2,7 V) priklausomybės nuo įėjimo įtampos esant skirtingoms apkrovos srovės vertėms ir apkrovos srovės ribinėms vertėms pateiktos fig. 2. Pulsacijos amplitudė yra apie 10 mV, praktiškai nesikeičia ir mažose ribose priklauso nuo lauko tranzistoriaus išėjimo įtampos ir parametrų. Pulsacijos dažnis priklauso nuo keitiklio veikimo dažnio ir keitiklio įjungimo/išjungimo dažnio ir gali svyruoti plačiose ribose. Šiluminį stabilumą pirmiausia lemia lauko tranzistoriaus parametrai. Šiuo atveju įtampos temperatūros koeficientas yra neigiamas ir siekia kelis milivoltus vienam Celsijaus laipsniui.

Visi elementai gali būti montuojami ant vienpusės spausdintinės plokštės, pagamintos iš folijos stiklo pluošto, jos brėžinys parodytas pav. 3. Naudotas derinimo rezistorius SP3-19, oksidinis kondensatorius importuotas, likusieji K10-17. Vietoj 1N5817 diodo galima naudoti mažos galios impulsinius arba detektorius germanio diodus arba Schottky diodus. Induktorius apvyniotas ant ferito žiedo, kurio skersmuo 6...9 mm nuo kompaktinės fluorescencinės lempos elektroninio balastinio transformatoriaus ir turi 5 apsisukimus PEV-2 0,4 vielos. Išėjimo įtampa 2,2,5 V diapazone nustatoma naudojant apipjaustymo rezistorių, jį galima pakeisti varžiniu dalikliu, kurio bendra varža yra ne mažesnė kaip 1 MOhm. Norint sumažinti 200 kHz dažnio pulsaciją tarp kondensatorių C2 ir C3, teigiamoje maitinimo linijoje reikia sumontuoti droselį, pavyzdžiui, EC24, kurio induktyvumas yra 470...1000 μH.


