Güneş panellerinizin doğru kullanımı için uygun şarj regülatörünün seçilmesi önemlidir. Bu, izole sahalara yönelik uygulamalarda aşırı şarj riski olmadan pillerinizi otomatik olarak yönetmenizi sağlar. Böylece güneş pilleriniz güvence altına alınır ve ömürleri artırılır.
Güneş enerjisi kurulumunda fotovoltaik hücre panelleri ile şarj edilecek akü arasına yerleştirilmek üzere.
Regülatör akünün şarj seviyesini sürekli olarak izler ve akü tamamen şarj olduğunda bağlantıyı keser. Kompakt devre, 3 ila 5 A akımlarla çalışabilen bir güç MOSFET'i kullanır. Akü voltajı 12 V.
Şarj durumunu, yetersiz güneş ışığını ve şarjlı aküyü gösteren LED'ler içerir.
Bu bileşen böylece panelin pili şarj ettiğini gösterir. Transistör T1 (PNP BC557 tipi) normalde iletkendir çünkü tabanı R8 direnci ile toprağa bağlıdır. İletimi kilitlemek için, mevcut çalışmanın iki çıkışından birinin yüksek seviyede olması gerekir; bu seviye, D2 ve D3 diyotları aracılığıyla T1 tabanına uygulanır.
İlk işlemin parçası olan devreye (U2A) dikkat ederek ilk işlemde neler olacağını görelim. Bu işlemsel yükselticinin evirici girişi (pim 2), U1 regülatörü tarafından sağlanan 5 voltluk voltaja uygulanırken, evirici olmayan giriş (pim 3), R2 kesintileri aracılığıyla, aküde mevcut voltajın bir kısmı uygulanır. terminaller. Bu voltaj pin 2'ye uygulanandan daha yüksek olduğunda, MOSFET'in bloke edilmesi ve yeşil LED LD2'nin etkinleştirilmesiyle işlemsel amplifikatörün çıkışı (normalde düşük) yüksek bir seviyeye getirilir.
Akü voltajı 14,2 ÷ 14,4 V (tam şarjlı akü) seviyesine ulaştığında anahtarlama sağlayacak şekilde potansiyometrenin ayarlanması gerektiği açıktır.
Direnç R4, anahtarlama eşiğini değiştirmek ve giriş işleminin salınımını önlemek için düşük bir histerezis sağlar. Uygulamada, işlemsel yükseltecin 0'dan 1'e geçişini elde etmek için pilin 14,4 voltluk bir potansiyele ulaşması gerekirken, yüksek seviye çıkışta 1'den 0'a geçiş elde etmek için pil voltajının 14,4 volt olması gerekir. 13,5 volta düşmelidir. Yani bu adım, pil tamamen şarj olduğunda akımı engeller.
Bakalım diğer operasyonda ne olacak? Bu, güneş paneli voltajı akü voltajından düşük olduğunda yüksek çıkış seviyesi sunar, bu durumda kırmızı LD3 LED'e bağlıdır ve MOSFET bloke edilir.
Aksine panel aydınlatıldığında ve voltajı aküyü şarj etmeye yeterli olduğunda LED söner ve MOSFET kapanır. Özetle sarı LED (LD1) panelin aküyü şarj ettiğini, kırmızı LED (LD3) güneş ışığının şarj devresini etkinleştirmek için yetersiz olduğunu ve son olarak yeşil LED (LD2) akünün tamamen şarj olduğunu gösterir. . Bu şarj regülatörü, maksimum 3 ÷ 5 amper akım sağlayabilen panellerle kullanılabilir, ancak D4 diyotunu değiştirmek, 10 ila 20 ampere kadar artırmak mümkündür, çalışma devam etmektedir. Ancak hadi kurulumlarımıza geri dönelim ve dikkatimiz, farklı elemanlar arasında yapılacak bağlantıları gösteren genel kablolamaya odaklanacaktır. Fotovoltaik paneller, her bir pozitif hat ile seri olarak iki adet 3 A diyot (tip 1N5404) kullanılması öngörüsü ile paralel olarak bağlanacaktır. Doğrudan güneş ışığında her panel, 700 ila 800 mA akımla 20 ila 21 volt voltaj sağlar.
