9 circuiti semplici per caricabatterie solari

I caricabatterie solari semplici sono piccoli dispositivi che consentono di caricare una batteria in modo rapido ed economico, attraverso l'energia solare.

Un semplice caricatore solare deve avere 3 caratteristiche di base integrate:

• Dovrebbe essere a basso costo.
• Layman friendly e facile da costruire.
• Deve essere sufficientemente efficiente da soddisfare le esigenze fondamentali di ricarica della batteria.

Il post spiega in modo esauriente nove circuiti caricabatterie solari migliori ma semplici che utilizzano IC LM338, transistor, MOSFET, convertitore buck, ecc.Che possono essere costruiti e installati anche da un profano per caricare tutti i tipi di batterie e il funzionamento di altre apparecchiature correlate

Panoramica

Pannelli solari non sono una novità per noi e oggi trova largo impiego in tutti i settori. La proprietà principale di questo dispositivo per convertire l'energia solare in energia elettrica lo ha reso molto popolare e ora è fortemente considerato come la soluzione futura per tutte le crisi o carenze di energia elettrica.

L'energia solare può essere utilizzata direttamente per alimentare un'apparecchiatura elettrica o semplicemente immagazzinata in un dispositivo di accumulo appropriato per un uso successivo.

Normalmente esiste un solo modo efficiente per immagazzinare l'energia elettrica ed è utilizzando batterie ricaricabili.

Le batterie ricaricabili sono probabilmente il modo migliore e più efficiente per raccogliere o immagazzinare energia elettrica per un utilizzo successivo.

L'energia di una cella solare o di un pannello solare può anche essere efficacemente immagazzinata in modo che possa essere utilizzata secondo le proprie preferenze, normalmente dopo che il sole è tramontato o quando è buio e quando la potenza immagazzinata diventa molto necessaria per il funzionamento delle luci.

Sebbene possa sembrare abbastanza semplice, caricare una batteria da un pannello solare non è mai facile, per due motivi:

La tensione di un pannello solare può variare enormemente, a seconda dei raggi solari incidenti e

La corrente varia anche per gli stessi motivi di cui sopra.

Questi due motivi possono rendere i parametri di carica di una tipica batteria ricaricabile molto imprevedibili e pericolosi.

AGGIORNARE:

Prima di addentrarti nei seguenti concetti puoi probabilmente provare questo caricabatterie solare super facile che assicurerà la ricarica sicura e garantita di una piccola batteria da 12V 7 Ah attraverso un piccolo pannello solare:

Parti richieste

• Pannello solare - 20 V, 1 amp
• IC 7812 - 1no
• Diodi 1N4007 - 3nos
• Resistenza 2k2 1/4 watt - 1no

Sembra bello non è vero. In effetti l'IC ei diodi potrebbero già riposare nella tua scatola spazzatura elettronica, quindi è necessario acquistarli. Vediamo ora come questi possono essere configurati per il risultato finale.

Il tempo stimato necessario per caricare la batteria da 11 V a 14 V è di circa 8 ore.

Come sappiamo, l'IC 7812 produrrà un 12V fisso in uscita che non può essere utilizzato per caricare una batteria da 12V. I 3 diodi collegati ai suoi terminali di massa (GND) sono stati introdotti appositamente per contrastare questo problema e per aggiornare l'uscita del circuito integrato a circa 12 + 0,7 + 0,7 + 0,7 V = 14,1 V, che è esattamente ciò che è necessario per caricare un 12 V batteria completamente.

La caduta di 0,7 V su ciascun diodo aumenta la soglia di messa a terra dell'IC forzando il livello stabilito l'IC a regolare l'uscita a 14,1 V invece di 12 V. Il resistore 2k2 viene utilizzato per attivare o polarizzare i diodi in modo che possa condurre e applicare la caduta totale prevista di 2,1 V.

Rendendolo ancora più semplice

Se stai cercando un caricatore solare ancora più semplice, probabilmente non ci può essere niente di più semplice che collegare un pannello solare di adeguata potenza direttamente con la batteria corrispondente tramite un diodo di blocco, come mostrato di seguito:

Sebbene il progetto di cui sopra non incorpori un regolatore, funzionerà comunque poiché l'uscita di corrente del pannello è nominale e questo valore mostrerà solo un deterioramento quando il sole cambia posizione.

Tuttavia, per una batteria che non è completamente scarica, la semplice configurazione di cui sopra potrebbe causare qualche danno alla batteria, poiché la batteria tenderà a caricarsi rapidamente e continuerà a caricarsi a livelli pericolosi e per periodi di tempo più lunghi.

1) Utilizzo di LM338 come regolatore solare

Ma grazie ai moderni chip altamente versatili come il LM 338 e LM 317 , in grado di gestire le situazioni di cui sopra in modo molto efficace, rendendo il processo di ricarica di tutte le batterie ricaricabili attraverso un pannello solare molto sicuro e desiderabile.

Di seguito è mostrato il circuito di un semplice caricabatterie solare LM338, utilizzando l'IC LM338:

Lo schema del circuito mostra una semplice configurazione utilizzando il IC LM 338 che è stato configurato nella sua modalità di alimentazione regolata standard.

Utilizzo di una funzione di controllo corrente

La specialità del design è che incorpora a controllo corrente caratteristica anche.

Significa che, se la corrente tende ad aumentare in ingresso, cosa che normalmente potrebbe avvenire quando l'intensità del raggio solare aumenta proporzionalmente, la tensione del caricatore scende proporzionalmente, riportando la corrente al valore specificato.

Come possiamo vedere nel diagramma, il collettore / emettitore del transistor BC547 è collegato attraverso l'ADJ e la massa, diventa responsabile dell'avvio delle azioni di controllo della corrente.

Quando la corrente di ingresso aumenta, la batteria inizia ad assorbire più corrente, questo crea una tensione su R3 che viene tradotta in un corrispondente azionamento di base per il transistor.

