9 enkla solbatteriladdarkretsar

Prova Vårt Instrument För Att Eliminera Problem





Enkel solladdare är små enheter som låter dig ladda ett batteri snabbt och billigt genom solenergi.

En enkel solladdare måste ha tre inbyggda grundfunktioner:



  • Det borde vara låg kostnad.
  • Lekvänligt och lätt att bygga.
  • Måste vara tillräckligt effektiv för att tillgodose de grundläggande batteriladdningsbehoven.

Inlägget förklarar omfattande nio bästa men enkla solbatteriladdarkretsar med hjälp av IC LM338, transistorer, MOSFET, buck-omvandlare, etc. som kan byggas och installeras även av en lekman för laddar alla typer av batterier och drift av annan relaterad utrustning

Översikt

Solpaneler är inte nya för oss och idag används det i stor utsträckning inom alla sektorer. Den huvudsakliga egenskapen hos denna enhet för att omvandla solenergi till elektrisk energi har gjort den väldigt populär och nu betraktas den starkt som den framtida lösningen för all elkris eller brist.



Solenergi kan användas direkt för att driva en elektrisk utrustning eller helt enkelt lagras i en lämplig lagringsenhet för senare användning.

Normalt finns det bara ett effektivt sätt att lagra elkraft, och det är med hjälp av uppladdningsbara batterier.

Laddningsbara batterier är förmodligen det bästa och mest effektiva sättet att samla in eller lagra elektrisk energi för senare användning.

Energin från en solcell eller en solpanel kan också lagras effektivt så att den kan användas enligt deras egna önskemål, normalt efter att solen har gått ned eller när det är mörkt och när den lagrade effekten blir mycket nödvändig för att använda lamporna.

Även om det kan se ganska enkelt ut är det aldrig lätt att ladda ett batteri från en solpanel av två skäl:

Spänningen från en solpanel kan variera enormt beroende på de infallande solstrålarna och

Strömmen varierar också på grund av samma skäl ovan.

Ovanstående två orsaker kan göra laddningsparametrarna för ett typiskt uppladdningsbart batteri mycket oförutsägbara och farliga.

UPPDATERING:

Innan du går in på följande koncept kan du förmodligen prova den här superlätta solbatteriladdaren som garanterar säker och garanterad laddning av ett litet 12V 7 Ah-batteri genom en liten solpanel:

Delar krävs

  • Solpanel - 20V, 1 amp
  • IC 7812 - 1nr
  • 1N4007 Dioder - 3 nr
  • 2k2 1/4 watt motstånd - 1no

Det ser coolt ut är det inte. I själva verket kunde IC och dioderna redan vila i din elektroniska skräpbox, så du behöver köpa dem. Låt oss nu se hur dessa kan konfigureras för det slutliga resultatet.

Beräknad tid för att ladda batteriet från 11V till 14V är cirka 8 timmar.

Som vi vet kommer IC 7812 att producera en fast 12V vid utgången som inte kan användas för att ladda ett 12V batteri. De 3 dioderna som är anslutna vid jordanslutningarna (GND) introduceras specifikt för att motverka detta problem och för att uppgradera IC-utgången till cirka 12 + 0,7 + 0,7 + 0,7 V = 14,1 V, vilket är exakt vad som krävs för laddning av en 12 V batteriet helt.

Nedgången på 0,7 V över varje dioder höjer IC-jordningströskeln genom bestämd nivå som tvingar IC att reglera utgången vid 14,1 V istället för 12 V. 2k2-motståndet används för att aktivera eller förspänna dioderna så att den kan leda och genomdriv den avsedda nedgången på 2,1 V totalt.

Gör det ännu enklare

Om du letar efter en ännu enklare solladdare kan det förmodligen inte finnas något enklare än att ansluta en lämpligt klassad solpanel direkt till det matchande batteriet via en blockeringsdiod, som visas nedan:

Även om ovanstående design inte innehåller en regulator, kommer den fortfarande att fungera eftersom panelens strömutgång är nominell, och detta värde kommer bara att visa en försämring när solen ändrar sin position.

För ett batteri som inte är helt urladdat kan den enkla installationen ovan orsaka viss skada på batteriet, eftersom batteriet tenderar att laddas snabbt och fortsätter att laddas till osäkra nivåer och under längre perioder.

1) Använda LM338 som solcentral

Men tack vare de moderna mycket mångsidiga marker som LM 338 och LM 317 , som kan hantera ovanstående situationer mycket effektivt, vilket gör laddningsprocessen för alla uppladdningsbara batterier via en solpanel mycket säker och önskvärd.

Kretsen för en enkel LM338-batteriladdare visas nedan med IC LM338:

Kretsschemat visar en enkel inställning med IC LM 338 som har konfigurerats i sitt standardreglerade strömförsörjningsläge.

Använda en aktuell kontrollfunktion

Designens specialitet är att den innehåller en nuvarande kontroll funktionen också.

Det betyder att om strömmen tenderar att öka vid ingången, vilket normalt kan äga rum när solstrålens intensitet ökar proportionellt, sjunker laddarens spänning proportionellt och drar ner strömmen tillbaka till det angivna värdet.

Som vi kan se i diagrammet är transistorns BC547-kollektor / emitter ansluten över ADJ och marken, den blir ansvarig för att initiera de aktuella kontrollåtgärderna.

När ingångsströmmen stiger börjar batteriet dra mer ström, detta bygger upp en spänning över R3 som översätts till en motsvarande basenhet för transistorn.

