Segons el Laboratori Nacional d’Energies Renovables, la llum solar rebuda per la terra en una hora és suficient per satisfer les necessitats energètiques anuals de totes les persones del món. solar energy és adequat per a la calefacció i la generació d’electricitat mitjançant cel·les fotovoltaiques (PVC). L’energia solar pot restringir el canvi climàtic ja que no produeix emissions de carboni. Aquí, en aquest article, parlarem sobre el carregador solar híbrid.
L’energia solar és la millor alternativa, que pot substituir els combustibles fòssils com el carbó i el gas per a la generació d’electricitat que creen la contaminació de l’aire, l’aigua i la terra. L'energia solar (és a dir, forma d'energia DC) es pot emmagatzemar en una bateria per a un ús futur.
L’eficiència de conversió d’una cèl·lula solar és el percentatge d’energia solar que brilla sobre una cèl·lula fotovoltaica que es converteix en electricitat utilitzable.
Carregador solar híbrid
L'eficiència d'un sistema de càrrega solar depèn de les condicions meteorològiques. Els panells solars generen més electricitat en dies clars amb molta llum solar. Normalment, el panell solar rep de quatre a cinc hores de llum solar brillant al dia. Si el temps està ennuvolat, afecta el procés de càrrega de la bateria i la bateria no es carrega completament.
Aquest senzill carregador solar híbrid pot donar la solució a aquest problema. Pot carregar la bateria amb energia solar i subministrament de corrent altern. Quan la sortida del panell solar supera els 12 volts, la bateria es carrega mitjançant l'energia solar i, quan la sortida baixa de 12 volts, la bateria es carrega a través del subministrament de corrent altern.
Circuit de carregador solar híbrid
La figura següent mostra el circuit de carregador solar híbrid. Els components de maquinari següents necessaris per construir el circuit de carregador solar híbrid.
- Un panell solar de 12V i 10W (connectat a SP1)
- Amplificador operacional CA3130 (IC1)
- Relé de commutació única de 12V (RL1)
- 1N4007 Diodes
- Transformador descendent X1
- Transistor BC547 (T1)
- Pocs altres components RLC
Circuit de carregador solar híbrid
Panell solar de 10 watts i 12 volts
En aquest circuit, hem utilitzat un panell solar de 10 watts i 12 volts. Proporcionarà prou energia per carregar una bateria de 12V.
Panell solar de 10 watts i 12 volts
Aquest mòdul de 10w-12v és un conjunt de 36 cèl·lules solars de silici multi-cristal·lí de rendiment similar, interconnectades en sèrie per obtenir la sortida de 12 volts.
Aquestes cèl·lules solars es munten sobre un marc d'alumini anoditzat de gran resistència que proporciona resistència. Per a cada cadena de sèries de 18 cèl·lules, s’instal·la un díode de derivació. Aquestes cèl·lules estan laminades entre vidres temperats de 3 mm d’alta transmissivitat, poc ferro, i fulls d’un material de Tedlar Polièster Tedlar (TPT) mitjançant dues làmines d’acetat de vinil d’etilè (EVA). Aquesta configuració protegeix contra la humitat que penetra al mòdul.
Característiques clau
- 36 cèl·lules solars de silici d'alta eficiència
- Rendiment del mòdul optimitzat amb tensió nominal de 12 V CC
- Eviteu els díodes per evitar l’efecte del punt calent
- Les cèl·lules estan incrustades en un full de TPT i EVA
- Bastidors d'alumini anoditzat atractius, estables i resistents amb còmodes
- Precablat amb sistemes de connexió ràpida
Funciona el circuit de carregador solar híbrid
A la llum del sol, el panell solar de 12V i 10W proporciona fins a 17 volts de corrent continu amb el corrent de 0,6 amperes. El díode D1 proporciona protecció contra la polaritat inversa i el condensador C1 emmagatzema la tensió del panell solar. L’Op-amp IC1 s’utilitza com a simple comparador de voltatge.
Diodo Zener ZD1 proporciona una tensió de referència d'11 volts a l'entrada d'inversió d'IC1. L’entrada que no inverteix l’e-amplificador operatiu obté tensió del panell solar a través de R1.
El funcionament del circuit és senzill. Quan la sortida del panell solar és superior o igual a 12 volts, el díode Zener ZD1 condueix i proporciona 11 volts al terminal d'inversió d'IC1.
Com que l'entrada no inversora de l'amplificador operacional obté un voltatge més alt en aquest moment, la sortida del comparador es torna elevada. El LED1 verd s’encén quan la sortida del comparador és alta.
El transistor T1 condueix i transmet RL1 amb energia. Així, la bateria es carrega el corrent del panell solar a través dels contactes normalment oberts (N / O) i comuns del relé RL1.
El LED2 indica la càrrega de la bateria. El condensador C3 es proporciona per a una commutació neta del transistor T1. El díode D2 protegeix el transistor T1 de la CEM posterior i el díode D3 impedeix la descàrrega del corrent de la bateria al circuit.
Quan la sortida del panell solar baixa per sota de 12 volts, la sortida del comparador es redueix i el relé es desconnecta. Ara la bateria es carrega el corrent de la font d'alimentació basada en el transformador a través dels contactes normalment tancats (N / C) i comuns del relé.
Aquesta font d’alimentació inclou el transformador de baixada X1, els díodes rectificadors D4 i D5 i el condensador de suavització C4.
Proves
Per provar el bon funcionament del circuit, cal seguir les instruccions següents:
- Traieu el panell solar del connector SP1 i connecteu una font de tensió variable de CC.
- Estableix una tensió inferior a 12V i augmenta-la lentament.
- A mesura que el voltatge arriba als 12V i va més enllà, la lògica del punt de prova TP2 canvia de menor a major.
- La tensió d'alimentació basada en el transformador es pot comprovar al punt de prova TP3.
Aplicacions del carregador solar híbrid
En els darrers dies, el procés de generació d’electricitat a partir de la llum solar té més popularitat que altres fonts alternatives i els panells fotovoltaics no tenen contaminació i no requereixen un manteniment elevat. Els següents són alguns exemples.
- El sistema de carregador solar híbrid que s’utilitza per a múltiples fonts d’energia per proporcionar subministrament de còpia de seguretat a temps complet a altres fonts.
- Els llums públics fan servir les cèl·lules solars per convertir la llum solar en càrrega elèctrica de corrent continu. Aquest sistema utilitza un controlador de càrrega solar per emmagatzemar CC a les bateries i s’utilitza en moltes àrees.
- Els sistemes domèstics utilitzen mòduls fotovoltaics per a aplicacions domèstiques.
Així, doncs, es tracta de dissenyar circuits de carregadors solars híbrids. Espero que ho hagueu passat molt bé. més informació sobre projectes d’enginyeria basats en l’energia solar o qualsevol consulta sobre aquest article, comparteix-la a la secció de comentaris que hi ha a continuació.