Il transistor conduce e corregge la tensione tramite il C LM338, in modo che la velocità di corrente venga regolata secondo i requisiti di sicurezza della batteria.

Limite corrente Formula:

R3 può essere calcolato con la seguente formula

R3 = 0,7 / limite di corrente massimo

Di seguito viene fornito il design del PCB per il semplice circuito del caricabatterie solare sopra spiegato:

Lo strumento e il diodo di ingresso non sono inclusi nel PCB.

2) Circuito caricabatteria solare $ 1

Il secondo progetto spiega un circuito di ricarica solare economico ma efficace, a meno di $ 1 economico ma efficace, che può essere costruito anche da un profano per sfruttare una ricarica solare efficiente della batteria.

Avrai bisogno solo di un pannello solare, un selettore e alcuni diodi per ottenere un caricabatterie solare ragionevolmente efficace.

Che cos'è il monitoraggio solare del punto di massima potenza?

Per un profano questo sarebbe qualcosa di troppo complesso e sofisticato da comprendere e un sistema che coinvolge l'elettronica estrema.

In un certo senso può essere vero e sicuramente gli MPPT sono sofisticati dispositivi di fascia alta che hanno lo scopo di ottimizzare la carica della batteria senza alterare la curva V / I del pannello solare.

In parole semplici un MPPT tiene traccia della massima tensione disponibile istantanea dal pannello solare e regola la velocità di carica della batteria in modo tale che la tensione del pannello rimanga inalterata o lontana dal caricamento.

In parole povere, un pannello solare funzionerebbe in modo più efficiente se la sua tensione istantanea massima non viene trascinata verso il basso vicino alla tensione della batteria collegata, che viene caricata.

Ad esempio, se la tensione a circuito aperto del tuo pannello solare è di 20 V e la batteria da caricare è valutata a 12V, e se colleghi i due direttamente, la tensione del pannello si abbasserebbe alla tensione della batteria, il che renderebbe le cose troppo inefficienti .

Al contrario, se si potesse mantenere inalterata la tensione del pannello e tuttavia estrarne la migliore opzione di ricarica possibile, il sistema funzionerebbe con il principio MPPT.

Quindi si tratta di caricare la batteria in modo ottimale senza influire o far cadere la tensione del pannello.

C'è un metodo semplice ea costo zero per implementare le condizioni di cui sopra.

Scegli un pannello solare la cui tensione a circuito aperto corrisponda alla tensione di carica della batteria. Significato per a Batteria 12V si può scegliere un pannello con 15V e che produrrebbe la massima ottimizzazione di entrambi i parametri.

Tuttavia, in pratica, le condizioni di cui sopra potrebbero essere difficili da ottenere poiché i pannelli solari non producono mai uscite costanti e tendono a generare livelli di potenza in deterioramento in risposta alle diverse posizioni dei raggi solari.

Ecco perché si consiglia sempre un pannello solare con una valutazione molto più alta in modo che anche nelle peggiori condizioni diurne mantenga la carica della batteria.

Detto questo, non è assolutamente necessario optare per costosi sistemi MPPT, è possibile ottenere risultati simili spendendo pochi dollari per questo. La discussione seguente chiarirà le procedure.

Come funziona il circuito

Come discusso in precedenza, al fine di evitare un caricamento non necessario del pannello, è necessario disporre di condizioni che corrispondano idealmente alla tensione FV con la tensione della batteria.

Questo può essere fatto utilizzando alcuni diodi, un voltmetro economico o il multimetro esistente e un interruttore rotante. Ovviamente a circa $ 1 non puoi aspettarti che sia automatico, potresti dover lavorare con lo switch parecchie volte al giorno.

Sappiamo che la caduta di tensione diretta di un diodo raddrizzatore è di circa 0,6 volt, quindi aggiungendo molti diodi in serie è possibile isolare il pannello dall'essere trascinato alla tensione della batteria collegata.

Facendo riferimento al digaram del circuito fornito di seguito, un piccolo caricatore MPPT può essere organizzato utilizzando i componenti economici mostrati.

Assumiamo nel diagramma che la tensione a circuito aperto del pannello sia 20V e la batteria sia nominale di 12V.

Collegarli direttamente trascinerebbe la tensione del pannello al livello della batteria rendendo le cose inappropriate.

Aggiungendo 9 diodi in serie isoliamo efficacemente il pannello dall'essere caricato e trascinato alla tensione della batteria e tuttavia estraiamo da esso la corrente di carica massima.

La caduta diretta totale dei diodi combinati sarebbe di circa 5 V, più la tensione di carica della batteria 14,4 V fornisce circa 20 V, il che significa che una volta collegati a tutti i diodi in serie durante il picco di luce solare, la tensione del pannello scenderebbe marginalmente fino a circa 19 V, risultando efficiente ricarica della batteria.

Supponiamo ora che il sole inizi a calare, facendo scendere la tensione del pannello al di sotto della tensione nominale, questo può essere monitorato attraverso il voltmetro collegato e alcuni diodi saltati fino a quando la batteria non viene ripristinata con una potenza ottimale.

Il simbolo della freccia rappresentato collegato al positivo di tensione del pannello può essere sostituito con un commutatore rotativo per la scelta consigliata dei diodi in serie.

Con la situazione di cui sopra implementata, è possibile simulare efficacemente condizioni di carica MPPT chiare senza utilizzare dispositivi costosi. Puoi farlo per tutti i tipi di pannelli e batterie semplicemente includendo più diodi in serie.

3) Caricatore solare e circuito driver per LED SMD bianco ad alta potenza da 10W / 20W / 30W / 50W

La terza idea ci insegna come costruire un semplice LED solare con circuito caricabatteria per illuminazione LED ad alta potenza (SMD) luci nell'ordine da 10 watt a 50 watt. I LED SMD sono completamente protetti termicamente e da sovracorrente utilizzando un economico stadio limitatore di corrente LM 338. L'idea è stata richiesta dal Sig. Sarfraz Ahmad.