Transistorn leder och korrigerar spänningen via C LM338 så att strömhastigheten justeras enligt batteriets säkra krav.

Nuvarande gräns Formel:

R3 kan beräknas med följande formel

R3 = 0,7 / Max strömgräns

PCB-design för ovanstående förklarade enkla solcellsladdarkrets ges nedan:

Mätaren och ingångsdioden ingår inte i kretskortet.

2) $ 1 solbatteriladdarkrets

Den andra designen förklarar en billig men ändå effektiv, mindre än $ 1 billig men ändå effektiv solcellsladdarkrets, som kan byggas även av en lekman för att utnyttja effektiv solbatteriladdning.

Du behöver bara en solpanel, en omkopplare och några dioder för att få en rimligt effektiv solladdare.

Vad är Maximum Power Point Solar Tracking?

För en lekman skulle detta vara något för komplext och sofistikerat att förstå och ett system som involverar extrem elektronik.

På ett sätt kan det vara sant och säkert är MPPTs sofistikerade avancerade enheter som är avsedda för att optimera laddningen av batteriet utan att ändra solpanelens V / I-kurva.

Med enkla ord an MPPT spårar den momentana maximala tillgängliga spänningen från solpanelen och justerar laddningshastigheten på batteriet så att panelspänningen förblir opåverkad eller inte laddad.

Enkelt sagt, en solpanel skulle fungera mest effektivt om dess maximala momentana spänning inte dras ner nära den anslutna batterispänningen som laddas.

Till exempel om solpanelens öppna kretsspänning är 20V och batteriet som ska laddas är nominellt 12V, och om du ansluter de två direkt skulle panelspänningen sjunka till batterispänningen, vilket skulle göra saker för ineffektiva .

Omvänt om du skulle kunna hålla panelspänningen oförändrad men ändå ta ut det bästa möjliga laddningsalternativet från den, skulle systemet fungera med MPPT-principen.

Så det handlar om att ladda batteriet optimalt utan att påverka eller släppa panelspänningen.

Det finns en enkel och noll kostnadsmetod för att implementera ovanstående villkor.

Välj en solpanel vars öppna kretsspänning matchar batteriets laddningsspänning. Betydelse för a 12V batteri du kan välja en panel med 15V och det skulle ge maximal optimering av båda parametrarna.

Men praktiskt taget kan ovanstående förhållanden vara svåra att uppnå eftersom solpaneler aldrig ger konstanta utgångar och tenderar att generera försämrade effektnivåer som svar på varierande solstrålpositioner.

Därför rekommenderas alltid en solpanel med mycket högre betyg så att batteriet laddas även under sämre dagtid.

Med detta sagt, det är inte nödvändigt att gå för dyra MPPT-system, du kan få liknande resultat genom att spendera några dollar för det. Följande diskussion kommer att göra procedurerna tydliga.

Hur kretsen fungerar

Som diskuterats ovan, för att undvika onödig belastning av panelen måste vi ha förhållanden som helst matchar PV-spänningen med batterispänningen.

Detta kan göras genom att använda några dioder, en billig voltmeter eller din befintliga multimeter och en vridomkopplare. Självklart kan du inte förvänta dig att det är automatiskt på cirka $ 1, du kan behöva arbeta med strömbrytaren ett par gånger varje dag.

Vi vet att en likriktardiods spänningsfall framåt är cirka 0,6 volt, så genom att lägga till många dioder i serie kan det vara möjligt att isolera panelen från att dras till den anslutna batterispänningen.

Med hänvisning till kretsens digaram nedan, kan en cool liten MPPT-laddare ordnas med de visade billiga komponenterna.

Låt oss anta i diagrammet att panelens öppna kretsspänning är 20V och batteriet ska vara 12V.

Att ansluta dem direkt skulle dra panelspänningen till batterinivån och göra saker olämpliga.

Genom att lägga till 9 dioder i serie isolerar vi effektivt panelen från att laddas och dras till batterispänningen och ändå extraherar den maximala laddningsströmmen från den.

Det totala framåtfallet för de kombinerade dioderna skulle vara cirka 5V, plus batteriladdningsspänningen 14,4V ger cirka 20V, vilket betyder att när de är anslutna till alla dioder i serie under maximalt solsken skulle panelspänningen sjunka marginellt till kan vara cirka 19V vilket resulterar i en effektiv laddning av batteriet.

Antag nu att solen börjar doppa, vilket får panelspänningen att sjunka under märkspänningen, detta kan övervakas över den anslutna voltmätaren och några dioder hoppas över tills batteriet återställs med optimal effekt.

Pilsymbolen som visas kopplad till panelspänningen positiv kan ersättas med en vridomkopplare för det rekommenderade valet av dioder i serie.

Med ovanstående situation implementerad kan tydliga MPPT-laddningsförhållanden simuleras effektivt utan att använda dyra enheter. Du kan göra detta för alla typer av paneler och batterier genom att bara inkludera fler antal dioder i serie.

enklaste solladdaren endast med dioder

3) Solar laddare och förarkrets för 10W / 20W / 30W / 50W vit hög effekt SMD LED

Den tredje idén lär oss hur man bygger en enkel sol-LED med batteriladdarkrets för lysande LED med hög effekt (SMD) lampor i storleksordningen 10 watt till 50 watt. SMD-lysdioderna skyddas helt termiskt och från överström med ett billigt LM 338 strömbegränsningssteg. Idén begärdes av Sarfraz Ahmad.

