9 دوائر بسيطة لشاحن البطارية الشمسية

الشاحن الشمسي البسيط عبارة عن أجهزة صغيرة تسمح لك بشحن البطارية بسرعة وبتكلفة زهيدة من خلال الطاقة الشمسية.

يجب أن يحتوي الشاحن الشمسي البسيط على 3 ميزات أساسية مدمجة:

• يجب أن تكون منخفضة التكلفة.
• سهل البناء.
• يجب أن تكون فعالة بما يكفي لتلبية احتياجات شحن البطارية الأساسية.

يشرح المنشور بشكل شامل تسعة من أفضل دوائر شاحن البطاريات الشمسية البسيطة باستخدام IC LM338 ، والترانزستورات ، و MOSFET ، ومحول باك ، وما إلى ذلك والتي يمكن بناؤها وتثبيتها حتى من قبل شخص عادي من أجل شحن جميع أنواع البطاريات وتشغيل المعدات الأخرى ذات الصلة

ملخص

الألواح الشمسية ليست جديدة علينا واليوم يتم توظيفها على نطاق واسع في جميع القطاعات. الخاصية الرئيسية لهذا الجهاز لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية جعلتها تحظى بشعبية كبيرة والآن يتم اعتبارها بقوة على أنها الحل المستقبلي لجميع أزمات أو نقص الطاقة الكهربائية.

يمكن استخدام الطاقة الشمسية مباشرة لتشغيل جهاز كهربائي أو تخزينها ببساطة في جهاز تخزين مناسب لاستخدامها لاحقًا.

عادة هناك طريقة واحدة فعالة لتخزين الطاقة الكهربائية ، وذلك باستخدام بطاريات قابلة لإعادة الشحن.

ربما تكون البطاريات القابلة لإعادة الشحن هي الطريقة الأفضل والأكثر فاعلية لتجميع أو تخزين الطاقة الكهربائية لاستخدامها لاحقًا.

يمكن أيضًا تخزين الطاقة من الخلايا الشمسية أو الألواح الشمسية بشكل فعال بحيث يمكن استخدامها حسب تفضيلات الشخص ، عادةً بعد غروب الشمس أو عندما يكون الظلام وعندما تصبح الطاقة المخزنة مطلوبة بشدة لتشغيل الأضواء.

على الرغم من أن الأمر قد يبدو بسيطًا للغاية ، إلا أن شحن البطارية من الألواح الشمسية ليس بالأمر السهل ، وذلك لسببين:

يمكن أن يختلف الجهد من الألواح الشمسية بشكل كبير ، اعتمادًا على أشعة الشمس الساقطة ، و

يختلف التيار أيضًا بسبب نفس الأسباب المذكورة أعلاه.

يمكن للسببين المذكورين أعلاه أن يجعل معلمات الشحن لبطارية قابلة لإعادة الشحن نموذجية غير متوقعة وخطيرة للغاية.

تحديث:

قبل الخوض في المفاهيم التالية ، يمكنك على الأرجح تجربة شاحن البطارية الشمسية الفائق السهولة الذي يضمن شحنًا آمنًا ومضمونًا لبطارية صغيرة بقدرة 12 فولت 7 أمبير من خلال لوحة شمسية صغيرة:

الأجزاء المطلوبة

• لوحة شمسية - 20 فولت ، 1 أمبير
• IC 7812-1 رقم
• 1N4007 الثنائيات - 3nos
• 2 ك 2 1/4 واط المقاوم - 1 رقم

هذا يبدو رائعًا ، أليس كذلك. في الواقع ، يمكن أن يستريح IC والصمامات الثنائية بالفعل في صندوق البريد الإلكتروني غير المرغوب فيه ، لذا فأنت بحاجة إلى شرائها. الآن دعنا نرى كيف يمكن تهيئتها للنتيجة النهائية.

الوقت المقدر لشحن البطارية من 11 فولت إلى 14 فولت هو حوالي 8 ساعات.

كما نعلم فإن IC 7812 سينتج 12 فولت ثابت عند الخرج والذي لا يمكن استخدامه لشحن بطارية 12 فولت. تم تقديم الثنائيات الثلاثة المتصلة بأطرافها الأرضية (GND) خصيصًا لمواجهة هذه المشكلة ، ولترقية خرج IC إلى حوالي 12 + 0.7 + 0.7 + 0.7 V = 14.1 V ، وهو بالضبط ما هو مطلوب لشحن 12 فولت بطارية كاملة.

يرفع انخفاض 0.7 فولت عبر كل صمام ثنائي عتبة تأريض IC من خلال المستوى المحدد لإجبار IC على تنظيم الإخراج عند 14.1 فولت بدلاً من 12 فولت. يُستخدم المقاوم 2k2 لتنشيط الثنائيات أو تحيزها بحيث يمكنها إجراء و فرض الانخفاض الكلي المقصود 2.1 فولت.

مما يجعلها أبسط

إذا كنت تبحث عن شاحن شمسي أبسط ، فربما لا يمكن أن يكون هناك أي شيء أكثر وضوحًا من توصيل لوحة شمسية مصنفة بشكل مناسب مباشرةً بالبطارية المطابقة عبر صمام ثنائي مسدود ، كما هو موضح أدناه:

على الرغم من أن التصميم أعلاه لا يتضمن منظمًا ، إلا أنه سيستمر في العمل نظرًا لأن خرج التيار الحالي للوحة اسمي ، وستظهر هذه القيمة تدهورًا فقط عندما تغير الشمس موقعها.

ومع ذلك ، بالنسبة للبطارية التي لم يتم تفريغها بالكامل ، فإن الإعداد البسيط أعلاه قد يسبب بعض الضرر للبطارية ، حيث تميل البطارية إلى الشحن بسرعة ، وستستمر في الشحن إلى مستويات غير آمنة ولفترات زمنية أطول.

1) استخدام LM338 كوحدة تحكم للطاقة الشمسية

ولكن بفضل الرقائق الحديثة متعددة الاستخدامات مثل LM 338 و LM 317 ، والتي يمكنها التعامل مع المواقف المذكورة أعلاه بشكل فعال للغاية ، مما يجعل عملية شحن جميع البطاريات القابلة لإعادة الشحن من خلال لوحة شمسية آمنة ومرغوبة للغاية.

يتم عرض دائرة شاحن البطارية الشمسية LM338 البسيط أدناه ، باستخدام IC LM338:

يوضح الرسم البياني للدائرة إعدادًا بسيطًا باستخدام ملف IC LM 338 التي تم تكوينها في وضع مصدر الطاقة القياسي المنظم.

استخدام ميزة التحكم الحالية

تخصص التصميم هو أنه يشتمل على أ السيطرة الحالية ميزة أيضا.

هذا يعني أنه إذا كان التيار يميل إلى الزيادة عند الإدخال ، والذي قد يحدث عادةً عندما تزداد شدة أشعة الشمس بشكل متناسب ، فإن جهد الشاحن ينخفض ​​بشكل متناسب ، مما يؤدي إلى سحب التيار إلى المعدل المحدد.

كما نرى في الرسم التخطيطي ، يتم توصيل جامع / باعث الترانزستور BC547 عبر ADJ والأرض ، ويصبح مسؤولاً عن بدء إجراءات التحكم الحالية.

