Nacionalinės atsinaujinančios energijos laboratorijos duomenimis, saulės, kurią per vieną valandą gauna žemė, pakanka metiniam visų žmonių energijos poreikiui tenkinti visame pasaulyje. Saulės energija tinka šildymui ir elektros gamybai naudojant fotovoltinius elementus (PVC). Saulės energija gali apriboti klimato pokyčius, nes neišmeta anglies dvideginio. Šiame straipsnyje aptarsime hibridinį saulės įkroviklį.
Saulės energija yra geriausia alternatyva, kuri gali pakeisti iškastinį kurą, pvz., Anglį ir dujas, gaminant elektrą, kuriantį oro, vandens ir žemės taršą. Saulės energija (t. Y. Nuolatinės energijos forma) gali būti kaupiama akumuliatoriuje, kad būtų galima naudoti ateityje.
Saulės elemento konversijos efektyvumas yra saulės energijos, spindinčios ant fotovoltos elemento, kuris paverčiamas tinkama naudoti, procentinė dalis.
Hibridinis saulės įkroviklis
Saulės įkrovimo sistemos efektyvumas priklauso nuo oro sąlygų. Saulės baterijos daugiausiai elektros gamina giedromis dienomis ir gausiai saulės spinduliais. Paprastai saulės skydelis per dieną gauna nuo keturių iki penkių valandų ryškios saulės šviesos. Jei oras yra drumstas, tai turi įtakos akumuliatoriaus įkrovimo procesui ir akumuliatorius nėra visiškai įkraunamas.
Šis paprastas hibridinis saulės įkroviklis gali padėti išspręsti šią problemą. Jis gali įkrauti akumuliatorių tiek naudodamas saulės energiją, tiek kintamosios srovės tinklą. Kai saulės kolektoriaus galia yra didesnė nei 12 voltų, akumuliatorius kraunamas naudojant saulės energiją, o kai išėjimas nukrenta žemiau 12 voltų, akumuliatorius kraunamas per kintamosios srovės maitinimo šaltinį.
Hibridinė saulės įkroviklio grandinė
Žemiau pateiktame paveikslėlyje parodyta hibridinė saulės įkroviklio grandinė. Šie hibridinio saulės įkroviklio grandinės sukūrimui reikalingi aparatūros komponentai.
- 12 V, 10 W saulės kolektorius (prijungtas prie SP1)
- Operacinis stiprintuvas CA3130 (IC1)
- 12 V vienos perjungimo relė (RL1)
- 1N4007 Diodai
- Transformatorius X1
- Tranzistorius BC547 (T1)
- Nedaug kitų RLC komponentų
Hibridinė saulės įkroviklio grandinė
10 vatų, 12 voltų saulės kolektorius
Šioje grandinėje mes naudojome 10 vatų, 12 voltų saulės kolektorių. Tai suteiks pakankamai energijos 12 V baterijai įkrauti.
10 vatų, 12 voltų saulės kolektorius
Šis 10w-12v modulis yra 36 panašaus veikimo daugiakristalio silicio saulės elementų masyvas, sujungtas nuosekliai, kad gautų 12 voltų išėjimą.
Šie saulės elementai yra sumontuoti ant tvirtos anoduoto aliuminio rėmo. Kiekvienai 18 ląstelių serijos eilučių yra sumontuotas vienas apėjimo diodas. Šios ląstelės yra laminuotos tarp didelio laidumo, mažai geležies turinčio, 3 mm grūdinto stiklo ir Tedlar Polyester Tedlar (TPT) medžiagos lakšto dviem etileno vinilacetato (EVA) lakštais. Ši sąranka apsaugo nuo drėgmės prasiskverbimo į modulį.