Specifiche tecniche

Fondamentalmente sono un ingegnere meccanico certificato dalla Germania 35 anni fa e ho lavorato all'estero per molti anni e ho lasciato molti anni fa a causa di problemi personali a casa.
Mi dispiace disturbarti ma conosco le tue capacità e competenze in elettronica e sincerità per aiutare e guidare gli inizi come me. Ho visto questo circuito da qualche parte per 12 vdc.

Ho collegato a SMD, 12v 10 watt, condensatore 1000uf, 16 volt e un raddrizzatore a ponte puoi vedere il numero di parte su quello.Quando accendo le luci il raddrizzatore inizia a riscaldarsi e anche entrambi gli SMD. Temo che se queste luci vengono lasciate accese per lungo tempo potrebbero danneggiare gli SMD e il raddrizzatore. Non so dove sia il problema. Puoi aiutarmi.

“cos'è l'accesso diretto alla memoria dma? ”

Ho una luce nel portico dell'auto che si accende a disco e si spegne all'alba. Sfortunatamente a causa della perdita di carico quando non c'è elettricità, questa luce rimane spenta fino a quando l'elettricità non è tornata.

Voglio installare almeno due SMD (12 volt) con LDR in modo che non appena la luce si spenga si accenderanno le luci SMD. Voglio aggiungere altre due luci simili altrove nel portico dell'auto per mantenere tutte le luci accese. Penso che se collego tutte queste quattro luci SMD con un'alimentazione a 12 volt che otterrà l'alimentazione dal circuito UPS.

Ovviamente metterà un carico aggiuntivo sulla batteria dell'UPS che è appena caricata completamente a causa della frequente perdita di carico. L'altra soluzione migliore è installare un pannello solare da 12 volt e collegare tutte queste quattro luci SMD con esso. Caricherà la batteria e accenderà / spegnerà le luci.

Questo pannello solare dovrebbe essere in grado di mantenere queste luci tutta la notte e si spegnerà all'alba. Per favore aiutami anche e fornisci dettagli su questo circuito / progetto.

Puoi prenderti il ​​tuo tempo per capire come farlo. Ti scrivo perché sfortunatamente nessun venditore di prodotti elettronici o solari nel nostro mercato locale è disposto a darmi alcun aiuto, nessuno di loro sembra essere tecnico qualificato e vogliono solo vendere le loro parti.

Sarfraz Ahmad

Rawalpindi, Pakistan

Il design

Nel circuito di illuminazione LED solare SMD da 10 watt a 50 watt mostrato con caricatore automatico sopra, vediamo le seguenti fasi:

• Al pannello solare
• Un paio di circuiti regolatori LM338 controllati in corrente
• Un relè di scambio
• Una batteria ricaricabile
• e un modulo SMD LED da 40 watt

Le fasi di cui sopra sono integrate nel modo spiegato di seguito:

I due stadi LM 338 sono configurati in modalità di regolazione di corrente standard con l'utilizzo delle rispettive resistenze di rilevamento della corrente per garantire un'uscita controllata in corrente per il relativo carico collegato.

Il carico per l'LM338 sinistro è la batteria che viene caricata da questo stadio LM338 e una sorgente di ingresso del pannello solare. Il resistore Rx è calcolato in modo tale che la batteria riceva la quantità di corrente stabilita e non sia sovraccaricata o sovraccaricata.

Il lato destro LM 338 è caricato con il modulo LED e anche qui il Ry si assicura che il modulo sia alimentato con la corretta quantità di corrente specificata al fine di salvaguardare i dispositivi da una situazione di fuga termica.

Le specifiche di tensione del pannello solare possono essere comprese tra 18 V e 24 V.

Un relè viene introdotto nel circuito ed è cablato con il modulo LED in modo tale che venga acceso solo durante la notte o quando è buio sotto la soglia affinché il pannello solare generi la potenza richiesta.

Finché è disponibile la tensione solare, il relè rimane eccitato isolando il modulo LED dalla batteria e assicurando che il modulo LED da 40 watt rimanga spento durante il giorno e durante la carica della batteria.

Dopo il tramonto, quando la tensione solare diventa sufficientemente bassa, il relè non è più in grado di mantenere la sua posizione N / O e gira in commutazione N / C, collegando la batteria con il modulo LED e illuminando l'array attraverso il disponibile completamente carico carica batteria.

Il modulo LED può essere visto collegato con un dissipatore di calore che deve essere sufficientemente grande per ottenere un risultato ottimale dal modulo e per garantire una maggiore durata e luminosità del dispositivo.

Calcolo dei valori del resistore

Le resistenze di limitazione indicate possono essere calcolate dalle formule date:

Rx = 1,25 / corrente di carica della batteria

Ry = 1,25 / LED corrente nominale.

Supponendo che la batteria sia una batteria al piombo da 40 AH, la corrente di carica preferita dovrebbe essere di 4 ampere.

quindi Rx = 1,25 / 4 = 0,31 ohm

potenza = 1,25 x 4 = 5 watt

La corrente del LED può essere trovata dividendo la sua potenza totale per la tensione nominale, che è 40/12 = 3,3A

quindi Ry = 1,25 / 3 = 0,4 ohm

potenza = 1,25 x 3 = 3,75 watt o 4 watt.

I resistori di limitazione non vengono utilizzati per i LED da 10 watt poiché la tensione di ingresso dalla batteria è alla pari con il limite di 12V specificato del modulo LED e quindi non può superare i limiti di sicurezza.

La spiegazione di cui sopra rivela come l'IC LM338 possa essere semplicemente utilizzato per realizzare un utile circuito di luce solare a LED con un caricatore automatico.

4) Circuito automatico della luce solare che utilizza un relè

Nel nostro 4 ° circuito di luce solare automatica incorporiamo un singolo relè come interruttore per caricare una batteria durante il giorno o finché il pannello solare sta generando elettricità e per illuminare un LED collegato mentre il pannello non è attivo.