Akümülatörle ilgili olarak, prototipte kullanılana benzer kapalı bir kurşun-asit akü kullanılması tavsiye edilir (38Ah'den bir Yuasa). Sistemimizin performansını arttırmak için daha güçlü bir panel (belki yaklaşık elli watt monokristal) ve daha büyük kapasiteli bir batarya (60 ila 80Ah arası) kullanmak yeterlidir. Pil hakkında, bu durumda bile, karşılıklı indirme olayını önlemek için, elemanları arasında artık paralel bağlantı kurulamayacağını unutmayın.
yerleşim pilanı
pcb
UYGULAMADA
Bu noktada size sadece şarj kontrol cihazının tamamlanmasıyla uğraşmak kalıyor. Bu amaçla, üzerine tüm bileşenleri monte ettiğimiz, özellikle küçük boyutlarda özel bir baskılı devre kartı oluşturduk. MOSFET küçük bir soğutucuya bağlanmalı ve çift operasyon 8 pinli bir sokete monte edilmelidir. Birinci operasyonel amplifikatörün tetikleme eşiğinin kolay ayarlanmasına olanak sağlamak amacıyla R2 için çok turlu bir potansiyometre kullanılması tavsiye edilir. Kart, tüm bağlantıları birleştirmek için bir terminal kullanır.
Devre çalışmasının doğrulanması ve kalibrasyonu sayaçta yapılabilir. Bu amaçla, akü panelleri olmadan, tam olarak 14,4 voltluk doğrudan voltaj sağlayabilen bir akü güç kaynağı yerine bağlanır. Bu durumda LD3 kırmızı LED'i kesinlikle yanar ve panel voltajı (ki yoktur) hiçbir şey değildir. Bu aşama MOS transistörünün çalışmasını engeller, böylece sarı LED LD1'in enerjisi kalıcı olarak kesilir. Ancak yeşil LED, R2 düzelticiyi nasıl ayarladığınıza bağlı olarak açılıp kapatılabilir. Işık yanıyorsa R2 potansiyometresini uyarıdan aşağı inene kadar çevirin, ardından kaydırıcıyı yanana kadar yavaşça ters yönde çevirin. Işık zaten kapalıysa, kontak anahtarını alana kadar kadranı çevirin. Şimdi aküyü bağlayın ve artı ve eksiyi + ve SOL-SOL terminallerine bağlayarak güneş paneli yerine alternatif akımı kullanın. Kırmızı diyottaki voltajı elde edene ve sarı olan yanana kadar kademeli olarak artırın. Yeşil ışık yanıyorsa bu yanmayacaktır. Bu test için kullanılan güç kaynağı, aşırı yük akımı oluşumunu önlemek için aşırı yük korumasıyla donatılmalıdır (koruma 1 ila 2 amp'e ayarlanmalıdır). Artık sistemi hayata geçirmek gerekiyor. Bu bakımdan, bizim yarım küremizde güneş panellerinin daima güneye dönük ve yaklaşık 45 derece eğimli olduğunu hatırlıyoruz. Ayrıca, özellikle alan çok rüzgarlıysa, panellerin çatıya veya balkona sabitlenmesi için uygun desteklerin kullanılmasını da öneririz. Son olarak elektrik bağlantılarından kaynaklanan kayıpları en aza indirmek için trafik akımına uygun çapta kablo kullanmayı unutmayın. Fabrikamız DC çalıştıran cihazlara 12 volt ile doğrudan güç verme kapasitesine sahiptir. 220 voltta çalışan cihazlarda, 12 voltluk bir süreklilik yoluyla bu amaca uygun 220 voltluk bir alternatif voltaj elde edilmesini sağlayan özel invertöre (PWM'de çalışıyorsa daha iyi) başvurmak gerekir.
Bileşenlerin listesi
R1 …………. 22 kΩ
R2 …………. Çok turlu düzeltici 10 KΩ
R3 …………. 12 kΩ
R4 …………. 330 kΩ
R5 …………. 100 kΩ
R6 …………. 4,7 kΩ
R7 …………. 4,7 kΩ
R8 …………. 8,2 kΩ
R9 …………. 8,2 kΩ
R10 ………… 1 kΩ
R11 ………… 1 MΩ
R12 ………… 100 kΩ
R13 ………… 100 kΩ
R14 ………… 1 MΩ
R15 ………… 220 kΩ
R16 ……… … 100 kΩ
R17 ………… 10 kΩ
R18 ………… 4,7 kΩ
C1 …………. Çok katmanlı 100 nF
C2 …………. Elektrolitik 1 μF 16V
C3 …………. Elektrolitik 22 μF 16V
C4 …………. Elektrolitik 47 μF 16V
D1 …………. diyot 1N4002
D2, D3 ……… diyot 1N4148
D4 ………. diyot 1N5404
LD1 ………… Sarı LED 5 mm
LD2 ………… Yeşil LED 5 mm
LD3 ………… Kırmızı LED 5 mm
U1 …………. 7805
U2 …………. TL072
T1 …………. BC557B
MSF1 ……….. BUZ11
Çeşitli:
– 4+4 destek
– baskılı devre
– 2 noktalı terminal bloğu (5 x.)