Pagrindiniai bruožai
- 36 didelio efektyvumo silicio saulės elementai
- Optimizuotas modulio veikimas, kai nominali įtampa yra 12 V DC
- Aplenkite diodus, kad išvengtumėte karšto taško efekto
- Ląstelės įterptos į TPT ir EVA lapą
- Patrauklūs, stabilūs, patvarūs anoduoto aliuminio rėmai
- Kabeliai iš anksto su greitai prijungiamomis sistemomis
Hibridinė saulės įkroviklio grandinė veikia
Saulėtoje saulės šviesoje 12 V, 10 W saulės kolektorius tiekia iki 17 voltų nuolatinę srovę su 0,6 ampero srove. Diodas D1 užtikrina apsaugą nuo atvirkštinio poliškumo, o kondensatorius C1 buferį iš saulės kolektoriaus. „Op-amp IC1“ naudojamas kaip paprastas įtampos palygintuvas.
„Zener“ diodas ZD1 suteikia 11 voltų atskaitos įtampą IC1 invertuojančiam įėjimui. Ne invertuojantis e op-amp įėjimas įgauna įtampą iš saulės kolektoriaus per R1.
Grandinės darbas yra paprastas. Kai saulės kolektoriaus išėjimas yra didesnis arba lygus 12 voltų, „Zener“ diodas ZD1 veda ir tiekia 11 voltų IC1 invertuojančiam gnybtui.
Kadangi šiuo metu neinvertuojanti op-amp įvestis įgauna didesnę įtampą, lygintuvo išvestis virsta aukšta. Žalias LED1 šviečia, kai palyginamoji galia yra didelė.
Tada tranzistorius T1 veda ir įjungia relę RL1. Tokiu būdu akumuliatorius iš Saulės skydelio įkraunama per įprastai atidarytą (N / O) ir bendruosius relės RL1 kontaktus.
LED2 rodo akumuliatoriaus įkrovimą. Kondensatorius C3 skirtas švariam tranzistoriaus T1 perjungimui. Diodas D2 apsaugo tranzistorių T1 nuo galinio EMF ir diodas D3 apsaugo nuo akumuliatoriaus srovės išleidimo į grandinę.
Kai saulės kolektoriaus išėjimas sumažėja žemiau 12 voltų, komparatoriaus išėjimas tampa žemas ir relė išsijungia. Dabar baterija įkraunama iš transformatoriaus veikiančio maitinimo šaltinio per paprastai uždarytą (N / C) ir bendruosius relės kontaktus.
Į šį maitinimo šaltinį įeina pakaitinis transformatorius X1, išlyginamieji diodai D4 ir D5 ir išlyginamasis kondensatorius C4.
Testavimas
Norėdami patikrinti, ar grandinė veikia tinkamai, turite laikytis šių instrukcijų:
- Nuimkite saulės kolektorių iš jungties SP1 ir prijunkite nuolatinės srovės kintamos įtampos šaltinį.
- Nustatykite žemesnę nei 12 V įtampą ir lėtai ją didinkite.
- Įtampai pasiekus 12 V ir peržengiant, logika bandymo taške TP2 keičiasi nuo žemos iki aukštos.
- Transformatoriaus maitinimo įtampą galima patikrinti bandymo taške TP3.
Hibridinio saulės įkroviklio programos
Pastarosiomis dienomis elektros energijos gamybos iš saulės šviesos procesas yra labiau populiarus nei kiti alternatyvūs šaltiniai, o fotovoltinės plokštės yra visiškai netaršios ir joms nereikia didelės priežiūros. Toliau pateikiami keli pavyzdžiai.
- Hibridinė saulės įkroviklių sistema, naudojama keliems energijos šaltiniams, visą laiką tiekiantiems atsarginius šaltinius kitiems šaltiniams.
- Gatvių žibintai naudoja saulės elementus saulės energijai paversti nuolatinės srovės elektros įkrova. Ši sistema naudoja saulės įkrovos valdiklį nuolatinei srovei kaupti baterijose ir naudoja daugelyje sričių.
- Namų sistemos naudoja PV modulį buitinėms reikmėms.
Taigi viskas yra apie hibridinio saulės įkroviklio grandinės dizainą. Tikiuosi, kad jūs tai labai gerai išgyvenote. daugiau informacijos apie saulės energijos inžinerijos projektai ar bet kokią užklausą dėl šio straipsnio pasidalykite komentarų skiltyje žemiau.