عندما يرتفع تيار الإدخال ، تبدأ البطارية في سحب المزيد من التيار ، مما يؤدي إلى بناء جهد عبر R3 والذي يتم ترجمته إلى محرك أساسي مطابق للترانزستور.

يقوم الترانزستور بتوصيل وتصحيح الجهد عبر C LM338 ، بحيث يتم تعديل المعدل الحالي وفقًا للمتطلبات الآمنة للبطارية.

الحد الحالي معادلة:

يمكن حساب R3 بالصيغة التالية

R3 = 0.7 / الحد الأقصى الحالي

تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور لما ورد أعلاه شرح بسيط لدائرة شاحن البطارية الشمسية أدناه:

لا يتم تضمين العداد والصمام الثنائي الإدخال في ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

2) 1 دولار دائرة شاحن البطارية الشمسية

يشرح التصميم الثاني دارة شاحن بالطاقة الشمسية رخيصة وفعالة بأقل من دولار واحد لكنها فعالة ، والتي يمكن بناؤها حتى من قبل شخص عادي لتسخير شحن البطارية الشمسية بكفاءة.

ستحتاج فقط إلى لوحة شمسية ومفتاح محدد وبعض الصمامات الثنائية للحصول على شاحن شمسي فعال بشكل معقول.

ما هو الحد الأقصى لتتبع الطاقة الشمسية باور بوينت؟

بالنسبة للشخص العادي ، سيكون هذا شيئًا معقدًا ومعقدًا للغاية بحيث يتعذر فهمه ونظامًا يتضمن إلكترونيات متطرفة.

بطريقة ما قد يكون هذا صحيحًا وبالتأكيد تعد MPPT أجهزة متطورة متطورة تهدف إلى تحسين شحن البطارية دون تغيير منحنى اللوحة الشمسية V / I.

بكلمات بسيطة يقوم MPPT بتتبع أقصى جهد لحظي متاح من اللوحة الشمسية ويضبط معدل شحن البطارية بحيث يظل جهد اللوحة غير متأثر أو بعيدًا عن التحميل.

ببساطة ، ستعمل اللوحة الشمسية بكفاءة أكبر إذا لم يتم سحب جهدها اللحظي الأقصى بالقرب من جهد البطارية المتصل ، والذي يتم شحنه.

على سبيل المثال ، إذا كان جهد الدائرة المفتوحة للوحة الشمسية الخاصة بك هو 20 فولت وتم تصنيف البطارية المراد شحنها عند 12 فولت ، وإذا قمت بتوصيل الاثنين مباشرة ، فسوف يتسبب ذلك في انخفاض جهد اللوحة إلى جهد البطارية ، مما يجعل الأشياء غير فعالة للغاية .

على العكس من ذلك ، إذا تمكنت من الحفاظ على جهد اللوحة دون تغيير مع استخراج أفضل خيار شحن ممكن منه ، فستجعل النظام يعمل مع مبدأ MPPT.

لذلك فإن الأمر كله يتعلق بشحن البطارية على النحو الأمثل دون التأثير على جهد اللوحة أو خفضه.

هناك طريقة واحدة بسيطة وبدون تكلفة لتنفيذ الشروط المذكورة أعلاه.

اختر لوحة شمسية يتطابق جهد دائرتها المفتوحة مع جهد شحن البطارية. معنى ل بطارية 12 فولت يمكنك اختيار لوحة بجهد 15 فولت والتي ستنتج أقصى قدر من التحسين لكل من المعلمات.

ومع ذلك ، قد يكون من الصعب عمليًا تحقيق الظروف المذكورة أعلاه لأن الألواح الشمسية لا تنتج أبدًا مخرجات ثابتة ، وتميل إلى توليد مستويات طاقة متدهورة استجابة لمواضع أشعة الشمس المتغيرة.

لهذا السبب يوصى دائمًا باستخدام لوحة شمسية ذات تصنيف أعلى بكثير بحيث تحافظ على شحن البطارية حتى في ظل ظروف النهار السيئة.

بعد قولي هذا ، ليس من الضروري بأي حال من الأحوال الذهاب إلى أنظمة MPPT باهظة الثمن ، يمكنك الحصول على نتائج مماثلة من خلال إنفاق بضعة دولارات عليها. المناقشة التالية ستوضح الإجراءات.

كيف تعمل الدائرة

كما نوقش أعلاه ، من أجل تجنب التحميل غير الضروري للوحة ، نحتاج إلى ظروف تطابق بشكل مثالي الجهد الكهروضوئي مع جهد البطارية.

يمكن القيام بذلك عن طريق استخدام عدد قليل من الثنائيات ، أو مقياس الفولتميتر الرخيص أو جهاز القياس المتعدد الموجود لديك والمفتاح الدوار. بالطبع بسعر 1 دولار تقريبًا لا يمكنك توقع أن يكون تلقائيًا ، قد تضطر إلى العمل مع التبديل عدة مرات كل يوم.

نحن نعلم أن انخفاض الجهد الأمامي في الصمام الثنائي المعدل يبلغ حوالي 0.6 فولت ، لذلك من خلال إضافة العديد من الثنائيات في سلسلة ، يمكن عزل اللوحة من الانجراف إلى جهد البطارية المتصل.

بالإشارة إلى الحلقة الرقمية الموضحة أدناه ، يمكن ترتيب شاحن MPPT صغير رائع باستخدام المكونات الرخيصة المعروضة.

لنفترض في الرسم التخطيطي أن جهد الدائرة المفتوحة للوحة هو 20 فولت والبطارية مصنفة عند 12 فولت.

سيؤدي توصيلها مباشرة إلى سحب جهد اللوحة إلى مستوى البطارية مما يجعل الأشياء غير مناسبة.

من خلال إضافة 9 صمامات ثنائية في السلسلة ، فإننا نعزل اللوحة بشكل فعال عن التحميل والسحب إلى جهد البطارية ومع ذلك نستخرج أقصى تيار شحن منه.

سيكون إجمالي الانخفاض الأمامي للديودات المجمعة حوالي 5 فولت ، بالإضافة إلى أن جهد شحن البطارية 14.4 فولت يعطي حوالي 20 فولت ، مما يعني أنه بمجرد الاتصال بجميع الصمامات الثنائية في السلسلة أثناء ذروة أشعة الشمس ، سينخفض ​​جهد اللوحة بشكل هامشي إلى حوالي 19 فولت مما ينتج عنه كفاءة شحن البطارية.

لنفترض الآن أن الشمس بدأت في الغمس ، مما تسبب في انخفاض جهد اللوحة إلى ما دون الجهد المقنن ، ويمكن مراقبة ذلك عبر الفولتميتر المتصل ، ويتم تخطي عدد قليل من الثنائيات حتى يتم استعادة البطارية مع تلقي الطاقة المثلى.

يمكن استبدال رمز السهم الموضح متصلاً بجهد اللوحة الموجب بمفتاح دوار للاختيار الموصى به من الصمامات الثنائية في السلسلة.

مع تنفيذ الموقف أعلاه ، يمكن محاكاة شروط شحن MPPT واضحة بشكل فعال دون استخدام أجهزة مكلفة. يمكنك القيام بذلك لجميع أنواع الألواح والبطاريات فقط من خلال تضمين عدد أكبر من الثنائيات في السلسلة.