– TO220 için soğutucu
– vida + 3 MA somunu
Güneş enerjisi kurulumunda fotovoltaik hücre panelleri ile şarj edilecek akü arasına yerleştirilmek üzere.
Regülatör akünün şarj seviyesini sürekli olarak izler ve akü tamamen şarj olduğunda bağlantıyı keser. Kompakt devre, 3 ila 5 A akımlarla çalışabilen bir güç MOSFET'i kullanır. Akü voltajı 12 V.
Şarj durumunu, yetersiz güneş ışığını ve şarjlı aküyü gösteren LED'ler içerir.
Bu bileşen böylece panelin pili şarj ettiğini gösterir. Transistör T1 (PNP BC557 tipi) normalde iletkendir çünkü tabanı R8 direnci ile toprağa bağlıdır. İletimi kilitlemek için, mevcut çalışmanın iki çıkışından birinin yüksek seviyede olması gerekir; bu seviye, D2 ve D3 diyotları aracılığıyla T1 tabanına uygulanır.
İlk işlemin parçası olan devreye (U2A) dikkat ederek ilk işlemde neler olacağını görelim. Bu işlemsel yükselticinin evirici girişi (pim 2), U1 regülatörü tarafından sağlanan 5 voltluk voltaja uygulanırken, evirici olmayan giriş (pim 3), R2 kesintileri aracılığıyla, aküde mevcut voltajın bir kısmı uygulanır. terminaller. Bu voltaj pin 2'ye uygulanandan daha yüksek olduğunda, MOSFET'in bloke edilmesi ve yeşil LED LD2'nin etkinleştirilmesiyle işlemsel amplifikatörün çıkışı (normalde düşük) yüksek bir seviyeye getirilir.
Akü voltajı 14,2 ÷ 14,4 V (tam şarjlı akü) seviyesine ulaştığında anahtarlama sağlayacak şekilde potansiyometrenin ayarlanması gerektiği açıktır.
Direnç R4, anahtarlama eşiğini değiştirmek ve giriş işleminin salınımını önlemek için düşük bir histerezis sağlar. Uygulamada, işlemsel yükseltecin 0'dan 1'e geçişini elde etmek için pilin 14,4 voltluk bir potansiyele ulaşması gerekirken, yüksek seviye çıkışta 1'den 0'a geçiş elde etmek için pil voltajının 14,4 volt olması gerekir. 13,5 volta düşmelidir. Yani bu adım, pil tamamen şarj olduğunda akımı engeller.
Bakalım diğer operasyonda ne olacak? Bu, güneş paneli voltajı akü voltajından düşük olduğunda yüksek çıkış seviyesi sunar, bu durumda kırmızı LD3 LED'e bağlıdır ve MOSFET bloke edilir.
Aksine panel aydınlatıldığında ve voltajı aküyü şarj etmeye yeterli olduğunda LED söner ve MOSFET kapanır. Özetle sarı LED (LD1) panelin aküyü şarj ettiğini, kırmızı LED (LD3) güneş ışığının şarj devresini etkinleştirmek için yetersiz olduğunu ve son olarak yeşil LED (LD2) akünün tamamen şarj olduğunu gösterir. . Bu şarj regülatörü, maksimum 3 ÷ 5 amper akım sağlayabilen panellerle kullanılabilir, ancak D4 diyotunu değiştirmek, 10 ila 20 ampere kadar artırmak mümkündür, çalışma devam etmektedir. Ancak hadi kurulumlarımıza geri dönelim ve dikkatimiz, farklı elemanlar arasında yapılacak bağlantıları gösteren genel kablolamaya odaklanacaktır. Fotovoltaik paneller, her bir pozitif hat ile seri olarak iki adet 3 A diyot (tip 1N5404) kullanılması öngörüsü ile paralel olarak bağlanacaktır. Doğrudan güneş ışığında her panel, 700 ila 800 mA akımla 20 ila 21 volt voltaj sağlar.