Tekniska specifikationer

I grund och botten är jag certifierad maskiningenjör från Tyskland för 35 år sedan och arbetade utomlands i många år och lämnade för många år sedan på grund av personliga problem hemma.
Jag är ledsen att störa dig men jag känner till dina förmågor och expertis inom elektronik och uppriktighet för att hjälpa och vägleda början som jag. Jag har sett den här kretsen någonstans för 12 volt.

Jag har anslutit till SMD, 12v 10 watt, lock 1000uf, 16 volt och en brygglikriktare kan du se artikelnumret på det. När jag vrider börjar likriktaren att värmas upp och de båda SMD: erna också. Jag är rädd om om dessa lampor är tända länge kan det skada SMD: er och likriktare. Jag vet inte var problemet är. Du kan hjälpa mig.

Jag har en lampa i en veranda som tänds vid disk och av vid gryningen. Tyvärr på grund av belastningsavbrott när det inte finns någon elektricitet förblir detta ljus tills elen är tillbaka.

Jag vill installera minst två SMD (12 volt) med LDR så snart ljuset släcks kommer SMD-lamporna att tändas. Jag vill ha ytterligare två liknande lampor någon annanstans i verandan för att hålla hela tända. Jag tror att om jag ansluter alla dessa fyra SMD-lampor med 12 volt strömförsörjning som får ström från UPS-kretsen.

Naturligtvis kommer det att lägga ytterligare belastning på UPS-batteriet som knappast är fulladdat på grund av frekvent belastning. Den andra bästa lösningen är att installera 12 volt solpanel och fästa alla dessa fyra SMD-lampor med den. Det laddar batteriet och tänder / släcker lamporna.

Denna solpanel borde kunna hålla dessa lampor hela natten och kommer att stängas av vid gryningen. Hjälp mig också och ge detaljer om denna krets / projekt.

Du kan ta dig tid att ta reda på hur du gör det. Jag skriver till dig eftersom tyvärr ingen elektronik- eller solproduktsäljare på vår lokala marknad är villig att ge mig hjälp, ingen av dem verkar vara tekniskt kvalificerade och de vill bara att sälja sina delar.

Sarfraz Ahmad

Rawalpindi, Pakistan

strömstyrd solladdare med LED-bank

Designen

I den visade 10 watt till 50 watt SMD sol-LED-ljuskretsen med automatisk laddare ovan ser vi följande steg:

  • Till solpanelen
  • Ett par strömstyrda LM338-regulatorkretsar
  • Ett växlingsrelä
  • Ett uppladdningsbart batteri
  • och en 40 watt LED SMD-modul

Ovanstående steg integreras på följande förklarade sätt:

De två LM 338-stegen är konfigurerade i standardströmregleringslägen med användning av respektive strömavkänningsmotstånd för att säkerställa en strömstyrd utgång för relevant ansluten belastning.

Lasten till vänster LM338 är batteriet som laddas från detta LM338-steg och en ingångskälla för solpaneler. Motståndet Rx beräknas så att batteriet får den föreskrivna mängden ström och inte är överdriven eller överladdad.

Den högra sidan LM 338 är laddad med LED-modulen och här ser Ry också till att modulen levereras med rätt specificerad ström för att skydda enheterna från en termisk runaway-situation.

Specifikationerna för solpanelens spänning kan ligga mellan 18V och 24V.

Ett relä introduceras i kretsen och är ansluten med LED-modulen så att den bara är PÅ under natten eller när det är mörkt under tröskeln för solpanelen att generera den nödvändiga eventuella strömmen.

Så länge solspänningen är tillgänglig förblir reläet strömförande och isolerar LED-modulen från batteriet och ser till att 40-watt LED-modulen förblir avstängd under dagtid och medan batteriet laddas.

Efter skymning, när solspänningen blir tillräckligt låg, kan reläet inte längre hålla sin N / O-position och hoppar till N / C-växlingen, ansluter batteriet till LED-modulen och lyser upp arrayen genom tillgängligt fulladdat batterikraft.

LED-modulen kan ses med en kylfläns som måste vara tillräckligt stor för att uppnå ett optimalt resultat från modulen och för att säkerställa längre livslängd och ljusstyrka från enheten.

Beräkning av motståndsvärden

De angivna begränsningsmotstånden kan beräknas från de givna formlerna:

Rx = 1,25 / batteriladdningsström

Ry = 1,25 / LED-strömvärde.

Förutsatt att batteriet är ett 40 AH blybatteri bör den föredragna laddningsströmmen vara 4 ampere.

därför är Rx = 1,25 / 4 = 0,31 ohm

wattförbrukning = 1,25 x 4 = 5 watt

LED-strömmen kan hittas genom att dividera dess totala watt med spänningen, det vill säga 40/12 = 3,3 ampere

därför är Ry = 1,25 / 3 = 0,4 ohm

wattförbrukning = 1,25 x 3 = 3,75 watt eller 4 watt.

Begränsningsmotstånd används inte för 10 watt lysdioder eftersom ingångsspänningen från batteriet är i nivå med den angivna 12V-gränsen för LED-modulen och därför inte kan överskrida de säkra gränserna.

Ovanstående förklaring avslöjar hur IC LM338 enkelt kan användas för att skapa en användbar LED-ljuskrets med en automatisk laddare.

4) Automatisk solkrets med ett relä

I vår fjärde automatiska solkrets har vi ett enda relä som en omkopplare för laddning av ett batteri under dagtid eller så länge solpanelen genererar elektricitet och för att tända en ansluten lysdiod medan panelen inte är aktiv.