3) شاحن للطاقة الشمسية ودائرة السائق لـ 10W / 20W / 30W / 50W White High Power SMD LED

الفكرة الثالثة تعلمنا كيفية بناء مصباح LED شمسي بسيط مع دائرة شاحن بطارية لـ إضاءة LED عالية الطاقة (SMD) لمبات بترتيب 10 وات حتى 50 وات. يتم حماية SMD LEDs بالكامل حراريًا ومن التيار الزائد باستخدام مرحلة تحديد التيار LM 338 غير المكلفة. الفكرة طلبها السيد سارفراز أحمد.

المواصفات الفنية

في الأساس أنا مهندس ميكانيكي معتمد من ألمانيا منذ 35 عامًا وعملت في الخارج لسنوات عديدة وتركت منذ سنوات عديدة بسبب مشاكل شخصية في الوطن.
آسف لإزعاجك ولكني أعلم عن قدراتك وخبراتك في مجال الإلكترونيات وإخلاصك للمساعدة وتوجيه البدايات مثلي ، لقد رأيت هذه الدائرة في مكان ما لـ 12 vdc.

لقد قمت بإرفاق SMD ، و 12 فولت 10 وات ، وغطاء 1000 فائق التوهج ، و 16 فولت ، ومُقَوِّم الجسر ، يمكنك رؤية رقم الجزء على ذلك. عندما أقوم بتشغيل الأضواء على المعدل ، يبدأ تسخين كل من SMDs أيضًا أخشى أنه إذا تركت هذه الأضواء لفترة طويلة ، فقد يؤدي ذلك إلى إتلاف SMDs والمعدل. لا أعرف أين تكمن المشكلة. يمكنك مساعدتي.

“تعريف الجمود في نظام التشغيل ”

لديّ ضوء في رواق السيارة يُضاء عند القرص وينطفئ عند الفجر. لسوء الحظ ، بسبب تساقط الأحمال عند عدم وجود كهرباء ، يظل هذا الضوء مطفأ حتى عودة الكهرباء.

أرغب في تثبيت ما لا يقل عن اثنين من SMD (12 فولت) مع LDR ، وبمجرد أن ينطفئ الضوء ، سيتم تشغيل مصابيح SMD. أريد إضافة مصباحين إضافيين متشابهين في مكان آخر في رواق السيارة للحفاظ على الإضاءة بالكامل. أعتقد أنه إذا قمت بتوصيل جميع مصابيح SMD الأربعة هذه بمصدر طاقة 12 فولت والذي سيحصل على الطاقة من دائرة UPS.

بالطبع ستضع حمولة إضافية على بطارية UPS التي لا تكاد تكون مشحونة بالكامل بسبب تساقط الأحمال المتكرر. أفضل حل آخر هو تثبيت لوحة شمسية 12 فولت وإرفاق جميع مصابيح SMD الأربعة هذه. سيشحن البطارية وسيؤدي إلى تشغيل / إيقاف تشغيل الأضواء.

يجب أن تكون هذه الألواح الشمسية قادرة على الحفاظ على هذه الأضواء طوال الليل وسوف تنطفئ عند الفجر. يرجى أيضًا مساعدتي وإعطاء تفاصيل حول هذه الدائرة / المشروع.

قد تأخذ وقتك في معرفة كيفية القيام بذلك ، وأنا أكتب إليكم لأنه للأسف لا يوجد بائع للإلكترونيات أو منتجات الطاقة الشمسية في سوقنا المحلي على استعداد لتقديم أي مساعدة لي ، ولا يبدو أن أيًا منهم مؤهل تقنيًا وهم يريدون فقط لبيع أجزائها.

Sarfraz Ahmad

روالبندي ، باكستان

التصميم

في الدائرة الموضحة من 10 وات إلى 50 وات SMD LED بالطاقة الشمسية مع شاحن تلقائي أعلاه ، نرى المراحل التالية:

• إلى الألواح الشمسية
• زوجان من دوائر منظم LM338 التي يتم التحكم فيها حاليًا
• مرحل تحويل
• بطارية قابلة للشحن
• ووحدة SMD LED 40 وات

يتم دمج المراحل المذكورة أعلاه بالطريقة الموضحة التالية:

تم تكوين مرحلتين LM 338 في أوضاع منظم تيار قياسي باستخدام مقاومات الاستشعار الحالية ذات الصلة لضمان إخراج تيار متحكم فيه للحمل المتصل ذي الصلة.

الحمل على LM338 الأيسر هو البطارية المشحونة من مرحلة LM338 ومصدر إدخال الألواح الشمسية. يتم حساب المقاوم Rx بحيث تتلقى البطارية المقدار المحدد من التيار ولا يتم دفعها أو شحنها بشكل زائد.

يتم تحميل الجانب الأيمن LM 338 مع وحدة LED وهنا أيضًا يتأكد Ry من أن الوحدة مزودة بالكمية المحددة الصحيحة من التيار من أجل حماية الأجهزة من حالة الهروب الحراري.

قد تكون مواصفات جهد الألواح الشمسية في أي مكان بين 18V و 24V.

يتم إدخال مرحل في الدائرة ويتم توصيله بوحدة LED بحيث يتم تشغيله فقط أثناء الليل أو عندما يكون الظلام أقل من عتبة اللوحة الشمسية لتوليد أي طاقة مطلوبة.

طالما يتوفر الجهد الشمسي ، يظل التتابع نشطًا لعزل وحدة LED عن البطارية والتأكد من أن وحدة LED 40 وات تظل مغلقة أثناء النهار وأثناء شحن البطارية.

بعد الغسق ، عندما يصبح الجهد الشمسي منخفضًا بدرجة كافية ، لم يعد المرحل قادرًا على الاحتفاظ بموضع N / O الخاص به وينقلب إلى N / C ، وربط البطارية بوحدة LED ، وإضاءة المصفوفة من خلال المشحونة الكاملة المتاحة طاقة البطارية.

يمكن رؤية وحدة LED مرفقة بمبدد حراري يجب أن يكون كبيرًا بما يكفي لتحقيق النتيجة المثلى من الوحدة ولضمان عمر أطول وسطوع من الجهاز.

حساب قيم المقاوم

يمكن حساب المقاومات المحددة المحددة من الصيغ المحددة:

Rx = 1.25 / تيار شحن البطارية

Ry = 1.25 / التصنيف الحالي LED.

بافتراض أن البطارية عبارة عن بطارية حمض الرصاص 40 أمبير في الساعة ، يجب أن يكون تيار الشحن المفضل 4 أمبير.

لذلك Rx = 1.25 / 4 = 0.31 أوم

القوة الكهربائية = 1.25 × 4 = 5 واط

يمكن العثور على تيار LED من خلال قسمة إجمالي قوته الكهربائية على معدل الجهد ، أي 40/12 = 3.3 أمبير

لذلك Ry = 1.25 / 3 = 0.4 أوم

القوة الكهربائية = 1.25 × 3 = 3.75 واط أو 4 واط.

لا يتم استخدام المقاومات المحددة لمصابيح LED 10 وات نظرًا لأن جهد الدخل من البطارية يتساوى مع حد 12 فولت المحدد لوحدة LED وبالتالي لا يمكن أن يتجاوز الحدود الآمنة.

يوضح الشرح أعلاه كيف يمكن استخدام IC LM338 ببساطة لصنع دائرة ضوء LED تعمل بالطاقة الشمسية مع شاحن تلقائي.