Paskelbimo data: 07.05.2014

Skaitytojų nuomonės
  • Sergejus (kitas) / 2019-04-14 - 14:49
    Ir sodo lempoms nereikia „šviesti visą naktį“. Jiems reikia, kad jis „šviestų visą vakarą ir dalį nakties“. Jie taip pat yra „dekoratyvinis elementas“. Apšvietimui ir kitam grožiui. Ir visai ne tam, kad ką nors apšviestų „ryškia šviesa“. Jie neprivalo visą naktį įjungti šviesos.
  • Sergejus / 2018-08-13 - 12:12
    Sodo lempų problema yra ta, kad saulė yra silpna, ji nepakankamai maitina bateriją, todėl jos neužtenka net nakčiai. Sulyginau du saulės elementus – dabar po paros šviečia 18 valandų saulės.
  • clim / 2018-09-06 - 07:25
    duomenų lape yra tik 2 variantai - iš 1 ir iš 2 baterijų
  • clim / 2018-09-06 - 07:24
    Patikrinau vejos lempa, saulės baterija 4*4 cm, ryškioje saulėje duoda iki 10 mA, o ne mikroamperus, tad viskas ok, pilnai įkrauti galima per dieną (saulės)
  • barsukai / 2018-05-01 - 08:18 val
    Peržiūrėjau visus „duomenų rinkinius“ - niekur nenurodyta MAKSIMALI YX8018 įvesties įtampa, konkrečiai ar galima duoti 3,2 V (maitinant žibintuvėlį iš dviejų elementų), praktiškai atrodo, kad tai veikia, bet aš norėčiau Mėgstu elgtis pagal teisinius reikalavimus, esu apmokytas dizainerio...
  • z123 / 2017-12-10 - 00:36
    Saulės elementas suteikia mikroamperų srovę ir jokiu būdu negali įkrauti baterijos, kuriai reikia bent dešimčių MILLIampų. Paremti (kad ji ilgiau gyventų) – gal. Bet nemokėkite. Todėl grandinės, kur tik šis YX8018 + akumuliatorius, rezistorius, jungiklis, LED ir saulės elementas = tai trumpą laiką, tada baterija miršta ir viskas. Arba išmeskite jį (atsarginėms dalims) arba pakeiskite į ką nors visiškai kitokio. Tie, kurie tai gamina ir parduoda, yra sukčiai. Tikimasi, kad kvailiai apgaudinėja ir apgaudinėja. Ir tada tai jau nebesvarbu.
  • Senelis Sergejus / 2017-10-07 - 00:04
    Ne, kai kuriems ši tema tikrai aktuali, nereikia veltui juoktis. Aš taip pat turiu tokią problemą - liko daug baterijų, kurių resursas yra 10-30%. Kitiems prietaisams jie nebetinka, geriau pirkti naujus. Bet YX1808, skirtas mano buto naktiniam apšvietimui, kol jis tamsoje netelpa į duris su kakta, yra tik TAI! Ir jei ŠIAME įrenginyje jau užgeso šviesos diodas, vadinasi, ŠI baterija tikrai išsikrovusi. Joks kitas įrenginys nieko iš jo neišsiurbs! Galite drąsiai padėkoti jai už bendradarbiavimą ir atsisveikindami juo atsikratyti.
  • Danil / 2017-05-30 - 14:28
    Kaip įkrauti telefoną naudojant šį lustą? Kas būtų maitinamas saulės ir įkrautų jūsų telefoną?
  • Dmitrijus / 2017-05-16 - 23:36
    Jurijaus, laido galas, kuris ateina iš rezistoriaus vidurio, turėtų tęstis iki tranzistoriaus prie valdymo įvesties 3. Paveikslėlyje jis yra nupjautas. Pagal darbo logiką turėtų būti taip. Nusipirkau lemputę su tokiu keitikliu ir iškart išardžiau. Saulės elemento pliusas yra lituojamas prie 3 įėjimo. Jis skirtas ne įkrovimui, o tik šviesos jutikliui. AAA bateriją turite įkrauti patys, nuėmus ją nuo lempos.
  • Andrejus / 2016-05-25 - 16:32
    Fiksuotomis kainomis parduodami sodo naktiniai žibintai. Viduje yra 4 kontaktų YX8018 mikroschema, šviesos diodas, nikelio planšetė, saulės baterija, jungiklis ir, kaip, rezistoriaus tipo droselis. Dienos metu kraunasi, o užpylus dyzelino (arba vakare) užsidega diodas. Šiek tiek paieškojo Google. 8018 yra DC-DC keitiklis saulės kolektoriams
  • Jurijus / 2015-03-22 - 18:05
    Ar autorius klysta dėl 3 kaiščio vidinio rezistoriaus? Labiausiai tikėtina, kad jis yra prijungtas prie žemės.
  • TL494 / 2014-12-16 - 13:10
    O jei paskaičiuotum kiek kainuoja HIT saugomas kW/valandas? Viskas gana natūralu. Nors namuose senas baterijas perdirbu partijomis po 2-3, iki nulio, be jokių schemų.
  • Vladislav / 2014-12-06 - 15:25
    Gerb. I Nechaev, ačiū už jūsų publikaciją, man tai aktualu, nes ieškau pigios grandinės, skirtos maždaug 1 volto įtampai XX, yra ką perdirbti dideliais kiekiais sodo žibintuose, a panaši grandinė, pvz., JD 1803B, turbūt ANT JO NEGALIMA RASTI ŠIŲ CHARAKTERISTIKŲ, ant kai kurių šių žibintuvėlių valdiklių nėra jokių žymėjimų, YRA ANALOGINIS ANA 608-6, ANA 618 BET yra kiniški simboliai. , yra kiti valdikliai kaip max 1724 arba 1722 ir kiti veikiantys nuo 0,7 - 0,8 volto su išėjimo įtampa iki 5,5 volto esant 150-300 mA srovei, kadangi nesu stiprus elektronikos inžinierius, man reikia papildomo. aptariant grandinės dizainą, mano skype vladislav14211 paštas [apsaugotas el. paštas] Mielai bendradarbiaus ir aptarsiu man reikalingą techninį sprendimą pagal jūsų schemą
  • Sergejus / 2014-10-05 - 07:18
    Gaukite kelis ma esant 9...15 voltų nuo vieno elemento užtenka didesnės talpos - tai suprantama. Pavyzdžiui, kad maitinčiau multimetrą, prireikus pats surinkau panašias grandines. Bet iš įtampos, kurią suteikia 1 elementas, jūs gaunate 2 voltus, tai yra stipru, vaikinai!!! Tai labiau tikėtina dėl laiko pertekliaus Suprantu žmogų, kuris atsiduria „pažadėtosios tėvynės“ karštyje (pažvelkite į šią svetainę) Tačiau imperijos sostinėje, kai spjaudi, atsiduri parduotuvėje ar. kioskas, kuriame yra krūva baterijų.

