Панель мощностью 40 Вт с солнечной энергетической системой использовалась годами и никогда не вызывала никаких проблем. Простая схема, выполненная с использованием интегральной схемы LM393, используется для зарядки аккумулятора и регулятора солнечного заряда. В кратце Когда АКБ заряжен на 100%, мощность излишков с солнечной панели гасится сопротивлением на 100 ватт при этом солнечная панель на 40 ватт. По сути, солнечная панель завязана на постоянное соединение с аккумуляторной батареей. Схема интересна и проста, и реализовать на ее базе можно легко как пассивную так и активную балансировку для лития, и другие виды защит и автоматик.
Аккумулятор, используемый в солнечной энергетической системе, называется глубоко цикловым или аккумулятором для отдыха. Он может выдерживать чрезмерную разрядку по сравнению с обычным автомобильным аккумулятором, который необходимо постоянно заряжать от генератора, как в транспортных средствах.
Теория зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов очень сложна, но простое правило для предотвращения повреждения ячеек — не допускать падения напряжения выше 14,4 В во время зарядки или ниже 11 В во время разрядки; идеальное напряжение заряда составляет около 13,5 В. Можно использовать системы, которые отключают аккумулятор, если напряжение падает слишком низко, но если вы знаете суточную потребность и остаетесь в ее пределах, проблем быть не должно.
Коммерчески выпускаемые блоки имеют разные цены, характеристики и текущее использование, но если вы хотите собрать свой собственный, самый простой способ — использовать шунтирующий регулятор. Шунтирующие регуляторы могут быть не такими эффективными, как управляемые процессором конструкции, но они работают очень хорошо.
Схема также использует компаратор напряжения LM393N, но выход отличается. Когда вход + ниже, чем вход –, выход (контакт 7) будет заземлен внутри, эффективно связывая затвор МОП-транзистора IRF540A и нижний конец резистора 10K с землей. Однако, когда вход + выше, чем вход –, выход открывает затвор, позволяя резистору 10K питать затвор. Важной особенностью LM393N является его низкое потребление тока. Вся схема зарядного устройства потребляет всего около 3,5 мА.
Инвертирующий вход (вывод 6) питается от регулятора LM317L, выходное напряжение устанавливается многооборотным предустановщиком VR1. Неинвертирующий вход (вывод 5) измеряет напряжение на батарее через делитель напряжения, образованный двумя резисторами 47K.
Поскольку эти резисторы имеют одинаковое значение, напряжение на выводе 5 всегда будет составлять половину напряжения батареи, независимо от того, что происходит. Это достигается путем регулировки VR1, чтобы обеспечить половину требуемого напряжения зарядки на выводе 6 (например, 6,7 В для желаемого заряда 13,4 В).
Формула для расчета выходного напряжения LM317L: Vout = значение VR1 ÷ 1000 + 1 x 1,25. При используемых значениях это составляет от 1,25 до 7,5 вольт, доступных на выводе 6 операционного усилителя. Теперь, если напряжение батареи ниже 13,4 вольт, вывод 5 будет меньше 6,7 вольт, и, таким образом, выход компаратора (вывод 7) будет заземлен, а MOSFET будет выключен.
Солнечная панель будет подключена к аккумулятору и будет заряжаться. По мере зарядки аккумулятора его напряжение возрастет до 13,4 вольт, в этот момент напряжение на контакте 5 также возрастет, достигнув в конечном итоге 6,7 вольт (входы компаратора всегда стремятся к балансировке). Из-за чрезвычайно высокого коэффициента усиления ИС контакт 5 должен быть на измеримо малую величину выше контакта 6, чтобы разомкнуть выход (контакт 7), что позволит резистору 10 кОм открыться и подключить МОП-транзистор.
2R2 эффективно передает свою энергию на резистивную нагрузку вместо батареи, используя «шунтирующий» резистор через солнечную панель. Это поддерживает напряжение на батарее на заданном уровне. Примечание: на практике и при наличии солнца настройка может быть проще и точнее, если просто подключить солнечную панель без батареи или нагрузки, а затем установить VR1 по диагонали на 13,4 В.
Это 16-амперный диод Шоттки, который предотвращает шунтирование батареи резистором 2R2. Он также предотвращает подачу напряжения с батареи обратно в панель, хотя большинство панелей имеют встроенный защитный диод. Этот компонент не является критическим, пока он может выдерживать ток.
Можно использовать обычные кремниевые диоды, но диоды Шоттки лучше, поскольку на них меньше падение напряжения, поэтому теряется меньше энергии. MOSFET IRF540A рассчитан на ток более 20 ампер, что означает, что схема должна легко справляться с относительно небольшим количеством потребляемой мощности, но компоненты с высоким током все равно необходимо монтировать на радиаторе.
Резистор 2R2 на используемой солнечной панели мощностью 40 Вт сильно нагревался, поэтому рекомендуется использовать резистор мощностью не менее 100 Вт. Если вы используете резистор меньшей мощности, вы можете использовать вентилятор или радиатор. Фактически, можно использовать 12-вольтовую лампочку для противотуманных фар, но альтернативы не упоминаются.
Резервная система на солнечных батареях 12 В, контроллер солнечного заряда
Пароль: 320volt.com