4) دارة إضاءة شمسية أوتوماتيكية باستخدام مرحل

في دائرة الإضاءة الشمسية الأوتوماتيكية الرابعة ، ندمج مرحلًا واحدًا كمفتاح لشحن البطارية خلال النهار أو طالما أن اللوحة الشمسية تولد الكهرباء ، ولإضاءة مؤشر LED متصل أثناء عدم تنشيط اللوحة.

الترقية إلى تغيير الترحيل

في إحدى مقالاتي السابقة التي شرحتها بسيطة دائرة ضوء الحديقة الشمسية ، استخدمنا ترانزستورًا واحدًا لعملية التبديل.

تتمثل إحدى عيوب الدائرة السابقة في أنها لا توفر شحنًا منظمًا للبطارية ، على الرغم من أنه قد لا يكون ضروريًا تمامًا نظرًا لأن البطارية لا يتم شحنها مطلقًا إلى أقصى إمكاناتها ، فقد يتطلب هذا الجانب تحسينًا.

عيب آخر مرتبط بالدائرة السابقة هو مواصفات الطاقة المنخفضة التي تمنعها من استخدام بطاريات عالية الطاقة ومصابيح LED.

تعمل الدائرة التالية على حل كلتا المسألتين السابقتين بشكل فعال ، بمساعدة مرحل ومرحلة ترانزستور تابع للباعث.

مخطط الرسم البياني

كيف تعمل

أثناء سطوع الشمس الأمثل ، يحصل المرحل على طاقة كافية من اللوحة ويظل في وضع التشغيل مع تنشيط جهات الاتصال N / O.

يتيح ذلك للبطارية الحصول على جهد الشحن من خلال منظم جهد تابع لباعث الترانزستور.

ال المتابع الباعث تم تكوين التصميم باستخدام TIP122 ، المقاوم والصمام الثنائي زينر. يوفر المقاوم التحيز الضروري لإجراء الترانزستور ، في حين أن قيمة الصمام الثنائي زينر يتم التحكم في جهد المرسل بأقل من قيمة جهد زينر.

لذلك يتم اختيار قيمة zener بشكل مناسب لتتناسب مع جهد الشحن للبطارية المتصلة.

بالنسبة لبطارية 6 فولت ، يمكن اختيار جهد زينر 7.5 فولت ، وبالنسبة لبطارية 12 فولت ، يمكن أن يكون جهد زينر حوالي 15 فولت وما إلى ذلك.

يتأكد متابع الباعث أيضًا من عدم السماح للبطارية بالشحن الزائد فوق حد الشحن المخصص.

أثناء المساء ، عندما يتم الكشف عن انخفاض كبير في ضوء الشمس ، يتم منع التتابع من الحد الأدنى المطلوب من الجهد الكهربي ، مما يؤدي إلى تحوله من ملامسته N / O إلى N / C.

يعمل تبديل المرحل أعلاه على إعادة البطارية على الفور من وضع الشحن إلى وضع LED ، مما يضيء مؤشر LED من خلال جهد البطارية.

قائمة الأجزاء لـ 6V / 4AH دائرة الضوء الشمسي الأوتوماتيكي باستخدام تبديل التتابع

1. لوحة شمسية = 9 فولت ، 1 أمبير
2. التتابع = 6 فولت / 200 مللي أمبير
3. Rx = 10 أوم / 2 واط
4. ديود زينر = 7.5 فولت ، 1/2 واط

5) دائرة تحكم شاحن الطاقة الشمسية الترانزستور

تقدم الفكرة الخامسة أدناه تفاصيل دائرة بسيطة للشاحن الشمسي مع قطع تلقائي باستخدام الترانزستورات فقط. الفكرة طلبها السيد مبارك إدريس.

أهداف الدائرة ومتطلباتها

1. من فضلك سيدي ، هل يمكنك أن تجعلني بطارية ليثيوم أيون بجهد 12 فولت ، 28.8 أمبير ، وحدة تحكم شحن أوتوماتيكية باستخدام الألواح الشمسية كمصدر ، وهو 17 فولت عند 4.5 أمبير في ضوء الشمس الأقصى.
2. يجب أن يكون جهاز التحكم في الشحن قادرًا على حماية الشحن الزائد وقطع البطارية المنخفضة ويجب أن تكون الدائرة سهلة الاستخدام للمبتدئين بدون جهاز تحكم ic أو ميكرو.
3. يجب أن تستخدم الدائرة ترانزستورات الترحيل أو bjt كمفتاح وزينر للإشارة إلى الجهد ، شكرًا سيدي أتمنى أن نسمع منك قريبًا!

التصميم

تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور (جانب المكون)

بالإشارة إلى دائرة الشاحن الشمسي البسيط أعلاه باستخدام الترانزستورات ، يتم القطع التلقائي لمستوى الشحن الكامل والمستوى الأدنى من خلال زوج من BJTs تم تكوينهما كمقارنات.

أذكر في وقت سابق انخفاض مؤشر البطارية باستخدام الترانزستورات ، حيث تمت الإشارة إلى مستوى البطارية المنخفض باستخدام ترانزستورين فقط وبعض المكونات السلبية الأخرى.

هنا نستخدم تصميمًا متطابقًا لاستشعار مستويات البطارية وفرض التحويل المطلوب للبطارية عبر اللوحة الشمسية والحمل المتصل.

لنفترض مبدئيًا أن لدينا بطارية مفرغة جزئيًا مما يتسبب في توقف أول BC547 من اليسار عن التوصيل (يتم تعيين هذا عن طريق ضبط الإعداد المسبق الأساسي على حد العتبة هذا) ، ويسمح لـ BC547 التالية بالعمل.

عندما يتم إجراء BC547 ، فإنه يمكّن TIP127 من التبديل إلى وضع التشغيل ، والذي بدوره يسمح لجهد اللوحة الشمسية بالوصول إلى البطارية والبدء في شحنها.

الوضع أعلاه على العكس من ذلك يبقي TIP122 في وضع إيقاف التشغيل بحيث لا يمكن تشغيل الحمل.

مع بدء شحن البطارية ، يبدأ الجهد عبر قضبان الإمداد أيضًا في الارتفاع حتى النقطة التي يكون فيها الجانب الأيسر BC547 قادرًا على التوصيل ، مما يتسبب في توقف الجانب الأيمن BC547 عن التوصيل.

بمجرد حدوث ذلك ، يتم منع TIP127 من الإشارات الأساسية السالبة ويتوقف تدريجياً عن التوصيل بحيث يتم قطع البطارية تدريجياً عن جهد اللوحة الشمسية.

ومع ذلك ، فإن الوضع أعلاه يسمح لـ TIP122 باستقبال مشغل انحياز القاعدة ببطء ويبدأ في إجراء .... مما يضمن أن الحمل الآن قادر على الحصول على الإمداد المطلوب لعملياته.

يمكن استخدام دائرة الشاحن الشمسي الموضحة أعلاه باستخدام الترانزستورات والقطع التلقائي لأي تطبيقات صغيرة للتحكم في الطاقة الشمسية مثل شحن بطاريات الهواتف المحمولة أو أشكال أخرى من بطاريات Li-ion بأمان.

