9 circuitos de carregador de bateria para painel solar

Painel solar são dispositivos que permitem carregar uma bateria de forma rápida e barata, através da energia solar.

Um carregador simples deve ter 3 características básicas incorporadas:

• Deve ser de baixo custo.
• Leigo amigável, e fácil de construir.
• Deve ser eficiente o suficiente para satisfazer as necessidades fundamentais de carregamento da bateria.

O post explica de forma abrangente nove melhores e simples circuitos de carregador de bateria solar usando o IC LM338, transistores, MOSFET, conversor de buck, etc, que podem ser construídos e instalados até mesmo por um leigo para carregar todos os tipos de baterias e operar outros equipamentos relacionados

Visão geral

Os painéis solares não são novos para nós e hoje está sendo empregado extensivamente em todos os setores. A principal propriedade deste dispositivo para converter energia solar em energia elétrica tornou-a muito popular e agora está sendo fortemente considerada como a solução futura para toda crise de energia elétrica ou escassez.

A energia solar pode ser usada diretamente para alimentar um equipamento elétrico ou simplesmente armazenada em um dispositivo de armazenamento apropriado para uso posterior.

Normalmente há apenas uma maneira eficiente de armazenar energia elétrica, e é usando baterias recarregáveis.

As baterias recarregáveis são provavelmente a melhor e a maneira mais eficiente de coletar ou armazenar energia elétrica para uso posterior.

A energia de uma célula solar ou de um painel solar também pode ser efetivamente armazenada para que possa ser usada de acordo com as próprias preferências, normalmente depois que o sol se põe ou quando está escuro e quando a energia armazenada se torna muito necessária para operar as luzes.

Embora possa parecer bastante simples, carregar uma bateria de um painel solar nunca é fácil, por duas razões:

A tensão de um painel solar pode variar enormemente, dependendo dos raios solares incidentes, e a corrente também varia devido às mesmas razões acima.

A razão acima de dois pode tornar os parâmetros de carregamento de uma bateria recarregável típica muito imprevisível e perigoso.

ATUALIZAÇÃO:

Antes de mergulhar nos seguintes conceitos, você provavelmente pode experimentar este carregador de bateria solar super fácil que garantirá o carregamento seguro e garantido de uma pequena bateria de 12V 7 Ah através de um pequeno painel solar:

Peças necessárias

• Painel Solar – 20V, 1 amp
• IC 7812 – 1no
• Diodos 1N4007 – 3nos
• 2k2 1/4 watt resistor – 1no

Isso parece legal, não é? Na verdade, o IC e os diodos já poderiam descansar em sua caixa de lixo eletrônico, então precisa comprá-los. Agora vamos ver como estes podem ser configurados para o resultado final.
O tempo estimado para carregar a bateria de 11V a 14V é de cerca de 8 horas.
Como sabemos, o IC 7812 produzirá um fixo de 12V na saída que não pode ser usado para carregar uma bateria de 12V. Os 3 diodos conectados em seus terminais terrestres (GND) são introduzidos especificamente para combater este problema, e para atualizar a saída ic para cerca de 12 + 0,7 + 0,7 + 0,7 V = 14,1 V, que é exatamente o necessário para carregar uma bateria de 12 V totalmente.A queda de 0,7 V em cada diodo, eleva o limiar de aterramento do IC, forçando o IC a regular a saída a 14,1 V em vez de 12 V. O resistor 2k2 é usado para ativar ou viés os diodos para que possa conduzir e impor a queda total pretendida de 2,1 V.

Tornando-o ainda mais simples

Se você está procurando um carregador solar ainda mais simples, então provavelmente não pode haver nada mais simples do que conectar um painel solar apropriadamente classificado diretamente com a bateria correspondente através de um diodo de bloqueio, como mostrado abaixo:

Embora o design acima não incorpore um regulador, ele ainda funcionará, uma vez que a saída atual do painel é nominal, e esse valor só mostrará uma deterioração à medida que o sol muda de posição.

