National Renewable Energy Laboratory에 따르면 지구가 1 시간 만에받는 햇빛은 전 세계 모든 사람들의 연간 에너지 수요를 충족하기에 충분합니다. 태양 에너지 광전지 (PVC)를 이용한 난방 및 발전에 적합합니다. 태양 광 발전은 탄소 배출이 없기 때문에 기후 변화를 제한 할 수 있습니다. 이 기사에서는 하이브리드 태양열 충전기에 대해 설명합니다.
태양 에너지는 대기, 수질 및 토지 오염을 일으키는 발전 용 석탄 및 가스와 같은 화석 연료를 대체 할 수있는 최상의 대안입니다. 태양 광 발전 (즉, DC 형태의 에너지)은 향후 사용을 위해 배터리에 저장할 수 있습니다.
태양 전지의 변환 효율은 사용 가능한 전기로 변환되는 광전지 셀에 빛나는 태양 에너지의 비율입니다.
하이브리드 태양열 충전기
태양열 충전 시스템의 효율성은 기상 조건에 따라 다릅니다. 태양 전지판은 햇살이 풍부한 맑은 날에 가장 많은 전기를 생산합니다. 일반적으로 태양 전지판은 하루에 4 ~ 5 시간의 밝은 햇빛을받습니다. 날씨가 흐리면 배터리 충전 과정에 영향을 미치고 배터리가 완전히 충전되지 않습니다.
이 간단한 하이브리드 태양열 충전기는이 문제에 대한 해결책을 제공 할 수 있습니다. 태양 광 발전과 AC 주전원을 모두 사용하여 배터리를 충전 할 수 있습니다. 태양 광 패널의 출력이 12V 이상이면 배터리는 태양열을 사용하여 충전되고 출력이 12V 미만으로 떨어지면 배터리는 AC 주 전원을 통해 충전됩니다.
하이브리드 태양열 충전기 회로
아래 그림은 하이브리드 태양열 충전기 회로를 보여줍니다. 하이브리드 태양열 충전기 회로를 구축하는 데 필요한 하드웨어 구성 요소는 다음과 같습니다.
- 12V, 10W 태양 광 패널 (SP1에 연결됨)
- 연산 증폭기 CA3130 (IC1)
- 12V 단일 전환 릴레이 (RL1)
- 1N4007 다이오드
- 강압 변압기 X1
- 트랜지스터 BC547 (T1)
- 몇 가지 다른 RLC 구성 요소
하이브리드 태양열 충전기 회로
10W, 12V 태양 광 패널
이 회로에서는 10 와트, 12 볼트 태양 광 패널을 사용했습니다. 12V 배터리를 충전하기에 충분한 전력을 제공합니다.
10W, 12V 태양 광 패널
이 10w-12v 모듈은 12V 출력을 얻기 위해 직렬로 상호 연결된 유사한 성능의 36 개의 다결정 실리콘 태양 전지 어레이입니다.
이 태양 전지는 튼튼한 양극 산화 알루미늄 프레임에 장착되어 강도를 제공합니다. 각 18 개 셀 시리즈 스트링에 대해 하나의 바이 패스 다이오드가 설치됩니다. 이 셀은 두 장의 에틸렌 비닐 아세테이트 (EVA)에 의해 높은 투과율, 저 철분, 3mm 강화 유리와 Tedlar Polyester Tedlar (TPT) 재료 시트 사이에 적층됩니다. 이 설정은 모듈에 침투하는 습기로부터 보호합니다.
주요 특징들
- 36 개의 고효율 실리콘 태양 전지
- 공칭 전압 12V DC로 최적화 된 모듈 성능
- 핫스팟 효과를 피하기위한 바이 패스 다이오드
- 셀은 TPT 및 EVA 시트에 내장되어 있습니다.