بالنسبة الحصول على أ توريد الشحن المنظم

يوضح التصميم التالي كيفية تحويل مخطط الدائرة أعلاه أو ترقيته إلى شاحن منظم ، بحيث يتم تزويد البطارية بإخراج ثابت ومستقر بغض النظر عن الجهد المتزايد من اللوحة الشمسية.

6) الجيب الشمسي الصمام الخفيفة الدائرة

يشرح التصميم السادس هنا دائرة ضوء LED للجيب الشمسية منخفضة التكلفة بسيطة يمكن استخدامها من قبل القسم المحتاج والمحروم من المجتمع لإضاءة منازلهم في الليل بثمن بخس.

تم طلب الفكرة من قبل السيد R.K. راو

أهداف الدائرة ومتطلباتها

1. أرغب في صنع مصباح LED للجيب SOLAR باستخدام صندوق بلاستيكي شفاف مقاس 9 سم × 5 سم × 3 سم [متوفر في السوق مقابل 3 روبية / -] باستخدام مصباح LED / 20 مللي أمبير واحد واط يعمل ببطارية حمض الرصاص المختومة القابلة لإعادة الشحن 4 فولت 1 أمبير [SUNCA / VICTARI] وأيضًا مع توفير للشحن بشاحن الهاتف الخلوي [حيث يتوفر تيار الشبكة].
2. يجب استبدال البطارية عند نفادها بعد استخدامها لمدة 2/3 سنوات / العمر المحدد من قبل المستخدم الريفي / القبلي.
3. هذا مخصص للاستخدام من قبل أطفال القبائل / الريف لإضاءة كتاب ، وهناك مصابيح LED أفضل في السوق مقابل 500 روبية [d.light] ، مقابل 200 روبية [تزدهر].
4. هذه الأضواء جيدة إلا أنها تحتوي على لوحة شمسية صغيرة ومصباح LED ساطع بعمر يصل إلى عشر سنوات إن لم يكن أكثر ، ولكن ببطارية قابلة لإعادة الشحن بدون توفير لاستبدالها عندما تكون ميتة بعد سنتين أو ثلاث سنوات من الاستخدام. مضيعة للموارد وغير أخلاقية.
5. المشروع الذي أتخيله هو مشروع يمكن من خلاله استبدال البطارية ، ويكون متاحًا محليًا بتكلفة منخفضة. يجب ألا يتجاوز سعر الضوء 100/150 روبية.
6. سيتم تسويقها على أساس غير هادف للربح من خلال المنظمات غير الحكومية في المناطق القبلية وفي النهاية توفير مجموعات لشباب القبائل / الريف لجعلها في القرية.
7. لقد صنعت أنا وزميلي بعض الأضواء باستخدام بطاريات 7V EW عالية الطاقة و 2x20mA pirahna LEDs واختبرتها - لقد استمرت لأكثر من 30 ساعة من الإضاءة المستمرة الكافية لإضاءة كتاب من مسافة نصف متر وآخر مع بطارية 4v sunce و 1 وات 350 أمبير LED لإضاءة كافية للطبخ في كوخ.
8. هل يمكنك اقتراح دائرة بها بطارية قابلة لإعادة الشحن AA / AAA ، ولوحة شمسية صغيرة لتلائم غطاء الصندوق مقاس 9 × 5 سم ومعزز DC-DC ومصابيح 20mA. إذا كنت تريد مني أن آتي إلى مكانك للمناقشات يمكنني ذلك.
9. يمكنك رؤية الأضواء التي صنعناها في صور Google على https://goo.gl/photos/QyYU1v5Kaag8T1WWA شكرًا لك ،

التصميم

حسب الطلب ، يجب أن تكون دوائر ضوء الجيب الشمسية LED مضغوطة ، وتعمل مع خلية واحدة 1.5AAA باستخدام محول DC-DC ومجهزة بـ دائرة الشاحن الشمسي ذاتية التنظيم .

من المحتمل أن يفي مخطط الدائرة الموضح أدناه بجميع المواصفات المذكورة أعلاه ومع ذلك يظل ضمن الحد المعقول.

مخطط الرسم البياني

التصميم أساسي حلبة اللص الجول باستخدام خلية مصباح قلم واحد و BJT ومحث لتشغيل أي معيار LED 3.3V.

في التصميم ، يظهر LeD 1 وات على الرغم من أنه يمكن استخدام مصباح LED ساطع عالي 30 مللي أمبير أصغر.

ال دائرة LED الشمسية قادر على الضغط على آخر قطرة من 'جول' أو الشحنة من الخلية ومن ثم اسم اللص جول ، مما يعني أيضًا أن مؤشر LED سيظل مضاءً حتى لا يتبقى أي شيء تقريبًا داخل الخلية. ومع ذلك ، لا يُنصح بتفريغ الخلية التي تكون من النوع القابل لإعادة الشحن أقل من 1 فولت.

تم تصميم شاحن البطارية 1.5 فولت في التصميم باستخدام BJT آخر منخفض الطاقة تم تكوينه في تكوين متابع الباعث ، مما يسمح له بإنتاج خرج جهد باعث يساوي تمامًا الإمكانات الموجودة في قاعدته ، والتي تم تعيينها بواسطة الإعداد المسبق 1K. يجب ضبط هذا بدقة بحيث لا ينتج الباعث أكثر من 1.8 فولت مع دخل تيار مستمر أعلى من 3 فولت.

مصدر دخل التيار المستمر عبارة عن لوحة شمسية قد تكون قادرة على إنتاج ما يزيد عن 3 فولت أثناء ضوء الشمس الأمثل ، وتسمح للشاحن بشحن البطارية بحد أقصى 1.8 فولت.

بمجرد الوصول إلى هذا المستوى ، يقوم متابع الباعث ببساطة بمنع أي شحن إضافي للخلية وبالتالي منع أي احتمال لشحن زائد.

يتكون محث دائرة الضوء LED الشمسية للجيب من محول حلقة من الفريت صغير به 20:20 دورة والتي يمكن تغييرها وتحسينها بشكل مناسب لتمكين الجهد الأكثر ملاءمة لمصباح LED المتصل والذي قد يستمر حتى حتى ينخفض ​​الجهد إلى أقل من 1.2 فولت .

7) شاحن للطاقة الشمسية بسيط لأضواء الشوارع

يعتبر الشاحن الشمسي السابع الذي تمت مناقشته هنا هو الأنسب لأن نظام إضاءة الشارع LED بالطاقة الشمسية مصمم خصيصًا للهواة الجديد الذي يمكنه بنائه ببساطة عن طريق الرجوع إلى المخطط التصويري المعروض هنا.

نظرًا لتصميمه المباشر والأرخص نسبيًا ، يمكن استخدام النظام بشكل مناسب لإضاءة شوارع القرية أو في مناطق نائية أخرى مماثلة ، ومع ذلك فإن هذا لا يقيد بأي حال من استخدامه في المدن أيضًا.

الميزات الرئيسية لهذا النظام هي:

1) الجهد التحكم في الشحن

2) عملية الصمام التي تسيطر عليها الحالية

3) لا توجد مرحلات مستخدمة ، كل تصميم الحالة الصلبة

4) قطع تحميل الجهد الحرج المنخفض

5) مؤشرات الجهد المنخفض والجهد الحرج

6) لا يتم تضمين قطع الشحن الكامل من أجل البساطة ولأن الشحن يقتصر على مستوى متحكم فيه والذي لن يسمح أبدًا للبطارية بالشحن الزائد.

