Volgens het National Renewable Energy Laboratory is het zonlicht dat de aarde in één uur ontvangt voldoende om in de jaarlijkse energiebehoefte van alle mensen wereldwijd te voorzien. Zonne energie is geschikt voor verwarming en elektriciteitsopwekking met fotovoltaïsche cellen (PVC). Zonne-energie kan de klimaatverandering beperken omdat het geen CO2-uitstoot veroorzaakt. Hier in dit artikel zullen we het hebben over de Hybrid Solar Charger.
Zonne-energie is het beste alternatief, dat de fossiele brandstoffen zoals kolen en gas kan vervangen voor elektriciteitsopwekking die lucht-, water- en landvervuiling veroorzaken. De zonne-energie (d.w.z. DC-vorm van energie) kan worden opgeslagen in een batterij voor toekomstig gebruik.
Het omzettingsrendement van een zonnecel is het percentage van de zonne-energie dat op een fotovoltaïsche cel schijnt en wordt omgezet in bruikbare elektriciteit.
Hybride zonnelader
De efficiëntie van een zonnelaadsysteem is afhankelijk van de weersomstandigheden. Zonnepanelen wekken op heldere dagen met veel zon de meeste elektriciteit op. Gewoonlijk krijgt het zonnepaneel vier tot vijf uur fel zonlicht per dag. Als het bewolkt weer is, heeft dit invloed op het oplaadproces van de batterij en wordt de batterij niet volledig opgeladen.
Deze simpele hybride zonnelader kan uitkomst bieden voor dit probleem. Het kan de batterij opladen met zowel zonne-energie als wisselstroom. Wanneer de output van het zonnepaneel hoger is dan 12 volt, laadt de batterij op met behulp van zonne-energie en wanneer de output onder de 12 volt daalt, laadt de accu op via het lichtnet.
Hybride zonneladercircuit
De onderstaande afbeelding toont het hybride zonneladercircuit. De volgende hardwarecomponenten zijn vereist om het hybride zonneladercircuit te bouwen.
- Een 12V, 10W zonnepaneel (aangesloten op SP1)
- Operationele versterker CA3130 (IC1)
- 12V enkel wisselrelais (RL1)
- 1N4007 Diodes
- Step-down transformator X1
- Transistor BC547 (T1)
- Enkele andere RLC-componenten
Hybride zonneladercircuit
10 Watt, 12 Volt zonnepaneel
In dit circuit hebben we een 10 Watt, 12 Volt zonnepaneel gebruikt. Hij levert voldoende stroom om een 12V-accu op te laden.
10 Watt, 12 Volt zonnepaneel
Deze 10w-12v module is een reeks van 36 multikristallijn silicium zonnecellen met vergelijkbare prestaties, in serie met elkaar verbonden om de 12 volt output te verkrijgen.
Deze zonnecellen zijn gemonteerd op een zwaar geanodiseerd aluminium frame dat zorgt voor stevigheid. Voor elke reeks van 18 cellen is een bypass-diode geïnstalleerd. Deze cellen zijn gelamineerd tussen hoog doorlatend, ijzerarm, 3 mm gehard glas en een plaat van Tedlar Polyester Tedlar (TPT) -materiaal door twee platen ethyleenvinylacetaat (EVA). Deze opstelling beschermt tegen het binnendringen van vocht in de module.
Belangrijkste kenmerken
- 36 zeer efficiënte silicium zonnecellen
- Geoptimaliseerde moduleprestaties met nominale spanning 12 V DC
- Bypass-diodes om het hotspot-effect te vermijden
- Cellen zijn ingebed in een vel TPT en EVA
- Aantrekkelijke, stabiele, zware geanodiseerde aluminium frames met handige
- Voorbekabeld met snelkoppelingssystemen
Hybride zonneladercircuit werkt
Bij zonnig zonlicht levert het 12V, 10W zonnepaneel tot 17 volt gelijkstroom met de 0,6 ampère stroom. De diode D1 biedt bescherming tegen omgekeerde polariteit en condensator C1 buffert de spanning van het zonnepaneel. Op-amp IC1 wordt gebruikt als een eenvoudige spanningsvergelijker.
Zener diode ZD1 levert een referentiespanning van 11 volt aan de inverterende ingang van IC1. De niet-inverterende ingang van e op-amp krijgt spanning van het zonnepaneel via R1.
De werking van het circuit is eenvoudig. Wanneer de output van het zonnepaneel groter is dan of gelijk is aan 12 volt, geleidt zenerdiode ZD1 en levert 11 volt aan de inverterende aansluiting van IC1.
Omdat de niet-inverterende ingang van de op-amp op dit moment een hogere spanning krijgt, wordt de uitgang van de comparator hoog. Groene LED1 brandt wanneer de output van de comparator hoog is.
De transistor T1 geleidt dan en het relais RL1 wordt bekrachtigd. De batterij krijgt dus geladen stroom van het zonnepaneel via de normaal open (N / O) en gemeenschappelijke contacten van relais RL1.
LED2 geeft aan dat de batterij wordt opgeladen. Condensator C3 is voorzien voor een zuivere schakeling van transistor T1. Diode D2 beschermt transistor T1 tegen EMF en diode D3 verhindert de ontlading van de batterijstroom in het circuit.
Wanneer de output van het zonnepaneel onder de 12 volt komt, wordt de output van de comparator laag en valt het relais af. Nu krijgt de batterij opgeladen stroom van de transformatorgebaseerde voeding via de normaal gesloten (N / C) en gemeenschappelijke contacten van het relais.
Deze voeding omvat verlagingstransformator X1, gelijkrichtdioden D4 en D5 en afvlakcondensator C4.
Testen
Om het circuit te testen op een goede werking, moeten de onderstaande instructies worden gevolgd:
- Verwijder het zonnepaneel van connector SP1 en sluit een variabele DC-spanningsbron aan.
- Stel een spanning onder de 12V in en verhoog deze langzaam.
- Als de spanning 12V bereikt en verder gaat, verandert de logica op testpunt TP2 van laag naar hoog.
- De op transformator gebaseerde voedingsspanning kan worden gecontroleerd op testpunt TP3.
Toepassingen van hybride zonnelader
In de afgelopen dagen is het proces van het opwekken van elektriciteit uit zonlicht populairder dan andere alternatieve bronnen en de fotovoltaïsche panelen zijn absoluut vrij van vervuiling en vereisen geen groot onderhoud. Hieronder volgen enkele voorbeelden.
- Het hybride oplaadsysteem op zonne-energie dat wordt gebruikt voor meerdere energiebronnen voor een permanente back-upvoorziening voor andere bronnen.
- Straatverlichting gebruikt de zonnecellen om zonlicht om te zetten in gelijkstroom-elektriciteitslading. Dit systeem maakt gebruik van een zonnelaadcontroller om DC op te slaan in de batterijen en gebruikt in veel gebieden.
- Home-systemen gebruiken een PV-module voor huishoudelijke toepassingen.
Dus dit gaat allemaal over het ontwerp van hybride zonneladers. Ik hoop dat je het heel goed hebt meegemaakt. meer informatie over op zonne-energie gebaseerde technische projecten of een vraag over dit artikel, deel deze dan in de commentaarsectie hieronder.
