Меню

Увеличить напряжение для солнечных

Увеличить напряжение для солнечных

Подскажите, как можно собрать какой-нибудь стабилизатор для солнечных панелей?
Напряжение постоянно меняется, в зависимости от освещения.
Ток может доходить до 5 ампер в солнечный день.
Нужно стабильные 13 вольт, чтобы менялся только ток, от освещения (для зарядки автомобильного аккумулятора).
Получается что максимальная итоговая мощность солнечных панелек в районе 60-70 ватт.

Если схему можно сделать на стабилитроне, транзисторе и сопротивлении (резисторе), то можно ли дать пояснение «на пальцах» как это всё работает? (просьба микросхемы и контроллеры не предлагать и уж тем-более готовые девайсы)

Почитал книгу про транзисторы (запутался в дырках, электронах, графиках и схемах) и тут -> http://radiokot.ru/start/analog/basics/08/
В итоге ничего не понял, и решил написать вопрос на форуме.

Помогите, кто чем сможет?!

Можно сделать так:
Изображение

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет — любой!

Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Решил купить вот такой контроллер заряда за 10 баксов.

Не подскажите, он выдаёт постоянное напряжение на АКБ?

Обобщив богатый опыт и ноу-хау в сфере силовой электроники, компания Infineon представляет CoolSiC™ MOSFET. Мы сделали подборку статей о технологии CoolSiC™, которая поможет вам вывести КПД и надёжность ваших устройств силовой электроники на высочайший уровень!

Для заряда АКБ нужно ток стабилизировать, а не напряжение. Напряжение при заряде будет определяться уровнем заряда самого АКБ. А 30 В это совсем без нагрузки.

Не знаю какой режим заряда у этого устройства. Скорее всего заряжает в режиме стабилизации тока и напряжения, т. е. в нем установлен какой-то лимит по току (скажем, 5 А) и напряжению (15 В, например). То есть оно ограничивает максимальный ток заряда, и при этом начинает его снижать по достижении максимального уровня напряжения на батарее, для защиты от переразряда.

_________________
Изображениеonly pure true norwegian blackx

SoC BlueNRG-LP — новая микросхема от STMicroelectronics со встроенным микроконтроллером Cortex®-M0+ и приемопередатчиком BLE. В данной статье мы рассмотрели режимы пониженного потребления и программную поддержку пониженного энергопотребления в программном пакете BlueNRG-LP DK, процедуру обновления прошивки по эфиру с помощью специального BLE-сервиса, особенности работы UART-загрузчика с функцией защиты памяти, и другое.

У него такие параметры: (ни чего не понял), могли бы пояснить вкратце «на великом и могучем»?

Parameters:
Type: SL02A-10A
Rated charge current: 10A
Rated load current: 10A
Work voltage: 12V/24V AUTO
No load losses current: 5mA-20mA (only when digital LEDs being lighted)
Charging circuit voltage drop: ≤0.26V
Load circuit voltage drop: ≤0.15V
Over voltage protection: 14.8V; x2/24V
Boost charge voltage: 14.6V; x2/24V
Direct charge voltage: 14.4V; x2/24V
Float charge voltage: 13.6V; x2/24V
Charge recover voltage: 13.2V; x2/24V
Over discharge recover voltage: 12.6V; x2/24V
Lower voltage indication: 12.0V; x2/24V
Over discharge voltage: 11.1V; x2/24V (no load) real-time modified voltage by the discharge rate
Temperature compensation: -4.0 mV/? 2V (boost voltage direct charge, float charge and charge return voltage compensation)
Control method: PWM pulse-duration modulation charge mode
Working temperature: industry stage: -35?

Попытался перевести гугл-переводчиком, но если ни чего не понимаешь в электроннике, эти параметры как новые ворота для барана.

Надеюсь, меня поправят если я где ошибся.