Uppgradering till en reläbyte

I en av min tidigare artikel som förklarade en enkel solenergi trädgård ljus krets , använde vi en enda transistor för omkopplingsoperationen.

En nackdel med den tidigare kretsen är att den inte tillhandahåller en reglerad laddning för batteriet, även om det inte kan vara absolut nödvändigt eftersom batteriet aldrig laddas till sin fulla potential, kan denna aspekt kräva en förbättring.

En annan associerad nackdel med den tidigare kretsen är dess lågeffektspecifikation som begränsar den från att använda högeffektsbatterier och lysdioder.

Följande krets löser effektivt båda de två ovanstående problemen, med hjälp av ett relä och ett emitterföljertransistorsteg.

Kretsschema

Reläkontrollerad automatisk solkrets

Hur det fungerar

Under optimal solsken får reläet tillräckligt med ström från panelen och förblir påslagen med N / O-kontakterna aktiverade.

Detta gör det möjligt för batteriet att få laddningsspänningen genom en transistor emitter follower voltage regulator.

De emitterföljare designen konfigureras med hjälp av en TIP122, ett motstånd och en zenerdiod. Motståndet ger den nödvändiga förspänningen för att transistorn ska leda, medan zenerdiodvärdet klämmer emitterspänningen regleras precis under zenerspänningsvärdet.

Zenervärdet väljs därför lämpligt för att matcha laddningsspänningen för det anslutna batteriet.

För ett 6V-batteri kan zenerspänningen väljas till 7,5V, för 12V-batteriet kan zenerspänningen vara cirka 15V och så vidare.

Emitterföljaren ser också till att batteriet aldrig får överladdas över den tilldelade laddningsgränsen.

Under kvällen, när en avsevärd nedgång i solljus detekteras, förhindras reläet från den erforderliga minimispänningen, vilket får det att skifta från sin N / O till N / C-kontakt.

Ovanstående reläväxling återställer omedelbart batteriet från laddningsläge till LED-läge och lyser upp lysdioden genom batterispänningen.

Dellista för en 6V / 4AH automatisk solljuskrets med en reläväxling

  1. Solpanel = 9V, 1amp
  2. Relä = 6V / 200mA
  3. Rx = 10 ohm / 2 watt
  4. zenerdiod = 7,5 V, 1/2 watt

5) Transistoriserad Solar Charger Controller Circuit

Den femte idén som presenteras nedan beskriver en enkel solcellsladdarkrets med automatisk avstängning med endast transistorer. Idén begärdes av Mubarak Idris.

Kretsmål och krav

  1. Snälla sir, kan du göra mig till ett 12V, 28.8AH litiumjonbatteri, automatisk laddningsregulator med solpanel som strömförsörjning, vilket är 17V vid 4,5A vid max solljus.
  2. Laddningsregulatorn ska kunna ha överladdningsskydd och lågt batteriavbrott och kretsen ska vara enkel att göra för nybörjare utan IC- eller mikrokontroll.
  3. Kretsen ska använda relä- eller bjt-transistorer som omkopplare och zener för spänningsreferens tack herr hoppas att höra från dig snart!

Designen

helt transistoriserad solladdare med belastning avstängd

PCB-design (komponentsidan)

Med hänvisning till ovanstående enkla solcellsladdarkrets med hjälp av transistorer, sker den automatiska avstängningen för laddningsnivån för full laddning och den lägre nivån genom ett par BJT-apparater konfigurerade som komparatorer.

Minns det tidigare indikatorkrets för lågt batteri med transistorer , där den låga batterinivån indikerades med bara två transistorer och några andra passiva komponenter.

Här använder vi en identisk design för att känna av batterinivåerna och för att genomföra den nödvändiga omkopplingen av batteriet över solpanelen och den anslutna belastningen.

Låt oss anta att vi initialt har ett delvis urladdat batteri som gör att den första BC547 från vänster slutar leda (detta ställs in genom att justera basförinställningen till denna tröskelgräns) och låter nästa BC547 leda.

När denna BC547 utför det gör det möjligt för TIP127 att slå PÅ, vilket i sin tur gör att solpanelens spänning når batteriet och börjar ladda det.

Ovanstående situation håller tvärtom TIP122 avstängd så att lasten inte kan fungera.

När batteriet börjar laddas börjar spänningen över försörjningsskenorna också öka till en punkt där vänster sida BC547 bara kan leda, vilket gör att höger sida BC547 slutar leda längre.

Så snart detta händer förhindras TIP127 från de negativa bassignalerna och den slutar gradvis att leda så att batteriet gradvis bryts från solpanelens spänning.

Ovanstående situation tillåter emellertid TIP122 att långsamt ta emot en basförspänningsutlösare och den börjar leda .... vilket säkerställer att lasten nu kan få den nödvändiga matningen för sina operationer.

Ovanstående förklarade solcellsladdarkrets med transistorer och med automatiska avstängningar kan användas för alla småskaliga applikationer för solcentraler, t.ex. för att ladda mobiltelefonbatterier eller andra former av Li-ion-batterier säkert.

För får en reglerad laddningsförsörjning

Följande design visar hur man konverterar eller uppgraderar ovanstående kretsschema till en reglerad laddare, så att batteriet levereras med en fast och en stabiliserad utgång oavsett en stigande spänning från solpanelen.

6) Solar Pocket LED-ljuskrets

Den sjätte designen här förklarar en enkel lågpris-LED-solkrets för ficklampor som kan användas av de behövande och underprivilegierade delarna av samhället för att belysa sina hus på natten billigt.