Akümülatörle ilgili olarak, prototipte kullanılana benzer kapalı bir kurşun-asit akü kullanılması tavsiye edilir (38Ah'den bir Yuasa). Sistemimizin performansını arttırmak için daha güçlü bir panel (belki yaklaşık elli watt monokristal) ve daha büyük kapasiteli bir batarya (60 ila 80Ah arası) kullanmak yeterlidir. Pil hakkında, bu durumda bile, karşılıklı indirme olayını önlemek için, elemanları arasında artık paralel bağlantı kurulamayacağını unutmayın.
yerleşim pilanı
pcb
UYGULAMADA
Bu noktada size sadece şarj kontrol cihazının tamamlanmasıyla uğraşmak kalıyor. Bu amaçla, üzerine tüm bileşenleri monte ettiğimiz, özellikle küçük boyutlarda özel bir baskılı devre kartı oluşturduk. MOSFET küçük bir soğutucuya bağlanmalı ve çift operasyon 8 pinli bir sokete monte edilmelidir. Birinci operasyonel amplifikatörün tetikleme eşiğinin kolay ayarlanmasına olanak sağlamak amacıyla R2 için çok turlu bir potansiyometre kullanılması tavsiye edilir. Kart, tüm bağlantıları birleştirmek için bir terminal kullanır.
Devre çalışmasının doğrulanması ve kalibrasyonu sayaçta yapılabilir. Bu amaçla, akü panelleri olmadan, tam olarak 14,4 voltluk doğrudan voltaj sağlayabilen bir akü güç kaynağı yerine bağlanır. Bu durumda LD3 kırmızı LED'i kesinlikle yanar ve panel voltajı (ki yoktur) hiçbir şey değildir. Bu aşama MOS transistörünün çalışmasını engeller, böylece sarı LED LD1'in enerjisi kalıcı olarak kesilir. Ancak yeşil LED, R2 düzelticiyi nasıl ayarladığınıza bağlı olarak açılıp kapatılabilir. Işık yanıyorsa R2 potansiyometresini uyarıdan aşağı inene kadar çevirin, ardından kaydırıcıyı yanana kadar yavaşça ters yönde çevirin. Işık zaten kapalıysa, kontak anahtarını alana kadar kadranı çevirin. Şimdi aküyü bağlayın ve artı ve eksiyi + ve SOL-SOL terminallerine bağlayarak güneş paneli yerine alternatif akımı kullanın. Kırmızı diyottaki voltajı elde edene ve sarı olan yanana kadar kademeli olarak artırın. Yeşil ışık yanıyorsa bu yanmayacaktır. Bu test için kullanılan güç kaynağı, aşırı yük akımı oluşumunu önlemek için aşırı yük korumasıyla donatılmalıdır (koruma 1 ila 2 amp'e ayarlanmalıdır). Artık sistemi hayata geçirmek gerekiyor. Bu bakımdan, bizim yarım küremizde güneş panellerinin daima güneye dönük ve yaklaşık 45 derece eğimli olduğunu hatırlıyoruz. Ayrıca, özellikle alan çok rüzgarlıysa, panellerin çatıya veya balkona sabitlenmesi için uygun desteklerin kullanılmasını da öneririz. Son olarak elektrik bağlantılarından kaynaklanan kayıpları en aza indirmek için trafik akımına uygun çapta kablo kullanmayı unutmayın. Fabrikamız DC çalıştıran cihazlara 12 volt ile doğrudan güç verme kapasitesine sahiptir. 220 voltta çalışan cihazlarda, 12 voltluk bir süreklilik yoluyla bu amaca uygun 220 voltluk bir alternatif voltaj elde edilmesini sağlayan özel invertöre (PWM'de çalışıyorsa daha iyi) başvurmak gerekir.
Bileşenlerin listesi
R1 …………. 22 kΩ
R2 …………. Çok turlu düzeltici 10 KΩ
R3 …………. 12 kΩ
R4 …………. 330 kΩ
R5 …………. 100 kΩ
R6 …………. 4,7 kΩ
R7 …………. 4,7 kΩ
R8 …………. 8,2 kΩ
R9 …………. 8,2 kΩ
R10 ………… 1 kΩ
R11 ………… 1 MΩ
R12 ………… 100 kΩ
R13 ………… 100 kΩ
R14 ………… 1 MΩ
R15 ………… 220 kΩ
R16 ……… … 100 kΩ
R17 ………… 10 kΩ
R18 ………… 4,7 kΩ
C1 …………. Çok katmanlı 100 nF
C2 …………. Elektrolitik 1 μF 16V
C3 …………. Elektrolitik 22 μF 16V
C4 …………. Elektrolitik 47 μF 16V
D1 …………. diyot 1N4002
D2, D3 ……… diyot 1N4148
D4 ………. diyot 1N5404
LD1 ………… Sarı LED 5 mm
LD2 ………… Yeşil LED 5 mm
LD3 ………… Kırmızı LED 5 mm
U1 …………. 7805
U2 …………. TL072
T1 …………. BC557B
MSF1 ……….. BUZ11
Çeşitli:
– 4+4 destek
– baskılı devre
– 2 noktalı terminal bloğu (5 x.)
– TO220 için soğutucu
– vida + 3 MA somunu