Saulės baterijų apžvalgos kartais pasirodo mySKU. Aš taip pat nusprendžiau prisijungti prie „žaliosios“ energijos. Iš naujo perskaičiau krūvą įvairių medžiagų ant saulės baterijų ir valdiklių. Ekspertu netapau, bet įgijau nedidelį maišelį žinių. Šiandien pasidalinsiu su jumis žiniomis.

Norėdami įdiegti autonominį apšvietimą vasarnamio pirtyje ir susipažinti, pasirinkau nedidelę plokštę, kurios vardinė išėjimo galia 30 W ir 12 V įtampa, ir paprastą populiarų valdiklį švino-rūgšties akumuliatoriui įkrauti.

Planuojama prijungimo schema:

Saulės baterija

Saulės baterija atkeliavo netikėtai greitai. Paskambino kurjeris, ko nesitikėjau. Dėl didelio svorio „Banggood“ parduotuvė skydelį išsiuntė per EMS, tačiau kontrolierius įprastu paštu užtruko tris su puse savaitės.

Plokštė buvo gerai supakuota, tačiau labiausiai pažeidžiama vieta buvo aliuminio profilio kampai. Viskas gerai, bet ateityje reikės paprašyti pardavėjo papildomai apsaugoti pakuotės kampus.




Panelė gana didelė. Tikrasis dydis 650x350x25 mm, svoris 2,5 kg.


Fotoelementai yra įterpti tarp storo skaidraus plastiko lakšto ir plono balto plastiko lakšto. Sumuštinis įkišamas į aliuminio profilį ir apdorojamas sandarikliu. Aliuminio profilis padengtas transportine plėvele. Apsaugos laipsnis niekur nenurodytas. Priekinis plastikas jaučiasi patvarus. Kaip atlaikys krušą, nežinau.

Galinėje skydelio pusėje yra apsauginis korpusas / jungčių dėžutė. Iš jo išeina viela.


Viela ilga - 4,5 metro, 2 x 0,75 mm.


Vielos galuose yra "krokodilai". Žinoma, galutinio montavimo metu krokodilus ir didžiąją dalį vielos reikės nupjauti, bet jie bus naudingi bandymui.

Dėžutės viduje yra šunto diodas. Jis reikalingas tik kelių plokščių nuosekliam sujungimui (kad vienai iš plokščių patekus į šešėlį, vienai panelei visa sistema neveiktų jokio vaidmens).

Specifikacijų lipdukas:


Gamintojas nenurodytas. Specifikacijos:

Kaip matote, saulės baterija be apkrovos gamina maksimalią 21 V įtampą (realiai pagal matavimus 22 V), o ne 12 V, kaip teigiama. Nereikia bijoti. Tai normalu, dažniausiai nurodoma sistemos, kuriai skirtas saulės kolektorius, darbinė įtampa ir tai yra 12 V (tiesą sakant, tai formalumas, realiai viskas priklauso nuo įkrovimo valdiklio). Pavyzdžiui, saulės baterijos, skirtos 24 V sistemoms, gali turėti iki 45 V įtampą.

Norėdami, kad skydelio parametrai būtų aiškesni, pažiūrėkite į grafiką (jis nurodo 230 W, 24 V skydelį):


Horizontalioji ašis – įtampa, vertikalioji – srovė ir galia. Pažiūrėkite, kaip keičiasi skydelio srovė (raudona grafika). Didėjant srovei, skydo įtampa mažėja. Dabar pažiūrėkite į galios grafiką (mėlyna, IxU). Kaip matote, maksimali galia pasiekiama tam tikru momentu. Šis taškas vadinamas maksimaliu skydelio galios tašku, kuriam būdingos reikšmės Vmp ir Imp. Eksploatacijos metu, daugiausia dėl fotoelementų temperatūros pokyčių, šis taškas gali pasislinkti.

