태양 전지판 전압 조정기 회로

이 게시물은 소형 태양 전지판을 사용하여 12V 7AH 배터리와 같은 소형 배터리를 충전하기 위해 가정에서 간단한 태양 전지판 조정기 컨트롤러 회로를 구성하는 방법을 자세히 설명합니다.

태양 전지판 사용

우리 모두는 태양 전지판과 그 기능에 대해 잘 알고 있습니다. 이 놀라운 장치의 기본 기능은 태양 에너지 또는 태양 빛을 전기로 변환하는 것입니다.

기본적으로 태양 전지판은 개별 광전지의 개별 섹션으로 구성됩니다. 이러한 각 셀은 일반적으로 약 1.5 ~ 3V의 작은 크기의 전력을 생성 할 수 있습니다.

패널 위에있는 이러한 셀의 대부분은 직렬로 연결되어 전체 장치에서 생성 된 총 유효 전압이 사용 가능한 12V 또는 24V 출력에 장착됩니다.

장치에서 생성 된 전류는 패널 표면에 입사되는 태양 광의 수준에 정비례합니다. 태양 전지판에서 생성 된 전력은 일반적으로 납축 전지를 충전하는 데 사용됩니다.

완전 충전 된 납축 전지는 집 전기에 전력을 공급하는 데 필요한 AC 주전원 전압을 획득하기 위해 인버터와 함께 사용됩니다. 이상적으로는 태양 광선이 패널 표면에 입사되어야 최적의 기능을 수행 할 수 있습니다.

그러나 태양이 가만히 있지 않기 때문에 패널은 효율적인 속도로 전기를 생성하기 위해 태양의 경로를 지속적으로 추적하거나 따라야합니다.

구축에 관심이 있다면 자동 이중 추적기 태양 전지판 시스템 내 이전 기사 중 하나를 참조 할 수 있습니다. 태양 추적기가 없으면 태양 전지판은 약 30 %의 효율로만 변환을 수행 할 수 있습니다.

태양 전지판에 대한 실제 논의로 돌아가서,이 장치는 태양 에너지를 전기로 변환하는 것과 관련하여 시스템의 핵심으로 간주 될 수 있지만, 생성 된 전기는 태양 전지판에서 효과적으로 사용되기 전에 많은 치수 조정이 필요합니다. 이전 그리드 타이 시스템.

태양열 조절기가 필요한 이유

태양 전지판에서 얻은 전압은 결코 안정적이지 않으며 태양의 위치와 태양 광선의 강도, 물론 태양 전지판의 입사 정도에 따라 크게 달라집니다.

충전을 위해 배터리에이 전압을 공급하면 배터리 및 관련 전자 장치에 유해하고 불필요한 가열을 유발할 수 있으므로 전체 시스템에 위험 할 수 있습니다.

태양 전지판의 전압을 조절하기 위해 일반적으로 전압 조절기 회로가 태양 전지판 출력과 배터리 입력 사이에 사용됩니다.

이 회로는 태양 전지판의 전압이 배터리 충전에 필요한 안전 값을 초과하지 않도록합니다.

일반적으로 태양 광 패널에서 최적의 결과를 얻으려면 패널에서 출력되는 최소 전압이 필요한 배터리 충전 전압보다 높아야합니다. 즉, 태양 광선이 날카 롭거나 최적이 아닌 불리한 조건에서도 태양 광 패널은 여전히 충전 중 배터리 전압 일 수있는 12 볼트 이상의 전압을 생성합니다.

시중에 나와있는 태양 광 전압 조정기는 너무 비싸고 신뢰성이 떨어질 수 있지만 일반 전자 부품을 사용하여 가정에서 그러한 조정기를 만드는 것은 재미있을뿐만 아니라 매우 경제적 일 수 있습니다.

이것에 대해 읽어보고 싶을 수도 있습니다. 100Ah 전압 조정기 회로

회로도

노트 : R4는 실제로 중요하지 않으므로 제거하십시오. 와이어 링크로 교체 할 수 있습니다.

트랙 측 PCB 설계 (R4, 다이오드 및 S1은 포함되지 않음 ... R4는 실제로 중요하지 않으며 점퍼 와이어로 대체 될 수 있습니다.

작동 원리

제안 된 태양 전지판 전압 조정기 회로를 참조하면 매우 일반적인 구성 요소를 사용하면서도 사양에서 요구하는 요구 사항을 충족하는 설계를 볼 수 있습니다.

싱글 IC LM 338 전체 구성의 핵심이되고 원하는 전압 규정을 한 손으로 구현할 책임이 있습니다.

표시된 태양 광 패널 레귤레이터 회로는 IC 338 구성의 표준 모드에 따라 구성됩니다.

입력은 IC의 표시된 입력 포인트에 제공되고 IC 출력에서 ​​수신 된 배터리의 출력에 제공됩니다. 포트 또는 사전 설정은 배터리의 안전 값으로 간주 될 수있는 전압 레벨을 정확하게 설정하는 데 사용됩니다.