7) يضمن استخدام الدوائر المتكاملة الشهيرة مثل LM338 والترانزستورات مثل BC547 عملية شراء خالية من المتاعب

8) مرحلة استشعار ليلية نهارية تضمن إيقاف التشغيل التلقائي عند الغسق وتشغيلها عند الفجر.

يتم توضيح تصميم الدائرة بالكامل لنظام إضاءة الشارع LED البسيط المقترح أدناه:

مخطط الرسم البياني

يتم تكوين مرحلة الدائرة التي تشتمل على T1 و T2 و P1 في شكل بسيط مستشعر بطارية منخفض ، دائرة مؤشر

يمكن أيضًا رؤية مرحلة متطابقة تمامًا أدناه ، باستخدام T3 و T4 والأجزاء المرتبطة بها ، والتي تشكل مرحلة أخرى للكشف عن الجهد المنخفض.

تكتشف المرحلة T1 و T2 جهد البطارية عندما تنخفض إلى 13 فولت من خلال إضاءة مؤشر LED المرفق عند مجمع T2 ، بينما تكتشف المرحلة T3 و T4 جهد البطارية عندما يصل إلى أقل من 11 فولت ، وتشير إلى الموقف عن طريق إضاءة مؤشر LED المرتبط مع جامع T4.

يستخدم P1 لضبط المرحلة T1 / T2 بحيث يضيء مصباح T2 عند 12 فولت ، وبالمثل يتم ضبط P2 لجعل T4 LED يبدأ في الإضاءة عند الفولتية أقل من 11 فولت.

تم تكوين IC1 LM338 كمصدر طاقة بسيط منظم للجهد لتنظيم جهد اللوحة الشمسية إلى 14 فولت دقيق ، ويتم ذلك عن طريق ضبط الإعداد المسبق P3 بشكل مناسب.

يتم استخدام هذا الإخراج من IC1 لشحن بطارية مصباح الشارع أثناء النهار وأقصى سطوع الشمس.

IC2 هو LM338 IC آخر ، سلكي في وضع تحكم حالي ، دبوس الإدخال متصل بالبطارية الإيجابية أثناء توصيل الإخراج بوحدة LED.

يقيد IC2 المستوى الحالي من البطارية ويوفر المقدار المناسب من التيار لوحدة LED بحيث تكون قادرة على العمل بأمان أثناء وضع النسخ الاحتياطي ليلا.

T5 هو ترانزستور طاقة يعمل كمفتاح ويتم تشغيله بواسطة مرحلة البطارية المنخفضة الحرجة ، عندما يميل جهد البطارية إلى الوصول إلى المستوى الحرج.

عندما يحدث هذا ، يتم تأريض قاعدة T5 على الفور بواسطة T4 ، مما يؤدي إلى إغلاقها على الفور. مع إيقاف تشغيل T5 ، يتم تمكين وحدة LED للإضاءة وبالتالي يتم إيقاف تشغيلها أيضًا.

تمنع هذه الحالة البطارية من التفريغ المفرط والتلف وتحميها. في مثل هذه الحالات ، قد تحتاج البطارية إلى شحن خارجي من التيار الكهربائي باستخدام 24 فولت ، مزود طاقة مطبق عبر خطوط إمداد الألواح الشمسية ، عبر كاثود D1 والأرض.

يمكن تحديد التيار من هذا الإمداد بحوالي 20٪ من البطارية آه ، وقد يتم شحن البطارية حتى يتوقف كل من مصابيح LED عن التوهج.

يتم وضع الترانزستور T6 جنبًا إلى جنب مع المقاومات الأساسية الخاصة به لاكتشاف الإمداد من اللوحة الشمسية والتأكد من أن وحدة LED تظل معطلة طالما يتوفر قدر معقول من الإمداد من اللوحة ، أو بمعنى آخر ، تحافظ T6 على إغلاق وحدة LED حتى يصبح الظلام كافيًا لوحدة LED ثم يتم تشغيله. يحدث العكس عند الفجر عندما يتم إيقاف تشغيل وحدة LED تلقائيًا. يجب ضبط R12 و R13 أو اختيارهما بعناية لتحديد العتبات المطلوبة لدورات تشغيل / إيقاف تشغيل وحدة LED

كيف تقوم بالبناء

لإكمال نظام إنارة الشوارع البسيط هذا بنجاح ، يجب بناء المراحل الموضحة بشكل منفصل والتحقق منها بشكل منفصل قبل دمجها معًا.

قم أولاً بتجميع المرحلة T1 و T2 جنبًا إلى جنب مع R1 و R2 و R3 و R4 و P1 و LED.

بعد ذلك ، باستخدام مصدر طاقة متغير ، قم بتطبيق 13 فولت دقيق على هذه المرحلة T1 ، T2 ، واضبط P1 بحيث يضيء مؤشر LED للتو ، قم بزيادة العرض قليلاً ليقول 13.5V ويجب إيقاف تشغيل LED. سيؤكد هذا الاختبار العمل الصحيح لمرحلة مؤشر الجهد المنخفض هذه.

قم بعمل المرحلة T3 / T4 بشكل مماثل وقم بتعيين P2 بطريقة مماثلة لتمكين LED من التوهج عند 11 فولت والذي يصبح إعداد المستوى الحرج للمرحلة.

بعد ذلك ، يمكنك المضي قدمًا في مرحلة IC1 ، وضبط الجهد عبر 'الجسم' والأرض إلى 14 فولت عن طريق ضبط P3 إلى المدى الصحيح. يجب أن يتم ذلك مرة أخرى عن طريق تغذية مصدر 20V أو 24V عبر دبوس الإدخال والخط الأرضي.

يمكن بناء مرحلة IC2 كما هو موضح ولن تتطلب أي إجراء إعداد باستثناء اختيار R11 والذي يمكن إجراؤه باستخدام الصيغة كما هو موضح في هذا مقال محدد التيار العالمي

قائمة الاجزاء

• R1 ، R2 ، R3 R4 ، R5 ، R6 ، R7 R8 ، R9 ، R12 = 10 كيلو ، 1/4 واط
• P1، P2، P3 = 10 آلاف إعدادات مسبقة
• R10 = 240 أومس 1/4 واط
• R13 = 22K
• D1 ، D3 = 6A4 ديود
• D2 ، D4 = 1N4007
• T1، T2، T3، T4 = BC547
• T5 = TIP142
• R11 = انظر النص
• IC1 ، IC2 = حزمة LM338 IC TO3
• وحدة LED = مصنوعة من خلال توصيل 24nos 1 WATT LEDs في سلسلة وتوصيلات متوازية
• البطارية = 12 فولت SMF ، 40 ه
• لوحة شمسية = 20 / 24V، 7 Amp

صنع وحدة ال اي دي 24 وات

يمكن بناء وحدة 24 وات LED لنظام إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية البسيط أعلاه ببساطة عن طريق ضم 24 عدد 1 وات LEDs كما هو موضح في الصورة التالية:

8) دائرة محول باك للطاقة الشمسية مع حماية الحمل الزائد

يتحدث مفهوم الطاقة الشمسية الثامن الذي تمت مناقشته أدناه عن دائرة محول باك بسيطة للوحة الشمسية والتي يمكن استخدامها للحصول على أي جهد منخفض مرغوب فيه من 40 إلى 60 فولت. تضمن الدائرة تحويلات جهد فعالة للغاية. الفكرة طلبها السيد ديباك.