Apžvalgoje esantis skydelis turi Vmp = 18 V ir Imp = 1,67 A. Būtent šiuo metu pasiekiama 30 W galia (idealiausiomis sąlygomis). Jei skydą apkrausite daugiau, srovė šiek tiek padidės, o įtampa ir išėjimo galia sumažės. Jei skydą apkrausite mažiau, srovė kris, įtampa pakils, o galia vėl kris. Tie. Skydelio efektyvumas mažėja, kai jis tolsta nuo didžiausios galios taško. Šiek tiek vėliau grįšiu prie didžiausios galios taško.

Valdiklis

CMTP02 valdiklis yra mažoje dėžutėje.


Viduje yra pats valdiklis ir trumpos instrukcijos.

Valdiklis skirtas srovei iki 15 A. Tai yra. tiekia iki 15 A srovę į bateriją ir apkrovą Tai „kinų“ 15 A. Realiai, žinoma, mažesnė. Turiu skydelį, kurio maksimali srovė yra 1,75 A – visai nereikia jaudintis. Valdiklis gali dirbti su 12 V ir 24 V baterijomis.

Atsukite 4 varžtus ir nuimkite metalinį dangtelį. Apatinėje plokštės pusėje yra trys MOSFET tranzistoriai su ištrintais ženklais. Tranzistoriai yra izoliuoti. Galbūt jis atlieka šiluminio pagrindo vaidmenį, kad pašalintų šilumą nuo metalinio dangtelio, bet medžiaga yra kieta ir tik vienas tranzistorius tvirtai priglunda prie dangčio. Jei planuojate naudoti valdiklį, kurio srovė didesnė nei 5 A, geriau šią izoliaciją pakeisti silikoniniu šiluminiu pagrindu (100x100x3 mm kainuoja porą dolerių).


Galinėje plokštės pusėje yra operacinis stiprintuvas ir valdiklis bei daug SMD komponentų, esančių laiduose.


Rinkoje yra daugybė tokių valdiklių su papildomomis funkcijomis variantų. Plokštėje yra vietos USB išvesties laidams (5 V), stabilizuotai įtampai 12 V ir kt.

Šis PWM/PWM valdiklis yra paprasčiausias, be jokios konfigūracijos galimybės. Jums tereikia prijungti akumuliatorių, saulės bateriją ir pakrauti. Svarbu laikytis prijungimo sekos. Baterija > saulės baterija > apkrova. Išjungimas atvirkštine tvarka. Be baterijos valdiklis neveikia.

Nors instrukcijose nurodyta, kad valdiklis gali dirbti su GEL baterijomis, geriau to nedaryti, nes... Šis konkretus valdiklis negali pasirinkti akumuliatoriaus tipo, o tai reiškia, kad visų tipų akumuliatorių įtampa yra vienoda. GEL atveju jis paprastai turėtų būti mažesnis.

Saulės baterijų įkrovimo valdiklių rinką formaliai galima suskirstyti į du tipus. MPPT ir ne MPPT (jie taip pat kartais vadinami PWM / PWM). MPPT – maksimalaus galios taško sekimas, didžiausios galios taško sekimas. Prisimeni, kai rašiau apie didžiausią galios tašką? Taigi, MPPT valdiklis stebi (yra skirtingi algoritmai) didžiausią galios tašką ir bando išlaikyti įtampą įėjime tokiame lygyje, kuris atitinka šį tašką iki kito matavimo. Daugelis MTTP valdiklių gali be problemų dirbti su aukšta įtampa (pavyzdžiui, nuosekliai sujungtos plokštės, kurių įtampa yra 90 V, kad būtų maži nuostoliai dėl laidų varžos), o išėjime įkrauti įprastas 12 V baterijas.

PWM valdiklis nestebi didžiausios galios taško. Pavyzdžiui, masinio įkrovimo stadijoje (CC – pastovi srovė) saulės baterijos įtampa susilygina su akumuliatoriaus įtampa ir šioje stadijoje nuosekliai didėja. Pažiūrėkime į kitą grafiką.