Idén begärdes av Mr. R.K. Rao

Kretsmål och krav

  1. Jag vill skapa en LED-lampa med SOLAR-fickor med en 9 cm x 5 cm x 3 cm transparent plastlåda [tillgänglig på marknaden för Rs.3 / -] med en 1 watt LED / 20 mA LED som drivs av ett 4v 1A uppladdningsbart förseglat blybatteri [SUNCA / VICTARI] & även med en avsättning för laddning med en mobiltelefonladdare [där nätström finns].
  2. Batteriet bör vara utbytbart när det är dött efter användning i 2/3 år / föreskriven livstid av landsbygden / stamanvändaren.
  3. Detta är avsett att användas av stam- / landsbygdens barn för att lysa upp en bok. Det finns bättre led-lampor på marknaden för cirka Rs.500 [d.light], för Rs.200 [Thrive].
  4. Dessa lampor är bra förutom att de har en minisolpanel och en ljus lysdiod med en livslängd på tio år om inte mer, men med ett uppladdningsbart batteri utan avsättning för att den ska bytas ut när den är död efter två eller tre års användning. slöseri med resurser och oetiskt.
  5. Det projekt jag tänker är ett projekt där batteriet kan bytas ut, vara lokalt tillgängligt till låg kostnad. Priset på ljuset bör inte överstiga Rs.100 / 150.
  6. Det kommer att marknadsföras utan vinstdrift genom icke-statliga organisationer i stamområden och i slutändan leverera kit till stam- / landsbygdens ungdomar för att göra dem i byn.
  7. Jag har tillsammans med en kollega gjort några lampor med 7V EW högeffektsbatterier och 2x20mA pirahna lysdioder och testat dem - de varade i över 30 timmars kontinuerlig belysning som var tillräcklig för att lysa upp en bok från en halv meters avstånd och en annan med ett 4v solbatteri och 1watt 350A LED ger tillräckligt med ljus för matlagning i en hydda.
  8. Kan du föreslå en krets med ett AA / AAA uppladdningsbart batteri, mini solpanel som passar på lådans lock på 9x5cm och en DC-DC-booster och 20mA-lampor. Om du vill att jag ska komma över till din plats för diskussioner kan jag.
  9. Du kan se lamporna vi har gjort på google-foton på https://goo.gl/photos/QyYU1v5Kaag8T1WWA Tack,

Designen

Enligt begäran måste solfickans LED-ljuskretsar vara kompakta, arbeta med en enda 1,5AAA-cell med en DC-DC-omvandlare och utrustad med en självreglerande solcellsladdarkrets .

Kopplingsschemat som visas nedan uppfyller troligen alla ovanstående specifikationer och ändå ligger inom den överkomliga gränsen.

Kretsschema

solficka LED-ljuskrets med joule tjuv

Designen är en grundläggande Joule Thief Circuit med en enda penlight-cell, en BJT och en induktor för att driva alla standard 3,3 V LED.

I designen visas en 1 watt LED, även om en mindre 30 mA hög ljusdiode kan användas.

De sol-LED-krets kan pressa ut den sista droppen av 'joule' eller laddningen från cellen och därav namnet joule tjuv, vilket också innebär att lysdioden skulle fortsätta att lysa tills det nästan inte finns något kvar i cellen. Men cellen här är en uppladdningsbar typ rekommenderas inte att laddas ut under 1V.

1,5 V-batteriladdaren i konstruktionen är byggd med en annan lågeffekt BJT konfigurerad i sin emitterföljarkonfiguration, vilket gör att den kan producera en emitterspänningsutgång som är exakt lika med potentialen vid basen, inställd av 1K-förinställningen. Detta måste ställas in exakt så att sändaren inte producerar mer än 1,8V med en DC-ingång över 3V.

DC-ingångskällan är en solpanel som kan producera ett överskott på 3V vid optimalt solljus och låta laddaren ladda batteriet med maximalt 1,8 V.

När denna nivå har uppnåtts hämmar emitterföljaren helt enkelt ytterligare laddning av cellen, vilket förhindrar eventuell överladdning.

Induktorn för ficklampans solcellsljuskrets består av en liten ferritringstransformator med 20:20 varv som kan ändras på lämpligt sätt och optimeras för att möjliggöra den mest gynnsamma spänningen för den anslutna lysdioden som kan vara till och med tills spänningen har sjunkit under 1,2 V .

7) Enkel solladdare för gatubelysning

Den sjunde solladdaren som diskuteras här passar bäst eftersom ett sol-LED-gatubelysningssystem är särskilt utformat för den nya hobbyisten som enkelt kan bygga den genom att hänvisa till den bildskiss som presenteras här.

På grund av sin enkla och relativt billigare design kan systemet lämpligen användas för gatubelysning eller i andra liknande avlägsna områden, men detta begränsar ändå inte det från att användas i städer.

Huvudfunktionerna i detta system är:

1) Spänningsstyrd laddning

2) Strömstyrd LED-drift

3) Inga reläer används, alla halvledarsignaler

4) Låg kritisk spänningsbelastning

5) Indikatorer för lågspänning och kritisk spänning

6) Full laddningsavstängning ingår inte för enkelhets skull och eftersom laddningen är begränsad till en kontrollerad nivå som aldrig låter batteriet överladdas.

7) Användning av populära IC: er som LM338 och transistorer som BC547 säkerställer problemfri upphandling

8) Dagsnattavkänningsfas som säkerställer automatisk avstängning vid skymning och PÅ vid gryning.