Rated charge current: 10A — номинальный ток заряда.
Rated load current: 10A — номинальный ток потребления (нагрузки).
Work voltage: 12V/24V AUTO — рабочее напряжение.
No load losses current: 5mA-20mA (only when digital LEDs being lighted) — ток утечки, когда горят светодиоды.
Charging circuit voltage drop: ≤0.26V — падение напряжения цепи заряда — минимальная возможная разность между входом и выходом.
Load circuit voltage drop: ≤0.15V — падение напряжения цепи питания нагрузки — то же самое.
Over voltage protection: 14.8V; x2/24V — напряжение срабатывания защиты от перенапряжения
Boost charge voltage: 14.6V; x2/24V — напряжение заряда с накачкой
Direct charge voltage: 14.4V; x2/24V — напряжение заряда напрямую
Float charge voltage: 13.6V; x2/24V — плавающее напряжение заряда. Это видимо и есть типовое напряжение стабилизации.
Charge recover voltage: 13.2V; x2/24V — напряжение восстановления. Не знаю, что это. Может быть напряжение в режиме восстановления аккумулятора.
Over discharge recover voltage: 12.6V; x2/24V — напряжение срабатывания защиты от перенапряжения, опять же, видимо в режиме восстановления аккумулятора.
Lower voltage indication: 12.0V; x2/24V — уровень индикации низкого напряжения
Over discharge voltage: 11.1V; x2/24V (no load) real-time modified voltage by the discharge rate — напряжение переразряда (без нагрузки).

Temperature compensation: -4.0 mV/? 2V (boost voltage direct charge, float charge and charge return voltage compensation) — температурная компенсация (что конкретно в скобках, не скажу)
Control method: PWM pulse-duration modulation charge mode — метод управления: ШИМ
Working temperature: industry stage: -35?

+55? — диапазон рабочей температуры

_________________
Изображениеonly pure true norwegian blackx

Читайте также:  Как понизить напряжение трансформатора диодами

СБ является источником тока, а не напряжения. Так что напряжение на ней будет такое же, как на аккуме. Ток в 5А при ярком солнце и углом к поверхности СБ в 90 градусов и коротком замыкании СБ. У вас просто не будет длительных временных интервалов с такими энергетическими параметрами СБ. Тем более 5А это чуть ниже номинального зарядного тока стандартной автомобильной акк. батареи. И такой зарядный ток должен быть не менее 10 часов для полной зарядки АКБ. Так что ни о какой перезарядке разговора быть не может, если вы не оставите подключенной к СБ аккумулятора на пару недель, да и то вряд ли.

Решил купить вот такой контроллер заряда за 10 баксов.

Не подскажите, он выдаёт постоянное напряжение на АКБ?

ПРИСТ расширяет ассортимент

Значит, эта штука всё-же стабилизирует напряжение заряда АКБ?

Тут я не понял абсолютно ничего. Если одна секция солнечной панели выдаёт максимум 0,5 вольта и 1 ампер, и я соеденю их в батарею, (например 10 штук последовательно), то получится что электричество будет 5 вольт, 10 ампер (будем считать критическое насыщение их солнцем).
-Как на солнечной батарее (по вашим словам) будет необходимые 13,6 В, которые нужны аккумулятору для его заряда?
Напомню, что я собираюсь не восстанавливать аккумулятор (налёт на его пластинах), а именно заряжать его

Аккумулятор (от авто, 55Ач) будет подключен круглосуточно, и будет использоваться только как резервный источник питания, в случае отключения централизованной ЛЭП. (что бывает крайне редко, с интервалом раз в пару месяцев)

Нет, так не получится . Если соединить последовательно, то получится 5V 1А, если параллельно, то 0.5V 10А. Зря физику прогуливали, интересная и весьма прикладная наука.

Тут не думать надо, а просто подсчитать все плюсы и минусы обоих вариантов и выбрать самый выгодный для Вас, а не для нас.

Но для этого нужно хотя бы понимать, чем они отличаются. О своем мнении пусть Вам Rokl сам расскажет, а я могу об этом контроллере пару слов сказать, т.к. довольно продолжительное время пользовал его. Не конкретно эту модель, их китайцы как грязи штампуют под разными торговыми марками, но потроха у всех одинаковые.

В целом, все, что Вам перевел blackx, близко к правде. Некоторая неточность объясняется только тем, что для этого знания только английского маловато из-за специфики прикладной области. Я Вам вкратце своими словами.

1. Устройство состоит из двух контроллеров — заряда и разряда. Максимально допустимый ток (а не номинальный, как у них написано) 10А, обусловлен примененными полевиками в ключах. Есть у них другие модели и на 20А и на 30А.

2. В контроллере заряда нет ограничения или стабилизации тока. Ток предполагается ограничивать правильным выбором мощности солнечной батареи в зависимости от используемого АКБ.

