Podle Národní laboratoře pro obnovitelné zdroje energie je sluneční světlo přijaté Zemí za hodinu dostačující k pokrytí roční energetické potřeby všech lidí na celém světě. Solární energie je vhodný pro vytápění a výrobu elektřiny pomocí fotovoltaických článků (PVC). Solární energie může omezit změnu klimatu, protože neprodukuje žádné emise uhlíku. Zde v tomto článku budeme diskutovat o hybridní solární nabíječce.
Solární energie je nejlepší alternativou, která může nahradit fosilní paliva jako uhlí a plyn pro výrobu elektřiny, které způsobují znečištění ovzduší, vody a půdy. Solární energie (tj. Stejnosměrná forma energie) může být uložena v baterii pro budoucí použití.
Účinnost přeměny solárního článku je procento sluneční energie svítící na fotovoltaický článek, které se přemění na použitelnou elektřinu.
Hybridní solární nabíječka
Účinnost solárního nabíjecího systému závisí na povětrnostních podmínkách. Solární panely generují nejvíce elektřiny v jasných dnech s bohatým slunečním svitem. Solární panel obvykle získá čtyři až pět hodin jasného slunečního světla za den. Pokud je počasí zamračené, ovlivňuje to proces nabíjení baterie a baterie není plně nabitá.
Řešení tohoto problému může poskytnout tato jednoduchá hybridní solární nabíječka. Může nabíjet baterii pomocí solární energie i síťového napájení. Když je výstup ze solárního panelu nad 12 voltů, baterie se nabíjí pomocí solární energie a když výkon klesne pod 12 voltů, baterie se nabíjí prostřednictvím síťového napájení.
Obvod hybridní solární nabíječky
Níže uvedený obrázek ukazuje hybridní solární nabíjecí obvod. K sestavení obvodu hybridní solární nabíječky jsou zapotřebí následující hardwarové komponenty.
- A 12V, 10W solární panel (připojený na SP1)
- Operační zesilovač CA3130 (IC1)
- 12V přepínací relé (RL1)
- Diody 1N4007
- Sestupný transformátor X1
- Tranzistor BC547 (T1)
- Několik dalších komponent RLC
Obvod hybridní solární nabíječky
10 W, 12 V solární panel
V tomto obvodu jsme použili 10 W, 12 V solární panel. Poskytne dostatek energie pro nabití 12V baterie.
10 W, 12 V solární panel
Tento modul 10w-12v je pole 36 multikrystalických křemíkových solárních článků podobného výkonu, které jsou sériově propojeny pro získání 12voltového výstupu.
Tyto solární články jsou namontovány na robustním eloxovaném hliníkovém rámu, který zajišťuje pevnost. Pro každých 18 článků řady článků je nainstalována jedna obtoková dioda. Tyto buňky jsou laminovány mezi vysokou propustností, 3 mm tvrzeným sklem s nízkým obsahem železa a vrstvou materiálu Tedlar Polyester Tedlar (TPT) dvěma vrstvami ethylenvinylacetátu (EVA). Toto nastavení chrání před pronikáním vlhkosti do modulu.
Klíčové vlastnosti
- 36 vysoce účinných křemíkových solárních článků
- Optimalizovaný výkon modulu se jmenovitým napětím 12 V DC
- Bypass diody, aby se zabránilo efektu horkého místa
- Buňky jsou vloženy do listu TPT a EVA
- Atraktivní, stabilní, robustní eloxované hliníkové rámy s pohodlím
- Kabeláž s rychlým připojením
Hybridní solární nabíjecí obvod pracuje
Za slunečného slunečního světla dodává 12 V, 10 W solární panel až 17 V DC s proudem 0,6 A. Dioda D1 poskytuje ochranu proti přepólování a kondenzátor C1 vyrovnává napětí ze solárního panelu. Operační zesilovač IC1 se používá jako jednoduchý komparátor napětí.
Zenerova dioda ZD1 poskytuje referenční napětí 11 voltů na invertující vstup IC1. Neinvertující vstup e op-amp dostává napětí ze solárního panelu přes R1.
Práce obvodu je jednoduchá. Když je výstup ze solárního panelu větší nebo roven 12 voltů, Zenerova dioda ZD1 vede a dodává 11 voltů na invertující svorku IC1.
Vzhledem k tomu, že neinvertující vstup operačního zesilovače má v tuto chvíli vyšší napětí, výstup komparátoru se zvýší. Zelená LED1 svítí, když je výstup komparátoru vysoký.
Tranzistor T1 poté vede a relé RL1 je pod napětím. Baterie tak získává nabitý proud ze solárního panelu přes normálně rozpojený (N / O) a společné kontakty relé RL1.
LED2 indikuje nabíjení baterie. Kondenzátor C3 je určen pro čisté spínání tranzistoru T1. Dioda D2 chrání tranzistor T1 před zpětným EMF a dioda D3 zabraňuje vybití proudu baterie do obvodu.
Když výstup ze solárního panelu poklesne pod 12 voltů, výstup komparátoru se sníží a relé se vypne. Nyní baterie získává nabitý proud z napájecího zdroje transformátoru přes normálně sepnutý (N / C) a společné kontakty relé.
Tento napájecí zdroj obsahuje sestupný transformátor X1, usměrňovací diody D4 a D5 a vyhlazovací kondenzátor C4.
Testování
Při testování správné funkce obvodu postupujte podle následujících pokynů:
- Vyjměte solární panel z konektoru SP1 a připojte zdroj stejnosměrného proměnného napětí.
- Nastavte nějaké napětí pod 12V a pomalu ho zvyšujte.
- Jakmile napětí dosáhne 12V a překročí hranici, logika v testovacím bodě TP2 se změní z nízké na vysokou.
- Napájecí napětí na bázi transformátoru lze zkontrolovat ve zkušebním bodě TP3.
Aplikace hybridní solární nabíječky
V posledních dnech má proces výroby elektřiny ze slunečního záření větší popularitu než jiné alternativní zdroje a fotovoltaické panely jsou absolutně bez znečištění a nevyžadují vysokou údržbu. Následuje několik příkladů.
- Hybridní solární nabíjecí systém používaný pro více zdrojů energie pro poskytování záložního napájení na plný úvazek do jiných zdrojů.
- Pouliční osvětlení využívá solární články k přeměně slunečního záření na stejnosměrný elektrický náboj. Tento systém používá k ukládání stejnosměrného proudu v bateriích solární regulátor nabíjení a používá se v mnoha oblastech.
- Domácí systémy používají FV modul pro domácí použití.
Jedná se tedy o design obvodu hybridní solární nabíječky. Doufám, že jste si tím prošli velmi dobře. další informace o projekty založené na solární energii nebo jakýkoli dotaz týkající se tohoto článku sdílejte v sekci komentářů níže.