Hela kretsdesignen för det föreslagna enkla LED-gatubelysningssystemet illustreras nedan:

Kretsschema

Solar controller laddare med 2N3055 transistorer

Kretssteget innefattande T1, T2 och P1 är konfigurerade till ett enkelt låg batterisensor, indikatorkrets

Ett exakt identiskt steg kan också ses strax nedan, med T3, T4 och tillhörande delar, som bildar ett annat lågspänningsdetektorsteg.

T1, T2-steget detekterar batterispänningen när den sjunker till 13V genom att tända den anslutna lysdioden vid T2-samlaren, medan T3-, T4-steget detekterar batterispänningen när den når under 11V och indikerar situationen genom att lysa upp den tillhörande lysdioden med samlaren av T4.

P1 används för att justera T1 / T2-steget så att T2-lysdioden bara tänds vid 12V, på samma sätt justeras P2 för att få T4-lysdioden att börja lysa vid spänningar under 11V.

IC1 LM338 är konfigurerad som en enkel reglerad spänningsmatning för att reglera solpanelens spänning till en exakt 14V, detta görs genom att justera den förinställda P3 på lämpligt sätt.

Denna utgång från IC1 används för att ladda gatubelysningsbatteriet under dagtid och maximalt solsken.

IC2 är en annan LM338 IC, ansluten i ett aktuellt styrläge, dess ingångsstift är anslutet till batteriet positivt medan utgången är ansluten till LED-modulen.

IC2 begränsar strömnivån från batteriet och levererar rätt mängd ström till LED-modulen så att den kan fungera säkert under säkerhetskopieringsläget nattetid.

T5 är en effekttransistor som fungerar som en omkopplare och utlöses av det kritiska batteristeget närhelst batterispänningen tenderar att nå den kritiska nivån.

Närhelst detta händer är T5-basen direkt jordad av T4 och stänger av den direkt. När T5 är avstängd kan LED-modulen lysa och därför stängs den också av.

Detta förhindrar och skyddar batteriet från att bli alltför urladdat och skadat. I sådana situationer kan batteriet behöva en extern laddning från elnätet med en 24V strömförsörjning som appliceras över solpanelens försörjningsledningar, över katoden på D1 och marken.

Strömmen från denna strömförsörjning kan specificeras till cirka 20% av batteriets AH, och batteriet kan laddas tills båda lysdioderna slutar lysa.

T6-transistorn tillsammans med basmotstånden är positionerade för att detektera matningen från solpanelen och se till att LED-modulen förblir avstängd så länge en rimlig mängd matning är tillgänglig från panelen, eller med andra ord T6 håller LED-modulen stängd av tills den är tillräckligt mörk för LED-modulen och slås sedan på. Det motsatta händer vid gryningen när LED-modulen stängs av automatiskt. R12, R13 bör justeras noggrant eller väljas för att bestämma önskade trösklar för LED-modulens PÅ / AV-cykler

Hur man bygger

För att lyckas med detta enkla gatubelysningssystem måste de förklarade stadierna byggas separat och verifieras separat innan de integreras tillsammans.

Montera först T1, T2-scenen tillsammans med R1, R2, R3, R4, P1 och LED.

Använd sedan en variabel strömförsörjning med en exakt 13V på detta T1-, T2-steg och justera P1 så att lysdioden bara tänds, öka matningen lite för att säga 13,5V och lysdioden ska stängas av. Detta test kommer att bekräfta att detta lågspänningsindikatorsteg fungerar korrekt.

Gör identiskt T3 / T4-scenen och ställ in P2 på ett liknande sätt för att lysdioden ska lysa vid 11V vilket blir den kritiska nivån för scenen.

Efter detta kan du gå vidare med IC1-steget och justera spänningen över dess 'kropp' och jord till 14V genom att justera P3 i rätt utsträckning. Detta bör göras igen genom att mata en 20V eller 24V strömförsörjning över dess ingångsstift och jordledning.

IC2-steget kan byggas som visat och kräver ingen inställningsprocedur förutom valet av R11 som kan göras med formeln som uttryckt i denna artikel för universell strömbegränsare

Dellista

  • R1, R2, R3 R4, R5, R6, R7 R8, R9, R12 = 10k, 1/4 WATT
  • P1, P2, P3 = 10K FÖRINSTÄLLNINGAR
  • R10 = 240 OHMS 1/4 WATT
  • R13 = 22K
  • D1, D3 = 6A4 DIOD
  • D2, D4 = 1N4007
  • T1, T2, T3, T4 = BC547
  • T5 = TIP142
  • R11 = SE TEXT
  • IC1, IC2 = LM338 IC TO3-paket
  • LED-modul = Gjord genom att ansluta 24nos 1 WATT-lysdioder i serie- och parallellanslutningar
  • Batteri = 12V SMF, 40 AH
  • Solpanel = 20 / 24V, 7 Amp

Gör den 24 watt LED-modulen

24-watt-LED-modulen för ovanstående enkla gatubelysningssystem kan byggas helt enkelt genom att ansluta 24 nr 1 watt-lysdioder som visas i följande bild:

8) Solar Panel Buck Converter Circuit med överbelastningsskydd

Det åttonde solkonceptet som diskuteras nedan talar om en enkel krets för solpanelbockomvandlare som kan användas för att erhålla önskad lågspänning från 40 till 60V ingångar. Kretsen säkerställer en mycket effektiv spänningsomvandling. Idén begärdes av Mr. Deepak.

Tekniska specifikationer

Jag letar efter DC - DC buck-omvandlare med följande funktioner.