Aggiornamento a una commutazione di relè

In uno dei miei precedenti articoli che spiegava un semplice file circuito di illuminazione solare del giardino , abbiamo impiegato un solo transistor per l'operazione di commutazione.

Uno svantaggio del circuito precedente è che non fornisce una ricarica regolata per la batteria, anche se potrebbe non essere strettamente essenziale poiché la batteria non viene mai caricata al massimo delle sue potenzialità, questo aspetto potrebbe richiedere un miglioramento.

Un altro svantaggio associato del circuito precedente è la sua specifica di bassa potenza che gli impedisce di utilizzare batterie e LED ad alta potenza.

Il circuito seguente risolve efficacemente entrambi i due problemi di cui sopra, con l'aiuto di un relè e di uno stadio a transistor inseguitore di emettitore.

Schema elettrico

Come funziona

Durante la luminosità ottimale del sole, il relè riceve una potenza sufficiente dal pannello e rimane acceso con i suoi contatti N / O attivati.

Ciò consente alla batteria di ottenere la tensione di carica attraverso un regolatore di tensione inseguitore di emettitore a transistor.

Il emettitore follower il design è configurato utilizzando un TIP122, un resistore e un diodo zener. Il resistore fornisce la polarizzazione necessaria per la conduzione del transistor, mentre il valore del diodo zener blocca la tensione dell'emettitore è controllata appena al di sotto del valore della tensione zener.

Il valore zener viene quindi scelto in modo appropriato per corrispondere alla tensione di carica della batteria collegata.

Per una batteria da 6V la tensione zener potrebbe essere selezionata come 7.5V, per una batteria da 12V la tensione zener potrebbe essere di circa 15V e così via.

Il follower dell'emettitore si assicura inoltre che la batteria non possa mai essere sovraccaricata oltre il limite di carica assegnato.

Durante la sera, quando viene rilevato un calo sostanziale della luce solare, il relè viene inibito dalla tensione di mantenimento minima richiesta, facendolo passare dal suo contatto N / O a N / C.

La commutazione del relè di cui sopra riporta istantaneamente la batteria dalla modalità di ricarica alla modalità LED, illuminando il LED attraverso la tensione della batteria.

Elenco delle parti per a 6V / 4AH circuito automatico della luce solare che utilizza una commutazione del relè

1. Pannello solare = 9V, 1amp
2. Relè = 6 V / 200 mA
3. Rx = 10 ohm / 2 watt
4. diodo zener = 7,5 V, 1/2 watt

5) Circuito del regolatore del caricatore solare transistorizzato

La quinta idea presentata di seguito descrive in dettaglio un semplice circuito di carica solare con spegnimento automatico utilizzando solo transistor. L'idea è stata richiesta dal Sig. Mubarak Idris.

Obiettivi e requisiti del circuito

1. Per favore, signore, potete farmi una batteria agli ioni di litio da 12 V, 28,8 Ah, regolatore di carica automatico utilizzando il pannello solare come alimentazione, che è 17 V a 4,5 A alla massima luce solare.
2. Il controller di carica dovrebbe essere in grado di avere protezione da sovraccarico e interruzione della batteria scarica e il circuito dovrebbe essere semplice da fare per i principianti senza ic o micro controller.
3. Il circuito dovrebbe utilizzare relè o transistor bjt come interruttore e zener per riferimento di tensione, grazie signore spero di sentirti presto!

Il design

Progettazione PCB (lato componenti)

Facendo riferimento al circuito di carica solare sopra descritto che utilizza transistor, l'interruzione automatica per il livello di carica completa e il livello inferiore viene eseguita tramite un paio di BJT configurati come comparatori.

Ricorda il precedente circuito indicatore di batteria scarica utilizzando transistor , dove il livello di batteria basso è stato indicato utilizzando solo due transistor e pochi altri componenti passivi.

Qui utilizziamo un design identico per il rilevamento dei livelli della batteria e per applicare la commutazione richiesta della batteria attraverso il pannello solare e il carico collegato.

Supponiamo inizialmente di avere una batteria parzialmente scarica che fa smettere di condurre il primo BC547 da sinistra (questo viene impostato regolando la base preimpostata su questo limite di soglia) e consente al BC547 successivo di condurre.

Quando questo BC547 conduce, consente al TIP127 di accendersi, il che a sua volta consente alla tensione del pannello solare di raggiungere la batteria e iniziare a caricarla.

La situazione di cui sopra, al contrario, mantiene il TIP122 spento in modo che il carico non possa funzionare.

Quando la batteria inizia a caricarsi, anche la tensione sui binari di alimentazione inizia a salire fino a un punto in cui il BC547 sul lato sinistro è in grado di condurre, provocando l'interruzione della conduzione del BC547 sul lato destro.

Non appena ciò accade, il TIP127 viene inibito dai segnali di base negativi e smette gradualmente di condurre in modo tale che la batteria venga gradualmente tagliata dalla tensione del pannello solare.

Tuttavia, la situazione di cui sopra consente al TIP122 di ricevere lentamente un trigger di polarizzazione di base e inizia a condurre ... il che garantisce che il carico ora sia in grado di ottenere l'alimentazione richiesta per le sue operazioni.

Il circuito del caricatore solare sopra spiegato che utilizza transistor e con interruzioni automatiche può essere utilizzato per qualsiasi applicazione di controller solare su piccola scala, ad esempio per caricare in modo sicuro le batterie dei cellulari o altre forme di batterie agli ioni di litio.

Per ottenere una fornitura di ricarica regolamentata

Il disegno seguente mostra come convertire o aggiornare lo schema circuitale sopra in un caricabatterie regolato, in modo che la batteria sia fornita con un'uscita fissa e una stabilizzata indipendentemente dall'aumento della tensione dal pannello solare.