3. Заряд АКБ производится в три этапа:
— на первом этапе контроллер заряжает АКБ полным током, до достижения на АКБ напряжения 14,8V. Этот этап они называют Boost charge.
— по достижению 14,8V зарядка отключается, пока напряжение на АКБ не упадет до 14,4V. Тогда контроллер включается в режиме стабилизатора напряжения и поддерживает его (14,4V) просто по таймеру. По науке это время должно быть в полтора раза больше, чем длительность первого этапа, но я не проверял. Этот второй этап они называют Direct charge.
— после срабатывания таймера АКБ опять отключается от заряда пока напряжение на нем не убадет до 13,2V. Начиная с этого момента контроллер переключается в режим стабилизации напряжения на уровне 13,6V и работает в режиме «качелей» с петлей гистерезиса от 13,2V до 13,6. Т.е. набрал АКБ 13,6V, стабилизатор отключается до тех пор, пока не упадет до 13,2. И так до бесконечности или пока не будет подключена нагрузка и АКБ не разрядится ниже 13,2V.

4. Фраза «Over discharge recover voltage: 12.6V» имеет отношение к контроллеру разряда. Если Вы разрядите нагрузкой свой АКБ до уровня «Over discharge voltage: 11.1V«, то обратно подключить её к АКБ Вы сможете только тогда, когда опять зарядите АКБ выше, чем 12,6V.

5. Датчик температуры установлен на корпусе контроллера, он у них не выносится на АКБ. Поэтому, чтобы термокомпенсация работала правильно, контроллер и АКБ должны быть установлены в одном объеме, т.е. с одинаковой температурой.

6. Выбранная Вами модель разработана для фонарных столбов освещения. Поэтому там присутствует еще программатор включения и отключения нагрузки с 16-ю программами. Жить не мешают, но психологический дискомфорт создают . Существую другие модификации этого же контроллера, но без этих ненужных программ, а только с одной кнопкой включения и отключения нагрузки. Они, наверное, дешевле должны быть. Как минимум, там вместо двух семисегментников только один светодиод.

7. Данная модель не имеет возможности изменения режимов заряда. Существуют другие модификации, которые позволяют задать один из трех предустановленных типов свинцовых батарей (AMG, гелевая или с жидким электролитом) для установки соответствующего режима.

Читайте также:  Симптомы стенокардии напряжения у женщин

А теперь уговорите Rokl, чтобы он свое замечание как-нибудь аргументировал, тогда сможете самостоятельно сделать вывод: стоит вся эта автоматика трехсот рублей или Вы сможете всё тоже самое сделать самостоятельно быстрее, аккуратнее и дешевле.

Золотые слова! Закипел АККУМ, сам виноват, неправильно СБ подобрал. Недозарядил, сам виноват не тот аккум выбрал.
Самое главное, что под ваш приборчик нужно подобрать и солнечную батарею, и аккум.
У топикстартера наоборот есть СБ слабенькая, Емкий аккум и (слава богу) нет пока этого приборчика.

Rokl, объясните мне, пожалуйста, одну простую вещь: у меня (т.е. у автора темы) есть 60-70W СБ; типовые параметры таких панелей в точке максимальной мощности: U=17,5V при I=3-3,5А.

Что будет происходить далее с моим 12V АКБ, когда он зарядится напрямую от этой батареи до напряжения 14,8V?

Rokl, объясните мне, пожалуйста, одну простую вещь: у меня (т.е. у автора темы) есть 60-70W СБ; типовые параметры таких панелей в точке максимальной мощности: U=17,5V при I=3-3,5А.

Что будет происходить далее с моим 12V АКБ, когда он зарядится напрямую от этой батареи до напряжения 14,8V?

А обьясните сначала, сколько времени ваша АКБ будет заряжаться до 14,8в от вашей СБ ? Ведь если ваш аккум от погрузчика, к примеру, то время его заряда от вашей СБ уйдет в бесконечность. А если ваш аккум 12в и емкостью 1 А/ч, то закипит и сдохнет.
Определитесь с аккумом сначала и как советуют китайцы, подберите ему соответствующую СБ. Опять же, будут ли циклы работы с нагрузкой у вашего акума? Может вы каждый вечер его будете пользовать, тогда ему вообще не зарядиться по жизни, т.к. заряд номинальным током для кислотного аккума 10-12 часов, а потом ещё дозаряд. А где вы на СБ получите мах ток в течении 10-12 часов.
Это тоже влияет на время заряда от СБ.
Так что, как говорил товарищ Сухов. «Восток — дело тонкое»