Atkreipkite dėmesį į pilką sritį ir juodą saulės kolektorių išėjimo galios grafiką – tai išėjimo galia naudojant PWM valdiklį, o taškas Pmpp yra išėjimo galia naudojant MTTP valdiklį.

MPPT valdikliai yra brangesni ir efektyvesni. Tačiau reikšmingas pelnas gaunamas tik naudojant galingas plokštes. Taip pat turite žinoti, kad daugelis pigių Kinijos valdiklių, kurie sako, kad MPPT iš tikrųjų nėra MPPT.

Grįžkime prie CMTP02. Pradiniam bandymui naudosiu: AGM bateriją, EBD-USB testerį apkrovai sukurti, paprastą USB testerį su aukštos įtampos palaikymu


Saulės energijos indikatorius užsidega, kai tiekiamas maitinimas iš saulės baterijos. Mirksi, kai įtampa viršija šio valdiklio normą (daugiau nei 45 V). Valdiklis turi atvirkštinės srovės apsaugą nuo akumuliatoriaus iki saulės baterijos.

Įkrovos indikatorius dega, kai nėra problemų. Neužsidega, jei akumuliatoriaus įtampa yra mažesnė nei 11,2 V – tokiu atveju į apkrovą neteka srovė. Greitai mirksi, kai įvyksta trumpasis jungimas.

Kol saulės baterijos energijos pakanka apkrovai maitinti, baterija įkraunama. Tie. Srovė teka ir į akumuliatorių, ir į apkrovą. Kai tik apkrovos galia pradeda viršyti saulės baterijos išėjimo galią, akumuliatoriaus įkrovimas sustoja, o srovės trūkumas kompensuojamas iš akumuliatoriaus. Visas procesas veikia kaip laikrodis. Kai tik saulės baterija nustoja gaminti energiją (pavyzdžiui, pasibaigia saulėta diena), apkrova maitinama tik iš akumuliatoriaus.

Kaip jau rašiau, valdiklis pats paprasčiausias, bet savo darbą atlieka. Rinkoje yra daugybė valdiklių modelių, skirtų bet kokiai užduočiai, galiai ir biudžetui.

Jei turite paprastą užduotį, pavyzdžiui, norite, kad jūsų sodyboje būtų fontanas, kuris veiktų tik dieną, nieko negali būti paprasčiau. Rinkoje yra šie įdomūs keitikliai su rankiniu maksimalios galios įtampos reguliavimu:


Tokie įrenginiai kainuoja nuo 6 USD. Nereikia akumuliatoriaus, tiesiog prijunkite keitiklį tiesiai prie saulės baterijos ir siurblio. MPP potenciometru nustatote maksimalią įėjimo įtampą ir papildomai nustatote siurblio išėjimo įtampą. Paprasta ir veiksminga.

Saulės kolektorių bandymai

Norint aiškiai žinoti, kiek energijos skydas pagamins per dieną, sudaryti dienos diagramas ir pan., yra keletas variantų. Paprasčiausia ir privatiausia yra prijungti testerį tarp valdiklio ir išsikrovusio akumuliatoriaus. Universalus yra naudoti apkrovą, kuri palaiko pastovios įtampos režimą. Šios apkrovos esmė yra tokia - jūs nustatote įtampą, o apkrova pradeda didinti srovę, kol įtampa stabilizuojasi ties nurodyta verte. Kai tik įtampa pradeda kristi arba kilti, apkrova akimirksniu sumažina arba padidina srovės suvartojimą. Taigi energijos šaltinis, saulės baterija, gamina viską, ką gali tam tikru laiko momentu esant tam tikrai įtampai.

Nusprendžiau naudoti apkrovą su CV režimu, kuri bus prijungta tiesiai prie skydelio.

Problema ta, kad šis režimas yra labai retai paklausus, jis ne visada pasiekiamas elektroninėse apkrovose. Klausiau savo draugų, bet niekas jų neturėjo. Pradėjau studijuoti diagramas internete. . Be draugo pagalbos tai negalėjo įvykti. Bet viskas pavyko.