المواصفات الفنية

أنا أبحث عن محول DC - DC باك مع الميزات التالية.

1. جهد الإدخال = 40 إلى 60 فولت تيار مستمر

2. جهد الخرج = 12 و 18 و 24 VDC منظم (لا يلزم إخراج متعدد من نفس الدائرة. دائرة منفصلة لكل جهد o / p جيدة أيضًا)

3. قدرة الإخراج الحالية = 5-10A

4. الحماية عند الإخراج = التيار الزائد ، الدوائر القصيرة ، إلخ.

5. مؤشر LED صغير لتشغيل الوحدة سيكون ميزة.

نقدر إذا كنت تستطيع مساعدتي في تصميم الدائرة.

تحياتي الحارة،
ديباك

التصميم

تظهر دائرة محول باك المقترحة 60 فولت إلى 12 فولت ، 24 فولت في الشكل أدناه ، ويمكن فهم التفاصيل كما هو موضح أدناه:

يمكن تقسيم التكوين إلى مراحل ، بمعنى. مرحلة multivibrator المستقرة ومرحلة محول باك التي تسيطر عليها mosfet.

تشكل BJT T1 و T2 جنبًا إلى جنب مع الأجزاء المرتبطة بها دائرة AMV قياسية سلكية لتوليد تردد بمعدل حوالي 20 إلى 50 كيلو هرتز.

يشكل Mosfet Q1 مع L1 و D1 طوبولوجيا محول باك قياسي لتنفيذ جهد باك المطلوب عبر C4.

يتم تشغيل AMV بواسطة الإدخال 40V ويتم تغذية التردد المتولد إلى بوابة mosfet المرفقة والتي تبدأ على الفور في التذبذب عند التيار المتاح من شبكة الإدخال L1 و D1.

يولد الإجراء أعلاه الجهد المخالف المطلوب عبر C4 ،

يتأكد D2 من أن هذا الجهد لا يتجاوز أبدًا العلامة المقدرة التي قد تكون ثابتة 30V.

يتم تغذية هذا الجهد المخالف بحد أقصى 30 فولت إلى منظم الجهد LM396 والذي يمكن ضبطه للحصول على الجهد النهائي المطلوب عند الخرج بمعدل 10 أمبير كحد أقصى.

يمكن استخدام الخرج لشحن البطارية المقصودة.

مخطط الرسم البياني

قائمة أجزاء لإدخال 60 فولت أعلاه ، 12V ، 24V محول باك الناتج للطاقة الشمسية للألواح.

• R1 - R5 = 10 ألف
• R6 = 240 أوم
• R7 = 10 كيلو وعاء
• C1 ، C2 = 2nF
• C3 = 100 فائق التوهج / 100 فولت
• C4 = 100 فائق التوهج / 50 فولت
• Q1 = أي 100 فولت ، 20 أمبير ف قناة موسفيت
• T1، T2 = BC546
• D1 = أي قرص استرداد سريع 10 أمبير
• D2 = 30 فولت زينر 1 واط
• D3 = 1N4007
• L1 = 30 لفة من 21 سلكًا نحاسيًا مصقولًا فائقًا SWG ملفوفًا فوق قضيب من الفريت بقطر 10 مم.

9) إعداد الكهرباء المنزلية بالطاقة الشمسية لحياة خارج الشبكة

يوضح التصميم الفريد التاسع الموضح هنا تكوينًا محسوبًا بسيطًا يمكن استخدامه لتنفيذ أي لوحة كهرباء شمسية ذات حجم مرغوب تم إعدادها للمنازل الموجودة عن بُعد أو لتحقيق نظام كهرباء خارج الشبكة من الألواح الشمسية.

المواصفات الفنية

أنا متأكد من أنه يجب أن يكون لديك هذا النوع من مخططات الدوائر جاهزة. أثناء تصفح مدونتك ، فقدت ولم أتمكن حقًا من اختيار أفضل ما يناسب متطلباتي.

أحاول فقط وضع متطلباتي هنا والتأكد من فهمي لها بشكل صحيح.

(هذا مشروع تجريبي بالنسبة لي للمغامرة في هذا المجال. يمكنك أن تعتبرني صفرًا كبيرًا في المعرفة الكهربائية.)

هدفي الأساسي هو تعظيم استخدام الطاقة الشمسية وتقليل فاتورتي الكهربائية إلى الحد الأدنى. (أنا أبقى في Thane. لذا ، يمكنك تخيل فواتير الكهرباء.) لذا يمكنك أن تفكر كما لو أنني أصنع بالكامل نظام إضاءة يعمل بالطاقة الشمسية لمنزلي.

1. عندما يكون هناك ما يكفي من ضوء الشمس ، لست بحاجة إلى أي ضوء اصطناعي. عندما تنخفض شدة ضوء الشمس عن المعايير المقبولة ، أتمنى أن يتم تشغيل الأضواء تلقائيًا.

أود أن أغلقهم أثناء وقت النوم. يتكون نظام الإضاءة الحالي الخاص بي (الذي أرغب في إلقاء الضوء عليه) من مصباحين أنبوبيين ساطعين عاديين (36 واط / 880 8000 كلفن) وأربعة مصابيح CFL بقوة 8 وات.

هل ترغب في تكرار الإعداد بالكامل باستخدام الإضاءة القائمة على LED التي تعمل بالطاقة الشمسية.

كما قلت ، أنا صفر كبير في مجال الكهرباء. لذا ، الرجاء مساعدتي في تكلفة الإعداد المتوقعة أيضًا.

التصميم

تعطي 36 واط × 2 زائد 8 واط إجماليًا يبلغ حوالي 80 واط وهو إجمالي مستوى الاستهلاك المطلوب هنا.

الآن بما أن المصابيح محددة للعمل عند مستويات جهد التيار الكهربائي وهي 220 فولت في الهند ، يصبح العاكس ضروريًا لتحويل جهد الألواح الشمسية إلى المواصفات المطلوبة لإضاءة المصابيح.

أيضًا نظرًا لأن العاكس يحتاج إلى بطارية للعمل والتي يمكن افتراض أنها بطارية 12 فولت ، يمكن حساب جميع المعلمات الأساسية للإعداد بالطريقة التالية:

إجمالي الاستهلاك المقصود = 80 وات.

قد يتم استهلاك الطاقة المذكورة أعلاه من الساعة 6 صباحًا إلى 6 مساءً والتي تصبح أقصى فترة يمكن تقديرها ، وهي حوالي 12 ساعة.

بضرب 80 في 12 يكون الناتج = 960 وات ساعة.

وهذا يعني أن الألواح الشمسية ستحتاج إلى إنتاج الكثير من الواط في الساعة للفترة المطلوبة وهي 12 ساعة خلال اليوم بأكمله.

ومع ذلك ، نظرًا لأننا لا نتوقع الحصول على ضوء الشمس الأمثل خلال العام ، يمكننا أن نفترض أن متوسط ​​فترة ضوء النهار الأمثل ستكون حوالي 8 ساعات.

تعطي قسمة 960 على 8 = 120 واط ، مما يعني أن الألواح الشمسية المطلوبة يجب أن تكون 120 واط على الأقل.

