Az Országos Megújuló Energia Laboratórium szerint a Föld által egy óra alatt beérkező napfény elegendő ahhoz, hogy világszerte minden ember éves energiaigényét kielégítse. Napenergia alkalmas fűtésre és villamosenergia-termelésre fotoelektromos cellák (PVC) felhasználásával. A napenergia korlátozhatja az éghajlatváltozást, mivel nem okoz szén-dioxid-kibocsátást. Ebben a cikkben itt tárgyaljuk a hibrid napelemes töltőt.
A napenergia a legjobb alternatíva, amely helyettesítheti a fosszilis tüzelőanyagokat, mint a szén és a gáz az áramtermeléshez, amelyek levegőt, vizet és földterületet okoznak. A napenergia (azaz egyenáramú energia) egy akkumulátorban tárolható későbbi felhasználás céljából.
A napelem konverziós hatékonysága a fotovoltaikus cellán fénylő napenergia százalékos aránya, amelyet felhasználható villamos energiává alakítanak át.
Hibrid napelemes töltő
A szolár töltőrendszer hatékonysága az időjárási viszonyoktól függ. A napelemek termelik a legtöbb áramot tiszta, napsütéses napokon. A napelem általában naponta négy-öt óra ragyogó napfényt kap. Ha felhős az idő, ez befolyásolja az akkumulátor töltési folyamatát, és az akkumulátor nem töltődik fel teljesen.
Ez az egyszerű hibrid napelemes töltő adhat megoldást erre a problémára. Töltheti az akkumulátort mind a napenergia, mind a váltakozó áramú hálózat segítségével. Ha a napelem kimenete meghaladja a 12 V feszültséget, az akkumulátor a napenergia segítségével töltődik fel, és amikor a kimenő teljesítmény 12 V alá csökken, az akkumulátor váltakozó áramú hálózatról töltődik fel.
Hibrid szolár töltő áramkör
Az alábbi ábra a hibrid szolár töltő áramkört mutatja. A hibrid napelemes töltő áramkörének felépítéséhez a következő hardverelemekre van szükség.
- 12 V-os, 10 W-os napelem (SP1-nél csatlakoztatva)
- Műveleti erősítő CA3130 (IC1)
- 12 V-os váltó relé (RL1)
- 1N4007 Diódák
- X1 transzformátor
- BC547 (T1) tranzisztor
- Kevés egyéb RLC komponens
Hibrid szolár töltő áramkör
10 wattos, 12 voltos napelem
Ebben az áramkörben 10 wattos, 12 voltos napelemet használtunk. Elegendő energiát biztosít egy 12 V-os akkumulátor feltöltéséhez.
10 wattos, 12 voltos napelem
Ez a 10w-12v modul 36 hasonló teljesítményű többkristályos szilícium napelem cellája, amelyek sorba vannak kapcsolva a 12 voltos kimenet megszerzéséhez.
Ezek a napelemek nagy teherbírású eloxált alumínium vázra vannak erősítve. Minden 18 cellasorozat-húrhoz egy bypass dióda van telepítve. Ezeket a sejteket a nagy áteresztőképességű, kevés vasat tartalmazó, 3 mm-es edzett üveg és a Tedlar Polyester Tedlar (TPT) anyag lapjai közé két etilén-vinil-acetát (EVA) réteggel laminálják. Ez a beállítás megvédi a modult behatoló nedvességtől.
Főbb jellemzők
- 36 nagy hatásfokú szilícium napelem
- Optimalizált modul teljesítmény 12 V DC névleges feszültség mellett
- Bypass diódák a hot spot hatás elkerülése érdekében
- A sejtek egy TPT és EVA lapba vannak ágyazva
- Vonzó, stabil, nagy teherbírású eloxált alumínium váz, kényelmes
- Előkábelezés gyorsan csatlakozó rendszerekkel
Hibrid szolár töltő áramkör működik
Napsütéses napsütésben a 12 V-os, 10 W-os napelem 17 V-os DC-t ad le a 0,6 amperes árammal. A D1 dióda fordított polaritásvédelmet és a C1 kondenzátor puffer feszültségét biztosítja a napelemről. Az Op-amp IC1-t egyszerű feszültség-összehasonlító eszközként használják.
zener dióda A ZD1 11 V referenciafeszültséget biztosít az IC1 invertáló bemenetére. Az e op-amp nem invertáló bemenete az R1-en keresztül kapja a feszültséget a napelemről.
Az áramkör működése egyszerű. Ha a napelem kimenete nagyobb vagy egyenlő, mint 12 volt, akkor a ZD1 Zener dióda 11 V-ot vezet és juttat az IC1 invertáló kapcsa felé.
Mivel az op-amp nem invertáló bemenete ekkor nagyobb feszültséget kap, az összehasonlító kimenete magasra fordul. A zöld LED1 világít, ha az összehasonlító teljesítménye magas.
Ezután a T1 tranzisztor vezet és az RL1 relét feszültség alá helyezik. Így az akkumulátor az RL1 relé normálisan nyitott (N / O) és közös érintkezőin keresztül tölti fel az áramot a napelemről.
A LED2 jelzi az akkumulátor töltését. A C3 kondenzátor a T1 tranzisztor tiszta kapcsolására szolgál. A D2 dióda megvédi a T1 tranzisztort a hátsó EMF-től és a D3 dióda megakadályozza az akkumulátor áramának kisülését az áramkörbe.
Amikor a napelem kimenete 12 volt alá süllyed, az összehasonlító kimenete alacsonyra fordul, és a relé kikapcsol. Most az akkumulátor feltöltött áramot kap a transzformátor alapú tápegységből a relé normál állapotban zárt (N / C) és közös érintkezőin keresztül.
Ez a tápegység magában foglalja az X1 fokozatú transzformátort, a D4 és D5 egyenirányító diódákat és a C4 simító kondenzátort.
Tesztelés
Az áramkör megfelelő működésének teszteléséhez kövesse az alábbi utasításokat:
- Távolítsa el a napelemet az SP1 csatlakozóból, és csatlakoztasson egyenáramú változó feszültségű forrást.
- Állítson be némi feszültséget 12 V alá, és lassan növelje.
- Amint a feszültség eléri a 12V-ot, és meghaladja a logikát, a TP2 vizsgálati pont logikája alacsonyról magasra változik.
- A transzformátor alapú tápfeszültség a TP3 vizsgálati ponton ellenőrizhető.
A hibrid napelemes töltők alkalmazásai
Az elmúlt napokban a napfényből történő villamosenergia-termelés nagyobb népszerűségnek örvend, mint más alternatív források, és a fotovoltaikus panelek teljesen szennyezésmentesek, és nem igényelnek nagy karbantartást. Az alábbiakban bemutatunk néhány példát.
- A hibrid napelemes töltőrendszer több energiaforráshoz használt, más források teljes idejű tartalékellátásának biztosításához.
- Az utcai lámpák a napelemeket használják arra, hogy a napfényt egyenáramú áram töltéssé alakítsák. Ez a rendszer szolár töltésszabályozóval tárolja az egyenáramot az akkumulátorokban, és számos területen használja.
- Az otthoni rendszerek PV modult használnak háztartási alkalmazásokhoz.
Tehát itt minden a hibrid szolár töltő áramkör tervezéséről szól. Remélem, nagyon jól átélted. további további információk napenergia alapú mérnöki projektek vagy bármilyen kérdést a cikk kapcsán, kérjük ossza meg az alábbi megjegyzés részben.