PS. И такой момент 17,5в -3А это ток короткого замыкания СБ.
Пусть у вас аккум имеет напряжение 14,8в разница между 17,5 и 14,8в всего 2,7в и вы думаете, что на эти 2,7в у вас будет зарядный ток в 3 А ? максимум 200-300ма(смотрим ВАХ СБ). Что состветствует току саморазряда стандартного автомобильного аккума. Пусть у вас на аккуме напряжение поднимется до 15,5в и зарядный ток от СБ упадет до 50 — 100 ма. У вас просто аккум будет не саморазряжаться под СБ, а т.к. 17,5в это пиковый вариант, то вопрос . что будет с вашим аккумом? имеет только один ответ. ничего не будет. Будет полностью заряжен и готов к работе.

У меня это время зависит от степени разряда АКБ. Думаю, что не только у меня . Поэтому полагаться на то, что лето никогда не наступит, что АКБ окажется от погрузчика, что еще что-то произойдет, что помешает вскипятить оставленную без контролля АКБ, для меня немного странно.

Я же там написал — в точке максимальной мощности. Это около 75-80% от напряжения холостого хода и тока короткого замыкания.

Я собирался его закрепить на самом аккумуляторе, который будет находится в помещении со стабильной температурой (около 22° С )

А вот тут можно поподробнее? Я думал что можно подцепить ему на вход обычный блок питания. -Выходит что нельзя без дополнительного «шаманства»?
Допустим я имею БП от компьютера, или транс ТС-90 с выходом 19В 0,99А на вторичке. -Мне их нельзя будет подсоединить для зарядки аккумулятора?

Спасибо за информацию, всё мне отлично разжевали!
Получается что секции СБ нужно складывать смешанно по току, а не напряжению.
Но до меня всё-равно не доходит как можно зарядить АКБ 12 вольт от авто, электричеством, с параметрами 5 вольт 5 ампер.
Везде пишут что для заряда автомобильной АКБ необходимо напряжение на генераторе электричества на 1-2 вольта выше, чем номинальное напряжение аккумулятора, а зарядный ток 1/10 от его ёмкости.
Вы же пишите, что напряжение тут ни какой роли не играет вообще.

Куда можно приспособить такую малютку из 30 дачных фонариков?

Характеристики:
Напряжение 0-20 вольт
Ток КЗ (зимой, на балконе, в пасмурную погоду) — до 200мА (0,2А)

Купил ещё солнечные панели:

60W solar panel DIY 100pcs 52x78mm solar cell cells for battery charger
Average Current (Amps): 1.26 Imax
Average Voltage (Volts): 0.5 Vmax
Average Power (Watts): 0.63Wp

Вся стоимость (вместе с контроллером заряда) вышла около тысячи рублей.
Стоила ли овчинка выделки?

Источник

4 способа, как увеличить мощность солнечной батареи

Самые мощные солнечные батареи

Многие сталкивались с проблемой, когда производимой солнечными батареями электроэнергии недостаточно. К сожалению, заранее это узнать почти невозможно. Фотоэлементы уже были установлены и возможности что-то изменить уже нет. К счастью, есть несколько способов решить эту задачу. Главное, изначально правильно посчитать потребление электроэнергии в своем доме. Они не идеальны, но достаточно хороши, поскольку придуманы профессионалами своего дела.

Читайте также:  Каким кабелем подключить стабилизатор напряжения

Использование поворотного механизма

Система использования поворотного механизма позволяет отслеживать местоположение солнца и поворачивать панели всегда “лицом” к нему. Таким образом можно добиться на выходе на 75% больше энергии, чем изначально. Недостатком этого способа являются большие затраты на установку поворотного механизма для систем любого размера. Это самый эффективный способ из всех представленных.

Использование зеркал для увеличения мощности

Утром и вечером, когда солнце низко над землей, КПД солнечных батарей минимальный. Исправить это можно с помощью системы зеркал. Они будут отражать солнечный свет и направлять его на фотоэлементы. Таким образом, даже в периоды неактивного солнца можно ускорить приток энергии. Установка зеркал обойдется значительно дешевле, чем поворотного механизма.

Линза как концентратор света

Чтобы увеличить мощность солнечной батареи, часто используют концентратор света. Это может быть линза Френеля. Важно, чтобы она была значительно больше самого фотоэлемента. Эффективность вырастет в два раза, если к линзе установить ориентацию на солнце, как в первом пункте. Необходимо следить, чтобы не было перегрева. Этот способ не будет эффективным в больших масштабах.