전류 제어 충전

이 태양열 조절기 컨트롤러 회로는 또한 전류 제어 기능을 제공하여 배터리가 항상 미리 정해진 고정 충전 전류 속도를 수신하고 과도하게 구동되지 않도록합니다. 모듈은 다이어그램의 지시에 따라 배선 할 수 있습니다.

표시된 관련 위치는 평신도도 간단하게 연결할 수 있습니다. 나머지 기능은 조정기 회로에 의해 처리됩니다. 배터리가 완전히 충전되면 (미터에 표시된대로) 스위치 S1을 인버터 모드로 전환해야합니다.

배터리 충전 전류 계산

충전 전류는 저항 (R3)의 값을 적절하게 선택함으로써 선택 될 수있다. 공식을 풀면됩니다. 0.6 / R3 = 1/10 배터리 AH 미리 설정된 VR1은 레귤레이터에서 필요한 충전 전압을 얻기 위해 조정됩니다.

IC LM324를 사용하는 태양열 레귤레이터

모든 태양 광 패널 시스템의 경우이 단일 IC LM324 기반의 보장 된 효율적인 레귤레이터 회로는 일반적으로 자동차에서 볼 수있는 납산 유형의 배터리 충전에 대한 에너지 절약 답을 제공합니다.

다양한 다른 계획에서 사용하기 위해 당신 앞에 있다고 여겨지는 태양 전지의 가격을 고려하지 않고 태양열 조절기는 자체적으로 $ 10 미만입니다.

다른 많은 것과 반대로 션트 레귤레이터 배터리가 완전히 충전되면 저항을 통해 전류를 재지 정하는이 회로는 배터리에서 충전 공급을 차단하므로 부피가 큰 션트 저항이 필요하지 않습니다.

회로의 작동 원리

배터리 전압이 13.5V (일반적으로 12V 배터리의 개방 회로 전압) 미만이되면 트랜지스터 Q1, Q2 및 Q3이 켜지고 충전 전류가 의도 한대로 태양 전지판을 통과합니다.

활성 녹색 LED는 배터리가 충전되고 있음을 나타냅니다. 배터리 단자 전압이 태양 전지판의 개방 회로 전압에 가까워지면 연산 증폭기 A1a가 트랜지스터 Q1-Q3을 끕니다.

이 상황은 배터리 전압이 13.2V로 떨어지고 배터리 충전 프로세스의 트리거링이 다시 복원되는 한 지속됩니다.

태양 전지판이없는 경우 배터리 전압이 13.2V에서 약 11.4V로 계속 떨어지면 완전히 방전 된 배터리 인 A1b 출력이 0V로 전환되어 부착 된 RED LED가 불안정한 멀티 바이브레이터에 의해 고정 된 속도로 깜박이도록 트리거합니다. A1c.

이 상황에서 2 헤르츠의 속도로 깜박입니다. 연산 증폭기 A1d는 11.4V 및 13.2V 레벨에서 스위칭 임계 값을 유지하기 위해 6V의 기준을 제공합니다.

제안 된 LM324 레귤레이터 회로는 최대 3A의 전류를 처리하도록 설계되었습니다.

보다 실질적인 전류로 작업하려면 Q2, Q3베이스 전류를 더 높여서 이러한 모든 트랜지스터가 충전 세션 동안 포화 상태를 유지할 수 있도록하는 것이 필수적 일 수 있습니다.

IC 741을 사용한 태양 광 전기 조절기

대부분의 일반적인 태양 전지판은 약 19V의 부하를 차단합니다. 이를 통해 12V 납축 배터리를 충전하는 동안 정류 다이오드에서 0.6V 강하를 얻을 수 있습니다. 다이오드는 야간에 배터리 전류가 태양 전지판을 통해 이동하는 것을 방지합니다.

이 설정은 배터리가 과충전되지 않는 한 훌륭 할 수 있습니다. 12V 배터리는 충전 공급이 제어되지 않는 경우 쉽게 1V5 이상으로 과충전 될 수 있기 때문입니다.

직렬 통과 BJT를 통해 유도 된 전압 강하는 일반적으로 약 1.2V로, 거의 모든 태양 전지판이 효과적으로 작동하기에는 너무 높은 것으로 보입니다.

위의 두 가지 결함은이 간단한 태양열 조절기 회로에서 효과적으로 제거됩니다. 여기서 태양 전지판의 에너지는 릴레이 및 정류 다이오드를 통해 배터리에 공급됩니다.

회로의 작동 원리

배터리 전압이 13.8V로 확장되면 릴레이 접점이 딸깍 소리를 내며 2N3055 트랜지스터가 배터리를 최적의 14.2V로 세류 충전하기 시작합니다.

대부분의 납 축전지가 13.6V에서 가스를 발생시키기 시작 함에도 불구하고이 완전 충전 전압 레벨은 약간 더 낮게 고정 될 수 있습니다. 이 가스 발생은 과충전 전압에서 크게 증가합니다.

릴레이 접점은 배터리 전압이 13.8V 미만으로 떨어지는 순간 작동합니다. 배터리 전원은 회로 작동에 사용되지 않습니다.

FET는 정전류 소스와 같은 역할을합니다.