6) Circuito luminoso LED tascabile solare

Il sesto progetto qui spiega un semplice circuito di luce solare tascabile a LED a basso costo che potrebbe essere utilizzato dalla parte bisognosa e svantaggiata della società per illuminare le loro case di notte a buon mercato.

L'idea è stata richiesta dal Sig. R.K. Rao

Obiettivi e requisiti del circuito

1. Voglio realizzare una luce LED tascabile SOLARE utilizzando una scatola di plastica trasparente da 9 cm x 5 cm x 3 cm [disponibile sul mercato per Rs.3 / -] utilizzando un LED da un watt / LED da 20 mA alimentato da una batteria al piombo sigillata ricaricabile 4v 1A [SUNCA / VICTARI] e anche con una predisposizione per la ricarica con un caricatore del telefono cellulare [dove è disponibile la corrente di rete].
2. La batteria deve essere sostituibile quando è esaurita dopo l'uso per 2/3 anni / durata prescritta dall'utente rurale / tribale.
3. Questo è pensato per l'uso da parte dei bambini tribali / rurali per illuminare un libro, ci sono luci a led migliori sul mercato per circa Rs.500 [d.light], per Rs.200 [Thrive].
4. Queste luci sono buone tranne per il fatto che hanno un mini pannello solare e un LED luminoso con una durata di dieci anni se non di più, ma con una batteria ricaricabile senza una disposizione per la sua sostituzione quando è morta dopo due o tre anni di utilizzo. spreco di risorse e immorale.
5. Il progetto che sto immaginando è quello in cui la batteria può essere sostituita, essere disponibile localmente a basso costo. Il prezzo della luce non deve superare Rs.100 / 150.
6. Sarà commercializzato senza scopo di lucro attraverso le ONG nelle aree tribali e infine fornirà kit ai giovani tribali / rurali per realizzarli nel villaggio.
7. Io insieme ad un collega ho realizzato alcune luci con batterie ad alta potenza 7V EW e 2x20mA Pirahna Led e le ho testate - sono durate per oltre 30 ore di illuminazione continua adeguata ad illuminare un libro da mezzo metro di distanza e un altro con una batteria sunce 4v e 1watt 350A LED che danno abbastanza luce per cucinare in una capanna.
8. Puoi suggerire un circuito con una batteria ricaricabile AA / AAA, mini pannello solare da montare sul coperchio della scatola di 9x5cm e un booster DC-DC e led 20mA. Se vuoi che venga a casa tua per discutere, posso.
9. Puoi vedere le luci che abbiamo creato in google foto su https://goo.gl/photos/QyYU1v5Kaag8T1WWA Grazie,

Il design

Secondo la richiesta i circuiti di luce LED tascabili solari devono essere compatti, lavorare con una singola cella da 1.5AAA utilizzando un convertitore DC-DC e dotati di un circuito di carica solare autoregolante .

Lo schema del circuito mostrato di seguito probabilmente soddisfa tutte le specifiche di cui sopra e rimane comunque entro il limite accessibile.

Schema elettrico

Il design è fondamentale circuito ladro joule utilizzando una singola cella torcia, un BJT e un induttore per alimentare qualsiasi LED standard da 3,3 V.

Nella progettazione viene mostrato un LeD da 1 watt sebbene possa essere utilizzato un LED più piccolo da 30 mA ad alta luminosità.

Il circuito LED solare è in grado di spremere l'ultima goccia di 'joule' o la carica dalla cella e da qui il nome ladro di joule, che implica anche che il LED rimarrebbe illuminato finché non è rimasto praticamente nulla all'interno della cella. Tuttavia, la cella in questo caso di tipo ricaricabile non è consigliata per essere scaricata al di sotto di 1V.

Il caricabatterie da 1,5 V nel design è costruito utilizzando un altro BJT a bassa potenza configurato nella sua configurazione seguace di emettitore, che gli consente di produrre un'uscita di tensione dell'emettitore esattamente uguale al potenziale alla sua base, impostato dal preset 1K. Questo deve essere impostato con precisione in modo che l'emettitore non produca più di 1,8 V con un ingresso CC superiore a 3 V.

La sorgente di ingresso CC è un pannello solare che può essere in grado di produrre un eccesso di 3 V durante la luce solare ottimale e consentire al caricabatterie di caricare la batteria con un massimo di 1,8 V.

Una volta raggiunto questo livello, il follower dell'emettitore inibisce semplicemente qualsiasi ulteriore carica della cella impedendo così ogni possibilità di sovraccarico.

L'induttore per il circuito di luce LED solare tascabile è costituito da un piccolo trasformatore ad anello in ferrite avente 20:20 giri che potrebbe essere opportunamente modificato e ottimizzato per abilitare la tensione più favorevole per il LED collegato che può durare anche fino a quando la tensione non è scesa sotto 1.2V .

7) Caricatore solare semplice per lampioni

Il settimo caricatore solare discusso qui è più adatto come sistema di illuminazione stradale a LED solare è specificamente progettato per il nuovo hobbista che può costruirlo semplicemente facendo riferimento allo schema pittorico qui presentato.

Grazie al suo design semplice e relativamente economico, il sistema può essere opportunamente utilizzato per l'illuminazione stradale dei villaggi o in altre aree remote simili, tuttavia questo non ne limita affatto l'utilizzo anche nelle città.

Le caratteristiche principali di questo sistema sono:

1) Carica controllata in tensione

2) Funzionamento LED controllato in corrente

3) Nessun relè utilizzato, tutto Solid-State Design

4) Taglio del carico a bassa tensione critica

5) Indicatori di bassa tensione e tensione critica

6) L'interruzione della carica completa non è inclusa per semplicità e perché la carica è limitata a un livello controllato che non permetterà mai alla batteria di sovraccaricarsi.

7) L'uso di circuiti integrati popolari come LM338 e transistor come BC547 garantisce un approvvigionamento senza problemi

8) Fase di rilevamento giorno notte che garantisce lo spegnimento automatico al tramonto e l'accensione all'alba.