إذا تم تحديد جهد اللوحة ليكون حوالي 18 فولت ، فستكون المواصفات الحالية 120/18 = 6.66 أمبير أو 7 أمبير فقط.

الآن دعونا نحسب حجم البطارية الذي يمكن استخدامه للعاكس والذي قد يكون مطلوبًا لشحنه باللوحة الشمسية أعلاه.

مرة أخرى ، نظرًا لأن إجمالي واط ساعة في اليوم بأكمله محسوب بحوالي 960 واط ، وبقسمة ذلك على جهد البطارية (الذي يفترض أن يكون 12 فولت) نحصل على 960/12 = 80 ، أي حوالي 80 أو 100 هكتار ، لذلك يجب تصنيف البطارية المطلوبة عند 12 فولت ، 100 أمبير في الساعة للحصول على الأداء الأمثل طوال اليوم (فترة 12 ساعة).

سنحتاج أيضًا إلى جهاز تحكم بالشحن بالطاقة الشمسية لشحن البطارية ، وبما أنه سيتم شحن البطارية لمدة 8 ساعات تقريبًا ، فإن معدل الشحن يجب أن يكون حوالي 8٪ من تصنيف AH ، أي 80 × 8 ٪ = 6.4 أمبير ، لذلك يجب تحديد جهاز التحكم في الشحن للتعامل مع 7 أمبير على الأقل بشكل مريح من أجل الشحن الآمن المطلوب للبطارية.

هذا يخلص إلى حسابات الألواح الشمسية والبطارية والعاكس التي يمكن تنفيذها بنجاح لأي نوع مماثل من الإعداد مخصص لغرض المعيشة خارج الشبكة في المناطق الريفية أو غيرها من المناطق النائية.

بالنسبة لمواصفات V ، I الأخرى ، يمكن تغيير الأرقام في الحساب الموضح أعلاه لتحقيق النتائج المناسبة.

في حالة الشعور بأن البطارية غير ضرورية ويمكن أيضًا استخدام الألواح الشمسية مباشرة لتشغيل العاكس.

يمكن رؤية دائرة منظم جهد لوحة شمسية بسيطة في الرسم التخطيطي التالي ، ويمكن استخدام المفتاح المحدد لتحديد خيار شحن البطارية أو توجيه العاكس مباشرة عبر اللوحة.

في الحالة المذكورة أعلاه ، يحتاج المنظم إلى إنتاج حوالي 7 إلى 10 أمبير من التيار ، لذلك يجب استخدام LM396 أو LM196 في مرحلة الشاحن.

يمكن تكوين منظم الألواح الشمسية أعلاه بدائرة العاكس البسيطة التالية والتي ستكون مناسبة تمامًا لتشغيل المصابيح المطلوبة من خلال اللوحة الشمسية المتصلة أو البطارية.

قائمة الأجزاء لدائرة العاكس أعلاه: R1 ، R2 = 100 أوم ، 10 وات

R3 ، R4 = 15 أوم 10 واط

T1 ، T2 = TIP35 على خافضات الحرارة

يقترح السطر الأخير في الطلب إصدار LED ليتم تصميمه لاستبدال وتحديث مصابيح الفلورسنت CFL الحالية. يمكن تنفيذ الشيء نفسه ببساطة عن طريق التخلص من البطارية والعاكس ودمج مصابيح LED مع خرج منظم الطاقة الشمسية ، كما هو موضح أدناه:

يجب توصيل الصورة السلبية للمحول وجعلها مشتركة مع اللوحة الشمسية السالبة

افكار اخيرة

كان هؤلاء الأصدقاء 9 تصميمات أساسية لشاحن البطاريات الشمسية ، والتي تم اختيارها يدويًا من هذا الموقع.

ستجد المزيد من التصميمات المحسّنة القائمة على الطاقة الشمسية في المدونة لمزيد من القراءة. ونعم ، إذا كانت لديك أي فكرة إضافية ، يمكنك بالتأكيد إرسالها إلي ، وسأحرص على تقديمها هنا من أجل متعة القراءة لمشاهدينا.

تعليقات من أحد القراء المتحمسين

مرحبًا Swagatam ،

لقد عثرت على موقعك ووجدت عملك ملهمًا للغاية. أعمل حاليًا على برنامج العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM) لطلاب الصفوف 4-5 في أستراليا. يركز المشروع على زيادة فضول الأطفال حول العلوم وكيفية ارتباطها بتطبيقات العالم الحقيقي.

يقدم البرنامج أيضًا التعاطف في عملية التصميم الهندسي حيث يتم تعريف المتعلمين الصغار بمشروع حقيقي (سياق) والمشاركة مع زملائهم في المدرسة لحل مشكلة دنيوية. على مدى السنوات الثلاث القادمة ، ينصب تركيزنا على تعريف الأطفال بالعلوم الكامنة وراء الكهرباء والتطبيق الواقعي للهندسة الكهربائية. مقدمة عن كيفية حل المهندسين لمشاكل العالم الحقيقي من أجل الصالح العام للمجتمع.

أعمل حاليًا على محتوى عبر الإنترنت للبرنامج ، والذي سيركز على المتعلمين الصغار (الصف الرابع إلى السادس) لتعلم أساسيات الكهرباء ، ولا سيما الطاقة المتجددة ، أي الطاقة الشمسية في هذه الحالة. من خلال برنامج التعلم الذاتي ، يتعلم الأطفال ويستكشفون الكهرباء والطاقة ، حيث يتم تعريفهم بمشروع حقيقي ، أي توفير الإضاءة للأطفال الذين يتم إيواؤهم في مخيمات اللاجئين حول العالم. عند الانتهاء من برنامج مدته خمسة أسابيع ، يتم تجميع الأطفال في فرق لبناء المصابيح الشمسية ، والتي يتم إرسالها بعد ذلك إلى الأطفال المحرومين في جميع أنحاء العالم.

بصفتنا مؤسسة تعليمية غير ربحية 4 ، فإننا نسعى إلى مساعدتك في تخطيط مخطط دائرة بسيط ، والذي يمكن استخدامه لبناء ضوء شمسي 1 وات كنشاط عملي في الفصل. لقد قمنا أيضًا بشراء 800 مجموعة من مجموعات الإضاءة الشمسية من الشركة المصنعة ، والتي سيقوم الأطفال بتجميعها ، ومع ذلك ، نحتاج إلى شخص ما لتبسيط مخطط الدائرة لهذه مجموعات الإضاءة ، والتي سيتم استخدامها لدروس بسيطة حول الكهرباء والدوائر وحساب الطاقة ، الفولت والتيار وتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية.

أتطلع إلى الاستماع منك ومتابعة عملك الملهم.

حل الطلب

أقدر اهتمامك وجهودك المخلصة لتنوير الجيل الجديد فيما يتعلق بالطاقة الشمسية.
لقد قمت بإرفاق دائرة تشغيل LED الأكثر بساطة وفعالية والتي يمكن استخدامها لإضاءة مصباح LED بقوة 1 وات من لوحة شمسية بأمان مع الحد الأدنى من الأجزاء.
تأكد من إرفاق مبدد حراري على LED ، وإلا فقد يحترق بسرعة بسبب ارتفاع درجة الحرارة.
يتم التحكم في الدائرة بالجهد والتحكم في التيار لضمان السلامة المثلى لمصباح LED.
اسمحوا لي أن أعرف إذا كان لديك أي شكوك أخرى.