1. Ingångsspänning = 40 till 60 VDC

2. Utgångsspänning = Reglerad 12, 18 och 24 VDC (flera utgångar från samma krets krävs inte. Separat krets för varje o / p-spänning är också bra)

3. Utströmskapacitet = 5-10A

4. Skydd vid utgång = Överström, kortslutning etc.

5. Liten LED-indikator för enhetsdrift skulle vara en fördel.

Uppskatta om du kan hjälpa mig att utforma kretsen.

Vänliga hälsningar,
Deepak

Designen

Den föreslagna 60V till 12V, 24V buck-omvandlingskretsen visas i figuren nedan, detaljerna kan förstås som förklaras nedan:

Konfigurationen kan delas in i steg, dvs. det astabla multivibratorsteget och det mosfetstyrda buckomvandlarsteget.

BJT T1, T2 bildar tillsammans med tillhörande delar en standard AMV-krets som är ansluten för att generera en frekvens med en hastighet av cirka 20 till 50 kHz.

Mosfet Q1 tillsammans med L1 och D1 bildar en standard buck-omvandlare-topologi för att implementera den erforderliga buck-spänningen över C4.

AMV styrs av ingången 40V och den genererade frekvensen matas till grinden till den anslutna mosfeten som omedelbart börjar oscilleras vid den tillgängliga strömmen från ingångsdrivningen L1, D1-nätverket.

Ovanstående åtgärd genererar den nödvändiga böjda spänningen över C4,

D2 ser till att denna spänning aldrig överstiger märkmarkeringen som kan vara fast 30V.

Denna 30V maxgränsspänning matas vidare till en LM396 spänningsregulator som kan ställas in för att få den slutliga önskade spänningen vid utgången med en hastighet av maximalt 10 ampere.

Utgången kan användas för att ladda det avsedda batteriet.

Kretsschema

Dellista för ovanstående 60V ingång, 12V, 24V utgångsbock omvandlare sol för panelerna.

  • R1 --- R5 = 10K
  • R6 = 240 OHMS
  • R7 = 10K POT
  • Cl, C2 = 2nF
  • C3 = 100uF / 100V
  • C4 = 100uF / 50V
  • Q1 = NÅGON 100V, 20AMP ​​P-kanal MOSFET
  • T1, T2 = BC546
  • D1 = NÅGON 10AMP SNABBT ÅTERVINNINGSDIOD
  • D2 = 30V ZENER 1 WATT
  • D3 = 1N4007
  • L1 = 30 varv av 21 SWG super emaljerad koppartråd lindad över en 10 mm diaferritstav.

9) Solenergi i hemmet Ställ in en levande anläggning

Den nionde unika designen som förklaras här illustrerar en enkel beräknad konfiguration som kan användas för att implementera vilken som helst önskad storlek på solpanelelektricitet som är inrättad för fjärrlokaliserade hus eller för att åstadkomma ett elnät från solpaneler.

Tekniska specifikationer

Jag är mycket säker på att du måste ha den här typen av kretsschema redo. Medan jag gick igenom din blogg gick jag vilse och kunde inte riktigt välja en som passar bäst för mina krav.

Jag försöker bara ställa mitt krav här och se till att jag förstår det korrekt.

(Det här är ett pilotprojekt för mig att ge mig in på detta område. Du kan räkna mig som en stor noll inom elektrisk kunskap.)

Mitt grundläggande mål är att maximera användningen av solenergi och minska min elräkning till ett minimum. (Jag bor på Thane. Så du kan föreställa dig elräkningar.) Så du kan överväga som om jag helt och hållet skapar ett soldrivet belysningssystem för mitt hem.

1. När det finns tillräckligt med solljus behöver jag inget konstgjort ljus.2. När solljusintensiteten sjunker under acceptabla normer önskar jag att mina lampor tänds automatiskt.

Jag vill dock stänga av dem under läggdags. Mitt nuvarande belysningssystem (som jag vill belysa) består av två vanliga starka ljusrörsljus (36W / 880 8000K) och fyra 8W CFL.

Vill kopiera hela installationen med soldriven LED-baserad belysning.

Som jag sa är jag en stor noll inom elområdet. Så snälla hjälp mig också med den förväntade installationskostnaden.

Designen

36 watt x 2 plus 8 watt ger totalt cirka 80 watt vilket är den totala förbrukningsnivån här.

Eftersom lamporna är specificerade för att fungera vid nätspänningsnivåer som är 220 V i Indien blir en växelriktare nödvändig för att konvertera solpanelspänningen till de specifikationer som krävs för att lamporna ska tändas.

Eftersom omformaren behöver ett batteri för att fungera som kan antas vara ett 12 V-batteri, kan alla parametrar som är nödvändiga för installationen beräknas på följande sätt:

Total avsedd förbrukning är = 80 watt.

Ovanstående kraft kan förbrukas från 06:00 till 18:00 vilket blir den maximala period man kan uppskatta, och det är ungefär 12 timmar.

Att multiplicera 80 med 12 ger = 960 wattimme.

Det innebär att solpanelen kommer att behöva producera så mycket wattimme under den önskade perioden på 12 timmar under hela dagen.

Men eftersom vi inte förväntar oss att få optimalt solljus under året, kan vi anta att den genomsnittliga perioden för optimalt dagsljus är cirka 8 timmar.

Att dela 960 med 8 ger = 120 watt, vilket betyder att den solpanel som krävs måste vara minst 120 watt.

Om panelspänningen väljs till att vara cirka 18 V, skulle de aktuella specifikationerna vara 120/18 = 6,66 ampere eller helt enkelt 7 ampere.