O diagrama do circuito mostra uma configuração simples usando o IC LM 338 que foi configurado em seu modo de alimentação regulamentado padrão.

Usando um recurso de controle atual

A especialidade do design é que ele incorpora um recurso de controle atual também.

Isso significa que, se a corrente tende a aumentar na entrada, o que normalmente pode ocorrer quando a intensidade do raio solar aumenta proporcionalmente, a tensão do carregador cai proporcionalmente, puxando a corrente de volta para a classificação especificada.

Como podemos ver no diagrama, o coletor/emissor do transistor BC547 está conectado através do ADJ e do solo, torna-se responsável por iniciar as ações de controle atuais.

À medida que a corrente de entrada aumenta, a bateria começa a desenhar mais corrente, isso constrói uma tensão através do R3 que é traduzida em uma unidade base correspondente para o transistor.

O transistor conduz e corrige a tensão através do C LM338, para que a taxa atual seja ajustada de acordo com os requisitos seguros da bateria.

Limite atual Fórmula:

R3 pode ser calculado com a seguinte fórmula

R3 = 0,7/ Limite máximo de corrente

O design do PCB para o circuito de carregador de bateria solar simples explicado acima é dado abaixo:

O medidor e o diodo de entrada não estão incluídos no PCB.

2) Circuito de carregador de bateria solar de US$ 1

O segundo design explica um circuito de carregador solar barato, porém eficaz, barato, mas eficaz, que pode ser construído até mesmo por um leigo para aproveitar o carregamento eficiente de bateria solar.

Você precisará apenas de um painel de painel solar, um interruptor seletor e alguns diodos para obter uma configuração de carregador solar razoavelmente eficaz.

O que é o máximo de rastreamento solar de power point?

Para um leigo, isso seria algo muito complexo e sofisticado para entender e um sistema envolvendo eletrônicos extremos.

De certa forma pode ser verdade e certamente os MPPTs são dispositivos high-end sofisticados que servem para otimizar o carregamento da bateria sem alterar a curva V/I do painel solar.

Em palavras simples, um MPPT rastreia a tensão máxima disponível instantânea do painel solar e ajusta a taxa de carregamento da bateria de modo que a tensão do painel não seja afetada ou longe do carregamento.

Simplificando, um painel solar funcionaria de forma mais eficiente se sua tensão instantânea máxima não fosse arrastada para baixo perto da tensão da bateria conectada, que está sendo carregada.

Por exemplo, se a tensão do circuito aberto do painel solar for de 20V e a bateria a ser carregada for avaliada em 12V, e se você conectar os dois diretamente faria com que a tensão do painel caísse para a tensão da bateria, o que tornaria as coisas muito ineficientes.

Por outro lado, se você pudesse manter a tensão do painel sem danos, mas extrair a melhor opção de carregamento possível a partir dele, faria com que o sistema funcionasse com o princípio MPPT.

Portanto, é tudo sobre carregar a bateria de forma ideal sem afetar ou soltar a tensão do painel.

Há um método simples e de custo zero para implementar as condições acima.

Escolha um painel solar cuja tensão do circuito aberto corresponda à tensão de carga da bateria. Ou seja, para uma bateria de 12V, você pode escolher um painel com 15V e que produziria a otimização máxima de ambos os parâmetros.

No entanto, praticamente as condições acima podem ser difíceis de alcançar porque os painéis solares nunca produzem saídas constantes, e tendem a gerar níveis de energia deteriorados em resposta a diferentes posições de raios solares.

É por isso que sempre um painel solar de classificação muito mais alta é recomendado para que mesmo em condições diárias piores ele mantenha o carregamento da bateria.

Dito isto, de forma alguma é necessário ir para sistemas MPPT caros, você pode obter resultados semelhantes gastando alguns dólares por ele. A discussão seguinte deixará claro os procedimentos.