Grandinėje naudojamas LM358 operacinis stiprintuvas (U1) ir lauko tranzistorius (N kanalas, Q1). Buvo dar vienas operacinis stiprintuvas, kuriam reikėjo į grandinę pridėti dar vieną stabilizatorių. Gatavas produktas neatrodo labai reprezentatyvus, tačiau svarbiausia, kad jame yra mėlyna elektrinė juosta ir jis yra visiškai tinkamas naudoti.




Naudodami potenciometrą galite reguliuoti apkrovos įtampą. Nes Kadangi apkrova pagaminta iš improvizuotų komponentų, pasikeitus srovei, šiek tiek sumažėja įtampa. Bandymų stendas atrodo taip:


Nes Mano skydelyje maža srovė, todėl galite naudoti plonus trumpus laidus. Matavimams naudosiu EBD-USB testerį stebėjimo režimu. Krovinys yra prijungtas prie saulės skydelio per EBD-USB, kuris savo ruožtu yra prijungtas prie kompiuterio. Pirmoji EBD-USB versija palaiko įtampos matavimą iki 13,65 V (veikia iki 20 V). Tai man naudinga, nes... prijungus akumuliatorių, įtampos diapazonas bus 11,2 - 14,6 V. Naudodamas potenciometrą ant apkrovos nustatysiu įtampą kiek daugiau nei 12 V.

Kovo 27 d., laikotarpis 9.00 - 9.05, be debesų.

Plyšiai – dengiau saulės bateriją, žiūrėjau į pokytį grafike. Per 5 veikimo minutes saulės baterija pagamino 1,5 Wh. Išėjimo galia buvo 19 W. Nustačius įtampą iki maždaug 18 V, maksimalaus galingumo taškas (aš jau žiūrėjau į tai pakeisdamas EBD-USB įprastu USB testeriu su aukštos įtampos palaikymu), galia buvo 21 W. Ir tai tik kovo pabaigos rytas. Vasarą, kai saulė yra zenite, skydas gali lengvai pagaminti nurodytą 30 W galią. Bet mes sutelksime dėmesį į turimus duomenis. Jei apytiksliai skaičiuosiu, kad saulė švies 5 valandas per dieną, tai per dieną gausiu 1,5 x 12 x 5 = 90 Wh. Vasaros šviesos paros valandos ilgesnės, vasaros/pavasario koeficientas centriniame regione yra 1,5. Tie. vasarą bus 135 Wh. Švino rūgšties akumuliatoriaus efektyvumas yra 75%. Per dieną sukaupta energija bus 100 Wh. Baterija (14,5 Ah) bus visiškai įkrauta per 2 šviesias dienas. Tvarte ir pirtyje galiu pakabinti 4 lempas po 7 W (su šviesos srautu 500 Lm, atitinka 55 W). Ir kiekvieną dieną/vakarą galiu juos naudoti iki 3 valandų vienu metu. Man tai gerai.

Žinoma, tai yra apytikslis įvertinimas, pagrįstas trumpalaikiais bandymais. Detalų testavimą su matavimais ir grafikais atliksiu visai gegužės mėnesio dienai jau skydo vietoje.

Kol eksperimentavau su skydeliu, apkrovos radiatorius labai įkaisdavo – juk išsklaidydavo 20 W. Mano skydeliui išmatuoti to visiškai užtenka, bet jei jis galingesnis, reikės montuoti didesnį radiatorių ir aktyvų aušinimą.

Štai dar vienas užšalimas. kovo 31 d., laikotarpis 9.00 - 9.05 val. Oras debesuotas, danguje tvyro migla ir debesys. Saulė išeina ir dingsta.


Išėjimo galia svyravo nuo 3 W iki 17 W. Per 5 veikimo minutes saulės baterija pagamino 1 Wh. Skydas puikiai atlaiko tokį orą.

Man patiko eksperimentai su saulės baterijomis, juos tęsiu. Jei kas turi praktinių ir naudingų patarimų, nedvejodami pasidalykite jais komentaruose. Manau, kad daugeliui bus įdomu.

Raudonplaukis banditas taip pat įkrauna nuo saulės:

Prekė buvo skirta parduotuvės atsiliepimui parašyti. Apžvalga paskelbta vadovaujantis Svetainės taisyklių 18 punktu.