Låt oss nu beräkna den batteristorlek som kan användas för växelriktaren och som kan krävas att laddas med ovanstående solpanel.

Återigen eftersom den totala wattimmar fr hela dagen beräknas vara cirka 960 watt, dividerande detta med batterispänningen (som antas vara 12 V) får vi 960/12 = 80, det är cirka 80 eller helt enkelt 100 AH, därför det erforderliga batteriet måste klassas till 12 V, 100 AH för att få en optimal prestanda hela dagen (12 timmar).

Vi behöver också en sol laddningsregulator för att ladda batteriet, och eftersom batteriet skulle laddas under en period av cirka 8 timmar, måste laddningshastigheten vara cirka 8% av den nominella AH, det uppgår till 80 x 8 % = 6,4 ampere, därför måste laddningsregulatorn specificeras för att hantera minst 7 ampere bekvämt för den nödvändiga säkra laddningen av batteriet.

Det avslutar hela solpanel, batteri, inverterberäkningar som framgångsrikt kan implementeras för alla liknande typer av apparater som är avsedda för ett levande syfte i landsbygden eller andra avlägsna områden.

För andra V, I-specifikationer kan siffrorna ändras i den ovan förklarade beräkningen för att uppnå lämpliga resultat.

Om batteriet känns onödigt och solpanelen också kan användas direkt för drift av växelriktaren.

En enkel krets för solpanelens spänningsregulator kan ses i följande diagram, den givna omkopplaren kan användas för att välja ett batteriladdningsalternativ eller att direkt köra omformaren genom panelen.

I ovanstående fall måste regulatorn producera cirka 7 till 10 ampere ström, därför måste en LM396 eller LM196 användas i laddningssteget.

Ovanstående solpanelregulator kan konfigureras med följande enkla växelriktarkrets som är tillräckligt för att driva de önskade lamporna genom den anslutna solpanelen eller batteriet.

Dellista för ovanstående växelriktarkrets: R1, R2 = 100 ohm, 10 watt

R3, R4 = 15 ohm 10 watt

T1, T2 = TIP35 på kylflänsar

Den sista raden i begäran föreslår en LED-version som ska utformas för att ersätta och uppgradera befintliga CFL-lysrör. Detsamma kan implementeras genom att helt enkelt eliminera batteriet och växelriktaren och integrera lysdioderna med solens regulatorutgång, som visas nedan:

Adapterens negativa måste anslutas och göras gemensamt med negativt från solpanelen

Slutgiltiga tankar

Så vänner, det här var 9 grundläggande solbatteriladdarkonstruktioner, som var handplockade från den här webbplatsen.

Du hittar många fler sådana förbättrade solbaserade mönster i bloggen för vidare läsning. Och ja, om du har någon ytterligare idé kan du definitivt skicka den till mig, jag ska se till att presentera den här för våra tittares läsglädje.

Feedback från en av Avid-läsarna

Hej Swagatam,

Jag har stött på din webbplats och tycker att ditt arbete är mycket inspirerande. Jag arbetar för närvarande på ett STEM-program för vetenskap, teknik, teknik och matematik (4-5 år) i Australien. Projektet fokuserar på att öka barnens nyfikenhet på vetenskap och hur den ansluter till verkliga applikationer.

Programmet introducerar också empati i den tekniska designprocessen där unga elever introduceras till ett riktigt projekt (sammanhang) och engagerar sig med sina kollegor i skolan för att lösa ett världsligt problem. Under de kommande tre åren fokuserar vi på att introducera barn till vetenskapen bakom el och den verkliga tillämpningen av elektroteknik. En introduktion till hur ingenjörer löser verkliga problem för samhällets bästa.

Jag arbetar för närvarande med online-innehåll för programmet, som kommer att fokusera på unga elever (klass 4-6) som lär sig grunderna i el, i synnerhet förnybar energi, dvs solenergi i detta fall. Genom ett självstyrt inlärningsprogram lär barn och utforskar om el och energi, när de introduceras till ett verkligt projekt, dvs. ge belysning till barn som skyddas i flyktinglägren runt om i världen. Efter avslutat fem veckors program grupperas barn i team för att konstruera sollampor, som sedan skickas till missgynnade barn runt om i världen.

Som en pedagogisk grund som inte är en vinst, söker vi din hjälp med att utforma ett enkelt kretsschema som kan användas för konstruktion av ett 1 watts solljus som praktisk aktivitet i klassen. Vi har också anskaffat 800 solljussatser från en tillverkare, som barnen kommer att montera, men vi behöver någon för att förenkla kretsschemat för dessa ljussatser, som kommer att användas för enkla lektioner om el, kretsar och beräkning av effekt, volt, ström och omvandling av solenergi till elektrisk energi.

Jag ser fram emot att höra från dig och fortsätta med ditt inspirerande arbete.

Lösa begäran

Jag uppskattar ditt intresse och dina uppriktiga ansträngningar för att upplysa den nya generationen om solenergi.
Jag har bifogat den mest enkla men ändå effektiva LED-drivkretsen som kan användas för att belysa en 1 watts LED från en solpanel säkert med minimala delar.
Se till att ansluta en kylfläns på lysdioden, annars kan den brinna snabbt på grund av överhettning.
Kretsen är spänningsstyrd och strömstyrd för att säkerställa optimal säkerhet för lysdioden.
Låt mig veta om du har ytterligare tvivel.




Tidigare: Använda Triacs för att styra induktiva laster Nästa: BEL188 Transistor - Specifikation och datablad