Применения инновационной пленки

Компания Genie Lens Technologies разработала полимерную пленку, которая позволяет увеличить КПД солнечных батарей на 10%. Ее необходимо прикрепить к лицевой части панели и результат не заставит себя ждать. Особенность ее в том, что световой луч работает по принципу линзы. Пленка представляет собой полимер, который переламывает и направляет световой поток в нужном направлении. Благодаря этой инновации, панели выпущенные несколько лет назад могут легко увеличить свою эффективность. Один из простых способов, но достаточно затратный и менее эффективный.

Источник



Стабилизатор напряжения для солнечной батареи

Приобретя фотоэлектрические панели или сделав их своими руками требуется докупить дополнительное оборудование. Это нужно для того чтобы сделать электростанцию более эффективной и надежной. Кроме АКБ, инвертора и трекера, придется прикупить стабилизатор напряжения для солнечной батареи. Вещь именно от этой штуки зависит долговечность работы всей системы.

Стабилизатор напряжения — это преобразователь, производящий на выходе электричество нужного уровня. Подобное происходит в условиях высокого сопротивления нагрузки и U входа. Основной плюс таких устройств заключается в том, что они позволяют получить максимальный выхлоп от СБ в любую погоду. Так же делают зарядку АКБ от солнечных панелей наиболее безопасной. Если аккумуляторы заряжены, то лишняя мощность уходит в нагрузку.

Виды стабилизаторов для солнечной батареи

Выделяют несколько разновидностей подобных технических устройств.

  1. Шунтовый.
  2. Линейный.
  3. Импульсный.

Первый имеет маленькую рассеивающуюся мощность, повышенную надежность, низкую стоимость. Но кроме достоинств у него имеются и недостатки. Например, такие как переключение АКБ то в режим отсутствия тока зарядки, то в режим полного заряда. На постоянной основе меняет U на АКБ. Все это приводит к многочисленным помехам на выходе.

Второй тип обладает плавной регулировкой вольтажа и немного может выбрасывать напряжения в момент нагрузки. Из отрицательных сторон можно выделить большую цену и значительные размеры. Его можно присоединять как последовательно, так и параллельно.

Схема стабилизатора для солнечной батареи

Третий вариант преобразует напряжение на входе произвольно:

  1. Уменьшать – U будет на выходе ниже чем на входе.
  2. Увеличивать – U выхода будет выше входного.
  3. Повышать или понижать – Выходное U может быть либо выше, либо ниже.
  4. Инвертирование – Выходное напряжение обладает обратной полярностью если сравнивать его с U входа.

Подобный стабилизатор позволяет генерировать высокий КПД. Но на выходе имеют помехи импульсного типа.

Зачем нужен стабилизатор для солнечных батарей?

Кажется, что вот сейчас соединим панель фотоэлементов с АКБ и наша станция заработает. В действительности же все иначе. Между этими двумя установками обязательно следует ставить контроллер заряда. Он дает возможность включать и выключать солнечные батареи. Здесь все зависит от того какое зарядное напряжение. Продвинутые стабилизаторы способны еще и уменьшать напряжение. А затем удерживать на определенном уровне до тех пор, пока АКБ не зарядится.

При выборе учитывайте следующее:

текст

Схема стабилизатора для солнечной батареи

Схема сборки стабилизатора

Когда СБ не производит тока, схема выключена и не берет напряжение из АКБ. При попадание солнечного света на модуль происходит генерация 10 вольт. Это вызывает загорание светодиода и в работу включаются два транзистора малой мощности. Все начинает функционировать. Операционный усилитель U1 будет контролировать закрытие транзисторов. Это будет происходить до тех пор, пока напряжение будет находится не выше 14 V. В итоге в это время ток будет идти через диод Шоттки.

Как только напряжение скакнет до 14 в или выше переход в транзисторе откроется. АКБ перестанет потреблять ток зарядки. Светодиод погаснет, а два транзистора закроются. Кроме этого конденсатор C2 начнет терять заряд. Через 4 секунды разряд конденсатора будет велик и микросхема TLC271 закроет транзистор. После этого будет идти ток на АКБ. Это будет продолжаться до тех пор, пока напряжение снова не будет равно уровню переключения.

Источник