Planuoju pirkti +53 Pridėti prie mėgstamiausių Man patiko apžvalga +59 +107

Prietaisas yra paprastas padidinimo keitiklis ir įtampos ribotuvas, kuris įkrauna 12 V baterijas iš 6 V saulės baterijos. Įrenginys taip pat turi MPPT (Maximum Power Point Tracking) funkciją. Kai galvojame apie MPPT, dažniausiai galvojame apie mikrovaldiklius ir sudėtingus galios skaičiavimo algoritmus. Tačiau tokių algoritmų tikrai nereikia.

Straipsnyje pateikiami du schematiniai sprendimai. Pirmoji grandinė tiesiog iliustruoja padidinimo perjungimo keitiklį, o antroji rodo naminę įrenginio darbo grandinę. Jis rekomenduojamas labiau pažengusiems eksperimentuotojams, kurie turi osciloskopą. Grandinė taip pat gali būti įdomi studentams ir tiems, kurie tiesiog nori praplėsti savo žinias apie elektroniką.

Padidinimo keitiklio topologijos diagramos ir naminės saulės energijos keitiklio grandinės diagramos

TeorinisintelektasOdidėjakeitiklis

Padidinimo keitiklio topologijos diagramoje ritė L1 įkraunama, kai įjungtas tranzistorius Q1. Kai tranzistorius Q1 yra išjungtas, ritė L1 išsikrauna į akumuliatorių per zenerio diodą D1. Atliekant šią operaciją kelis tūkstančius kartų per sekundę, išėjimo srovė bus didelė. Šis procesas taip pat vadinamas indukcine iškrova. Kad jis veiktų, įvesties įtampa turi būti mažesnė už išėjimo įtampą. Taip pat, jei turite saulės kolektorių, turite naudoti energijos kaupimo elementą – kondensatorių (C1), kuris leis saulės kolektoriui nuolat išvesti srovę tarp ciklų.

Stiprinimo keitiklio grandinės schemos aprašymas

Grandinę sudaro trys pagrindiniai blokai, įskaitant 555 MOS vartų generatorių, 555 PWM moduliatorių ir operacinį stiprintuvą su įtampos ribotuvu. 555 serija su pakopiniu išėjimu gali užtikrinti apie 200 mA srovę ir yra puikus mažos galios impulsų generatorius. 555 PWM moduliatorius yra klasikinė osciliatoriaus grandinė, pagrįsta 555 serija. Norint sureguliuoti kondensatoriaus C3 iškrovos laiką (ritės įkrovimo laiką), 5 kaiščiui taikoma 5 V įtampa.

Apribojimasįtampa

Operatyvinis stiprintuvas U1A apskaičiuoja baterijos įtampos signalą, kai padalinta įtampos kontrolinė vertė lyginama su 5V etalonine įtampa. Kai įtampa viršija nustatytą vertę, išėjimas persijungia neigiama kryptimi, taip sumažindamas generatoriaus PWM impulsų dažnį ir apribodamas bet kokį tolesnį įkrovimą. Tai veiksmingai apsaugo nuo perkrovimo.

Elektros grandinės maitinimas iš saulės baterijos

Kad būtų išvengta nereikalingo akumuliatoriaus išsikrovimo, kai nešviečia saulė, visos grandinės maitinamos per saulės kolektorių, išskyrus uždarojo ciklo įtampos daliklį, kuris sunaudoja apie 280 uA.

MOSFET logikalygiu

Kadangi grandinė turi veikti esant žemai įtampai (ši grandinė veikia nuo ne mažesnės kaip 4V įėjimo įtampos), būtina įdiegti loginio lygio MOSFET. Jis atsidarys esant 4,5 V įtampai. Tam naudoju galios MOSFET tranzistorių MTP3055.

Įtampos suspaudimas naudojant zenerio diodąD2

Šioje grandinėje NEATJUNKITE akumuliatoriaus, kitaip MOSFET tranzistorius perdegs. Todėl, norėdamas jį apsaugoti, sumontavau 24 V zenerio diodą D2. Be šio zenerio diodo aš pats sudeginau daug MOS tranzistorių.