Di seguito è illustrato l'intero progetto circuitale del sistema di illuminazione stradale a LED semplice proposto:

Schema elettrico

Lo stadio circuitale comprendente T1, T2 e P1 sono configurati in un semplice sensore di batteria scarica, circuito indicatore

Uno stadio esattamente identico può anche essere visto appena sotto, usando T3, T4 e le parti associate, che formano un altro stadio rivelatore di bassa tensione.

Lo stadio T1, T2 rileva la tensione della batteria quando scende a 13V illuminando il LED collegato al collettore di T2, mentre lo stadio T3, T4 rileva la tensione della batteria quando scende al di sotto di 11V, e segnala la situazione illuminando il LED associato con il collettore di T4.

P1 viene utilizzato per regolare lo stadio T1 / T2 in modo tale che il LED T2 si illumini solo a 12V, allo stesso modo P2 viene regolato per far sì che il LED T4 inizi ad illuminarsi a tensioni inferiori a 11V.

IC1 LM338 è configurato come un semplice alimentatore a tensione regolata per regolare la tensione del pannello solare a un preciso 14V, questo viene fatto regolando opportunamente il preset P3.

Questa uscita da IC1 viene utilizzata per caricare la batteria del lampione durante il giorno e il picco di sole.

IC2 è un altro IC LM338, cablato in modalità controller di corrente, il suo pin di ingresso è collegato al positivo della batteria mentre l'uscita è collegata al modulo LED.

IC2 limita il livello di corrente dalla batteria e fornisce la giusta quantità di corrente al modulo LED in modo che possa funzionare in sicurezza durante la modalità di backup notturno.

T5 è un transistor di potenza che agisce come un interruttore e viene attivato dallo stadio critico di batteria scarica, ogni volta che la tensione della batteria tende a raggiungere il livello critico.

Ogni volta che ciò accade, la base di T5 viene immediatamente messa a terra da T4, spegnendolo immediatamente. Con T5 spento, il modulo LED è abilitato ad illuminarsi e quindi è anche spento.

Questa condizione impedisce e salvaguarda la batteria dallo scaricamento eccessivo e dal danneggiamento. In tali situazioni, la batteria potrebbe richiedere una ricarica esterna dalla rete utilizzando un alimentatore da 24 V applicato attraverso le linee di alimentazione del pannello solare, attraverso il catodo di D1 e la terra.

La corrente da questa alimentazione potrebbe essere specificata a circa il 20% della batteria AH e la batteria può essere caricata fino a quando entrambi i LED smettono di lampeggiare.

Il transistor T6 con le sue resistenze di base è posizionato per rilevare l'alimentazione dal pannello solare e garantire che il modulo LED rimanga disabilitato fintanto che è disponibile una quantità ragionevole di alimentazione dal pannello, o in altre parole T6 mantiene il modulo LED chiuso spento fino a quando non è sufficientemente scuro per il modulo LED e quindi viene acceso. Il contrario accade all'alba quando il modulo LED viene automaticamente spento. R12, R13 devono essere accuratamente regolati o selezionati per determinare le soglie desiderate per i cicli ON / OFF del modulo LED

Come costruire

Per completare con successo questo semplice sistema di illuminazione stradale, le fasi spiegate devono essere costruite separatamente e verificate separatamente prima di integrarle insieme.

Per prima cosa assemblare lo stadio T1, T2 insieme a R1, R2, R3, R4, P1 e il LED.

Quindi, utilizzando un alimentatore variabile, applicare un preciso 13 V a questo stadio T1, T2 e regolare P1 in modo che il LED si illumini, aumentare leggermente l'alimentazione per dire 13,5 V e il LED dovrebbe spegnersi. Questo test confermerà il corretto funzionamento di questo stadio indicatore di bassa tensione.

Realizza in modo identico lo stadio T3 / T4 e imposta P2 in modo simile per consentire al LED di illuminarsi a 11 V che diventa l'impostazione del livello critico per il palco.

Dopodiché puoi andare avanti con lo stadio IC1 e regolare la tensione attraverso il suo 'corpo' e terra a 14 V regolando P3 nella misura corretta. Questo dovrebbe essere fatto nuovamente alimentando un'alimentazione da 20 V o 24 V attraverso il suo pin di ingresso e la linea di terra.

Lo stadio IC2 può essere costruito come mostrato e non richiederà alcuna procedura di impostazione se non la selezione di R11 che può essere effettuata utilizzando la formula espressa in questo articolo limitatore di corrente universale

Elenco delle parti

• R1, R2, R3 R4, R5, R6, R7 R8, R9, R12 = 10k, 1/4 WATT
• P1, P2, P3 = 10K PRESET
• R10 = 240 OHMS 1/4 WATT
• R13 = 22K
• D1, D3 = 6A4 DIODO
• D2, D4 = 1N4007
• T1, T2, T3, T4 = BC547
• T5 = TIP142
• R11 = VEDI TESTO
• IC1, IC2 = pacchetto LM338 IC TO3
• Modulo LED = Realizzato collegando LED 24nos 1 WATT in serie e collegamenti in parallelo
• Batteria = 12V SMF, 40 AH
• Pannello solare = 20 / 24V, 7 Amp

Realizzazione del modulo LED da 24 watt

Il modulo LED da 24 watt per il sistema di illuminazione stradale solare sopra descritto potrebbe essere costruito semplicemente unendo 24 LED da 1 watt come mostrato nell'immagine seguente:

8) Circuito del convertitore buck del pannello solare con protezione da sovraccarico

L'ottavo concetto solare discusso di seguito parla di un semplice circuito convertitore buck del pannello solare che può essere utilizzato per ottenere qualsiasi tensione a bassa tensione desiderata da 40 a 60 V. Il circuito garantisce conversioni di tensione molto efficienti. L'idea è stata richiesta dal signor Deepak.

Specifiche tecniche

Sto cercando un convertitore buck DC - DC con le seguenti caratteristiche.