- 편리하고 매력적이고 안정된 고하 중 양극 산화 알루미늄 프레임
- 빠른 연결 시스템으로 사전 케이블 연결됨
하이브리드 태양열 충전기 회로 작동
햇볕이 잘 드는 곳에서 12V, 10W 태양 전지판은 0.6A 전류로 최대 17V DC를 제공합니다. 다이오드 D1은 역 극성 보호 기능을 제공하고 커패시터 C1은 태양 전지판의 전압을 버퍼링합니다. 연산 증폭기 IC1은 간단한 전압 비교기로 사용됩니다.
제너 다이오드 ZD1은 IC1의 반전 입력에 11V의 기준 전압을 제공합니다. e 연산 증폭기의 비 반전 입력은 R1을 통해 태양 전지판에서 전압을 얻습니다.
회로의 작동은 간단합니다. 태양 전지판의 출력이 12V 이상이면 제너 다이오드 ZD1이 전도되어 IC1의 반전 단자에 11V를 제공합니다.
이때 연산 증폭기의 비 반전 입력은 더 높은 전압을 가지므로 비교기의 출력이 높아집니다. 녹색 LED1은 비교기의 출력이 높을 때 켜집니다.
그런 다음 트랜지스터 T1은 RL1을 전도하고 릴레이합니다. 따라서 배터리는 상시 개방 (N / O) 및 릴레이 RL1의 공통 접점을 통해 태양 전지판에서 충전 된 전류를 얻습니다.
LED2는 배터리 충전을 나타냅니다. 커패시터 C3은 트랜지스터 T1의 깨끗한 스위칭을 위해 제공됩니다. 다이오드 D2는 역기전력으로부터 트랜지스터 T1을 보호합니다. 다이오드 D3는 배터리 전류가 회로로 방전되는 것을 방지합니다.
태양 전지판의 출력이 12V 미만으로 떨어지면 비교기의 출력이 낮아지고 릴레이의 전원이 꺼집니다. 이제 배터리는 상시 폐쇄 (N / C) 및 릴레이의 공통 접점을 통해 변압기 기반 전원 공급 장치에서 충전 된 전류를 얻습니다.
이 전원 공급 장치에는 강압 변압기 X1, 정류 다이오드 D4 및 D5, 평활 커패시터 C4가 포함됩니다.
테스팅
회로가 제대로 작동하는지 테스트하려면 아래 지침을 따라야합니다.
- 커넥터 SP1에서 태양 전지판을 제거하고 DC 가변 전압 소스를 연결합니다.
- 전압을 12V 이하로 설정하고 천천히 높이십시오.
- 전압이 12V에 도달하고 그 이상이되면 테스트 포인트 TP2의 로직이 낮음에서 높음으로 변경됩니다.
- 변압기 기반 전원 공급 장치 전압은 테스트 지점 TP3에서 확인할 수 있습니다.
하이브리드 태양열 충전기의 응용
최근에는 태양 광에서 전기를 생산하는 과정이 다른 대체 소스보다 인기가 높으며 태양 광 패널은 오염이 전혀없고 높은 유지 보수가 필요하지 않습니다. 다음은 몇 가지 예입니다.
- 다른 소스에 상시 백업 공급을 제공하기 위해 여러 에너지 소스에 사용되는 하이브리드 태양열 충전기 시스템.
- 가로등은 태양 전지를 사용하여 햇빛을 DC 전기 요금으로 변환합니다. 이 시스템은 태양 광 충전 컨트롤러를 사용하여 배터리에 DC를 저장하고 여러 분야에서 사용합니다.
- 가정용 시스템은 가정용 애플리케이션에 PV 모듈을 사용합니다.
그래서 이것은 하이브리드 태양열 충전기 회로 설계에 관한 것입니다. 나는 당신이 그것을 아주 잘 겪었기를 바랍니다. 추가 정보 태양 에너지 기반 엔지니어링 프로젝트 또는이 기사에 관한 질문은 아래 댓글 섹션에서 공유하십시오.