MPPT funkcija

Kai didėja saulės baterijos įtampa / srovė, PWM generatorius padidina impulsų dažnį, o tai savo ruožtu padidina išėjimo srovę. Tuo pačiu metu į ritę tiekiama papildoma įtampa, todėl padidėja jos įkrovimo srovė. Rezultatas yra tai, kad padidinimo keitiklis iš tikrųjų „sunkėja“, kai įtampa pakyla, arba „sunkėja“, kai įtampa krinta. Siekiant maksimaliai padidinti energijos perdavimą ryškioje saulės šviesoje, potenciometras R8 sureguliuotas taip, kad akumuliatoriaus įkrovimo srovė būtų maksimali – tai bus maksimalios galios taškas. Jei grandinė veikia tinkamai, sukant R2 bus labai plokščia smailė. Diodas D3 tiksliau atlieka automatinį MPPT reguliavimą, atimdamas fiksuotą įtampą iš įtampos skirtumo tarp akumuliatoriaus ir vidutinės įtampos per kondensatorių C3. Esant silpnam apšvietimui pastebėsite, kad rezistorius R3 nėra optimalus, tačiau jis nebus visiškai pašalintas iš grandinės. Atminkite, kad išmanieji MPPT valdikliai taip pat gali geriau veikti visame diapazone, tačiau šis patobulinimas yra labai neveiksmingas.

Komponentų įvertinimai

Grandinė sukonfigūruota 9 V įtampai, saulės kolektorių - 3 W galiai. Padidinimo keitikliai yra gana sudėtingi ir neveiks esant įvairioms sąlygoms – jei jūsų sistema naudoja skirtingus saulės kolektorių galios limitus, tikėkitės problemų. Vieninteliai komponentai, kuriuos reikia reguliuoti, yra ritė L1 ir kondensatorius C3. Nustebau, kad pasikartojimo dažnis buvo labai mažas (apie 2kHz). Pradėjau nuo 100 µH ritės, bet grandinė veikia geriau esant 390 µH – iš pradžių norėjau apie 20 kHz. Norėdami užtikrinti geriausią veikimą, įkraukite ritę 5–10 kartų didesnę nei saulės kolektorių srove, tada palaukite ilgą laiką (3X), kad ritė visiškai išsikrautų. Tai užtikrins priimtiną veikimą, kai maitinimo įtampa bus artima akumuliatoriaus įtampai. Atkreipkite dėmesį, kad mažos varžos ritės užtikrina geriausią efektyvumą. Didžiausias nuostolis iš tikrųjų atsiranda Schottky dioduose, o mažiausiai nuostoliai yra tie, kam šie diodai skirti.

Paprastai pirmenybė teikiama aukšto dažnio veikimui. Tai sumažins ritės dydį. Tačiau eksperimentams naudokite ritę, kuri veiks geriausiai.

Siūlomi komponentai nurodyti diagramoje. Žinoma, įkroviklį galima pritaikyti pagal jūsų poreikius.

Oscilogramos

Radioelementų sąrašas

Paskyrimas Tipas Denominacija Kiekis PastabaParduotuvėMano užrašų knygelė
U1 Linijinis reguliatorius

LM78L05

1 LM78L05ACZX Į užrašų knygelę
U1A, U1B Operacinis stiprintuvas

LM358

1 Į užrašų knygelę
U2, U3 Programuojamas laikmatis ir generatorius

NE555

2 Į užrašų knygelę
Q1 MOSFET tranzistorius

NTD4906N-35G

1 Į užrašų knygelę
D1 Schottky diodas

1N5817

1 Į užrašų knygelę
D2 Zenerio diodas

1N5359B

1 Į užrašų knygelę
D3, D4 Lygintuvo diodas

1N4148

2 Į užrašų knygelę
L1 InduktoriusBoums 2100LL-391-H-RC1 390 µH, 2,4 A Į užrašų knygelę
C1 Elektrolitinis kondensatorius470uF x 25V1 Nikikon UHD1E471MPD6 Į užrašų knygelę
C2, C4, C5 Kondensatorius0,1 µF3 Į užrašų knygelę
C3 Kondensatorius0,01 µF1 Į užrašų knygelę
R1 Rezistorius

22 kOhm

1 Į užrašų knygelę
R2 Trimerio rezistorius

10 kOhm

1 Į užrašų knygelę
R3, R4, R9 Rezistorius