1. Tensione di ingresso = da 40 a 60 VDC

2. Tensione di uscita = 12, 18 e 24 V CC regolati (non è necessaria un'uscita multipla dallo stesso circuito. Va bene anche un circuito separato per ciascuna tensione di uscita)

3. Capacità di corrente in uscita = 5-10A

4. Protezione in uscita = sovracorrente, cortocircuiti ecc.

5. Un piccolo indicatore LED per il funzionamento dell'unità sarebbe un vantaggio.

Apprezzo se puoi aiutarmi a progettare il circuito.

I migliori saluti,
Deepak

Il design

Il circuito convertitore buck da 60V a 12V, 24V proposto è mostrato nella figura seguente, i dettagli possono essere intesi come spiegato di seguito:

La configurazione potrebbe essere suddivisa in fasi, vale a dire. lo stadio multivibratore astabile e lo stadio convertitore buck controllato da mosfet.

BJT T1, T2 insieme alle sue parti associate forma un circuito AMV standard cablato per generare una frequenza alla velocità di circa 20-50 kHz.

Mosfet Q1 insieme a L1 e D1 forma una topologia di convertitore buck standard per l'implementazione della tensione buck richiesta su C4.

L'AMV è azionato dall'ingresso 40V e la frequenza generata viene inviata al gate del mosfet collegato che inizia istantaneamente ad oscillare alla corrente disponibile dall'ingresso che pilota la rete L1, D1.

L'azione di cui sopra genera la tensione bucked richiesta su C4,

D2 si assicura che questa tensione non superi mai il segno nominale che può essere fissato a 30V.

Questa tensione a sbalzo limite massimo di 30 V viene ulteriormente alimentata a un regolatore di tensione LM396 che può essere impostato per ottenere la tensione finale desiderata all'uscita alla velocità di 10 ampere massimo.

L'uscita può essere utilizzata per caricare la batteria prevista.

Schema elettrico

Elenco delle parti per il convertitore buck di uscita da 60 V, 12 V, 24 V di cui sopra per i pannelli.

• R1 --- R5 = 10K
• R6 = 240 OHMS
• R7 = 10K POT
• C1, C2 = 2nF
• C3 = 100uF / 100V
• C4 = 100uF / 50V
• Q1 = QUALSIASI MOSFET a canale P da 100 V, 20 AMP
• T1, T2 = BC546
• D1 = QUALSIASI DIODO DI RECUPERO RAPIDO DA 10AMP
• D2 = 30V ZENER 1 WATT
• D3 = 1N4007
• L1 = 30 spire di filo di rame super smaltato 21 SWG avvolto su una barra di ferrite di 10 mm di diametro.

9) Home Solar Electricity Set up for an off-the-grid Living

Il nono design unico spiegato qui illustra una semplice configurazione calcolata che può essere utilizzata per l'implementazione di qualsiasi pannello solare di dimensioni desiderate, predisposto per case remote o per ottenere un sistema elettrico fuori rete dai pannelli solari.

Specifiche tecniche

Sono molto sicuro che devi avere questo tipo di schema elettrico pronto. Mentre leggevo il tuo blog mi sono perso e non sono riuscito a scegliere quello che meglio si adatta alle mie esigenze.

Sto solo cercando di inserire qui la mia richiesta e assicurarmi di averla compresa correttamente.

(Questo è un progetto pilota per me per avventurarmi in questo campo. Puoi considerarmi un grande zero nella conoscenza elettrica.)

Il mio obiettivo di base è massimizzare l'uso dell'energia solare e ridurre al minimo la bolletta elettrica. (Rimango a Thane. Quindi, puoi immaginare le bollette dell'elettricità.) Quindi puoi considerare come se stessi realizzando completamente un sistema di illuminazione a energia solare per la mia casa.

1. Ogni volta che c'è abbastanza luce solare, non ho bisogno di luce artificiale.2. Ogni volta che l'intensità della luce solare scende al di sotto delle norme accettabili, vorrei che le mie luci si accendessero automaticamente.

Però vorrei spegnerli prima di andare a dormire. Il mio attuale sistema di illuminazione (che desidero illuminare) è costituito da due normali luci Tube luminose (36W / 880 8000K) e quattro CFL da 8W.

Vorrei replicare l'intera configurazione con illuminazione a LED a energia solare.

Come ho detto, sono un grande zero nel campo dell'elettricità. Quindi, per favore aiutami anche con il costo di installazione previsto.

Il design

36 watt x 2 più 8 watt danno un totale di circa 80 watt che è il livello di consumo totale richiesto qui.

Ora poiché le luci sono specificate per funzionare a livelli di tensione di rete che è di 220 V in India, diventa necessario un inverter per convertire la tensione del pannello solare alle specifiche richieste affinché le luci si illuminino.

Inoltre poiché per il funzionamento dell'inverter è necessaria una batteria che si può presumere essere una batteria da 12 V, tutti i parametri essenziali per la messa a punto possono essere calcolati nel seguente modo:

Il consumo totale previsto è = 80 watt.

La potenza di cui sopra può essere consumata dalle 6:00 alle 18:00 che diventa il periodo massimo che si può stimare, e cioè circa 12 ore.

Moltiplicando 80 per 12 si ottiene = 960 wattora.

Ciò implica che il pannello solare avrà bisogno di produrre questa quantità di wattora per il periodo desiderato di 12 ore durante l'intera giornata.

Tuttavia, poiché non ci aspettiamo di ricevere la luce solare ottimale durante l'anno, possiamo presumere che il periodo medio di luce diurna ottimale sia di circa 8 ore.

Dividendo 960 per 8 si ottiene = 120 watt, il che significa che il pannello solare richiesto dovrà essere di almeno 120 watt nominale.

Se la tensione del pannello viene selezionata intorno a 18 V, le specifiche correnti sarebbero 120/18 = 6,66 amp o semplicemente 7 amp.

Ora calcoliamo la dimensione della batteria che può essere impiegata per l'inverter e che può essere richiesta per essere caricata con il pannello solare sopra.

Anche in questo caso poiché il wattora totale dell'intera giornata è calcolato intorno ai 960 watt, dividendolo per la tensione della batteria (che si presume essere 12 V) otteniamo 960/12 = 80, cioè circa 80 o semplicemente 100 AH, quindi la batteria richiesta deve essere valutata a 12 V, 100 AH per ottenere una prestazione ottimale durante il giorno (periodo di 12 ore).

Avremo anche bisogno di un regolatore di carica solare per caricare la batteria e, poiché la batteria verrebbe caricata per un periodo di circa 8 ore, la velocità di ricarica dovrà essere intorno all'8% dell'AH nominale, ovvero 80 x 8 % = 6,4 A, pertanto il regolatore di carica dovrà essere specificato per gestire comodamente almeno 7 A per la necessaria ricarica sicura della batteria.

Ciò conclude l'intero calcolo del pannello solare, della batteria e dell'inverter che potrebbe essere implementato con successo per qualsiasi tipo di impianto simile destinato a uno scopo di vita fuori rete in aree rurali o in altre aree remote.

Per altre specifiche V, I, le cifre possono essere modificate nel calcolo sopra spiegato per ottenere i risultati appropriati.

Nel caso in cui la batteria non sia necessaria e il pannello solare potrebbe anche essere utilizzato direttamente per il funzionamento dell'inverter.

Un semplice circuito di regolazione della tensione del pannello solare può essere visto nello schema seguente, l'interruttore dato può essere utilizzato per selezionare un'opzione di ricarica della batteria o per pilotare direttamente l'inverter attraverso il pannello.

Nel caso sopra, il regolatore deve produrre da 7 a 10 ampere di corrente, pertanto è necessario utilizzare un LM396 o LM196 nella fase di carica.

Il suddetto regolatore del pannello solare può essere configurato con il seguente semplice circuito inverter che sarà abbastanza adeguato per alimentare le lampade richieste attraverso il pannello solare collegato o la batteria.

Elenco delle parti per il circuito inverter di cui sopra: R1, R2 = 100 ohm, 10 watt

R3, R4 = 15 ohm 10 watt

T1, T2 = TIP35 sui dissipatori di calore

L'ultima riga della richiesta suggerisce una versione LED da progettare per la sostituzione e l'upgrade delle lampade fluorescenti CFL esistenti. Lo stesso può essere implementato semplicemente eliminando la batteria e l'inverter e integrando i LED con l'uscita del regolatore solare, come di seguito illustrato:

Il negativo dell'adattatore deve essere collegato e reso comune con il negativo del pannello solare

Pensieri finali

Quindi amici questi erano 9 modelli di caricabatterie solari di base, che sono stati selezionati a mano da questo sito web.

Troverai molti altri progetti avanzati basati sull'energia solare nel blog per ulteriori letture. E sì, se hai qualche idea in più puoi sicuramente inviarmela, mi assicurerò di presentarla qui per il piacere di lettura dei nostri spettatori.

Feedback da uno dei lettori accaniti

Ciao Swagatam,

Mi sono imbattuto nel tuo sito e ho trovato il tuo lavoro molto stimolante. Attualmente sto lavorando a un programma STEM (Science, Technology, Engineering and Math) per studenti del 4-5 anno in Australia. Il progetto si concentra sull'aumento della curiosità dei bambini per la scienza e su come si collega alle applicazioni del mondo reale.

Il programma introduce anche l'empatia nel processo di progettazione ingegneristica in cui i giovani studenti vengono introdotti a un progetto reale (contesto) e si impegnano con i loro compagni di scuola per risolvere un problema mondano. Per i prossimi tre anni, il nostro obiettivo è introdurre i bambini alla scienza che sta dietro l'elettricità e all'applicazione nel mondo reale dell'ingegneria elettrica. Un'introduzione a come gli ingegneri risolvono i problemi del mondo reale per il bene superiore della società.

Attualmente sto lavorando ai contenuti online per il programma, che si concentrerà su giovani studenti (Grade 4-6) che apprendono le basi dell'elettricità, in particolare l'energia rinnovabile, cioè il solare in questo caso. Attraverso un programma di apprendimento autodiretto, i bambini imparano ed esplorano l'elettricità e l'energia, quando vengono introdotti a un progetto del mondo reale, ovvero fornire illuminazione ai bambini ospitati nei campi profughi di tutto il mondo. Al termine di un programma di cinque settimane, i bambini vengono raggruppati in squadre per costruire luci solari, che vengono poi inviate ai bambini svantaggiati di tutto il mondo.

In qualità di fondazione educativa no 4, stiamo cercando la tua assistenza per tracciare un semplice schema elettrico, che potrebbe essere utilizzato per la costruzione di una luce solare da 1 watt come attività pratica in classe. Abbiamo anche procurato 800 kit di luce solare da un produttore, che i bambini assembleranno, tuttavia, abbiamo bisogno di qualcuno per semplificare lo schema del circuito di questi kit di luci, che verranno utilizzati per semplici lezioni su elettricità, circuiti e calcolo della potenza, volt, corrente e conversione dell'energia solare in energia elettrica.

Non vedo l'ora di sentirti e proseguo con il tuo lavoro stimolante.

Risolvere la richiesta

Apprezzo il tuo interesse ei tuoi sinceramente sforzi per illuminare la nuova generazione riguardo all'energia solare.
Ho collegato il circuito driver LED più semplice ma efficiente che può essere utilizzato per illuminare un LED da 1 watt da un pannello solare in modo sicuro con parti minime.
Assicurati di collegare un dissipatore di calore al LED, altrimenti potrebbe bruciarsi rapidamente a causa del surriscaldamento.
Il circuito è controllato in tensione e corrente per garantire una sicurezza ottimale al LED.
Fammi sapere se hai ulteriori dubbi.