Como funciona o circuito

Como discutido acima, para evitar o carregamento desnecessário do painel precisamos ter condições idealmente correspondentes à tensão PV com a tensão da bateria.

Isso pode ser feito usando alguns diodos, um voltímetro barato ou seu mímetro existente e um interruptor rotativo. Claro que em torno de US $ 1 você não pode esperar que ele seja automático, você pode ter que trabalhar com o switch algumas vezes por dia.

Sabemos que a queda de tensão dianteira de um diodo retificador é de cerca de 0,6 volts, por isso, adicionando muitos diodos em série, pode ser possível isolar o painel de ser arrastado para a tensão da bateria conectada.

Referindo-se ao circuito digaram dado abaixo, um carregador MPPT pouco legal pode ser organizado usando os componentes baratos mostrados.

Vamos supor que no diagrama, o painel abra a tensão do circuito a ser de 20V e a bateria seja avaliada em 12V.

Conectá-los diretamente arrastaria a tensão do painel para o nível da bateria tornando as coisas inapropriadas.

Adicionando 9 diodos em série, efetivamente isolamos o painel de ser carregado e arrastado para a tensão da bateria e ainda extrair a corrente máxima de carregamento dele.

A queda total dos diodos combinados seria em torno de 5V, mais a tensão de carregamento da bateria 14.4V dá cerca de 20V, o que significa que uma vez conectado com todos os diodos em série durante o pico de sol, a tensão do painel cairia marginalmente para pode ser em torno de 19V, resultando em um carregamento eficiente da bateria.

Agora suponha que o sol comece a mergulhar, fazendo com que a tensão do painel caia abaixo da tensão nominal, isso pode ser monitorado através do voltímetro conectado, e alguns diodos pulados até que a bateria seja restaurada com a energia ideal recebida.

O símbolo de seta mostrado conectado com a tensão do painel positivo pode ser substituído por um rotativo comutado para a seleção recomendada dos diodos em série.

Com a situação acima implementada, uma clara condição de carregamento mppt pode ser simulada efetivamente sem empregar dispositivos caros. Você pode fazer isso para todos os tipos de painéis e baterias apenas incluindo mais número de diodos em série.

3) Carregador Solar e Circuito do Motorista para LED SMD branco de alta potência de 10W/20W/50W

A 3ª ideia nos ensina como construir um LED solar simples com circuito carregador de bateria para iluminar luzes LED (SMD) de alta potência na ordem de 10 watts a 50 watts. Os LEDs SMD são totalmente protegidos termicamente e acima da corrente usando um estágio limitador de corrente LM 338 barato. A ideia foi solicitada pelo Sr. Sarfraz Ahmad.

Especificações Técnicas

Basicamente sou um engenheiro mecânico certificado da Alemanha há 35 anos e trabalhei no exterior por muitos anos e saí há muitos anos devido a problemas pessoais em casa.
Desculpe incomodá-lo, mas sei sobre suas capacidades e experiência em eletrônica e sinceridade para ajudar e guiar os primórdios como eu. Eu vi este circuito alguns onde para 12 vdc.

Eu anexei a SMD ,12v 10 watt, tampa de 1000uf,16 volt e um retificador de ponte você pode ver o número da peça sobre isso. Quando eu acender as luzes do retificador começa a aquecer e os dois SMDs também. Temo que se essas luzes forem deixadas acesas por muito tempo, pode danificar as SMDs e retificar. Não sei onde está o problema. Você pode me ajudar.

Eu tenho uma luz na varanda do carro que liga no disco e desliga ao amanhecer. Infelizmente devido ao derramamento de carga quando não há eletricidade esta luz permanece desligada até que a eletricidade esteja de volta.

Quero instalar pelo menos dois SMD (12 volts) com LDR para que assim que a luz se apagar as luzes SMD se acendam. Quero mais duas luzes similares em outros lugares da varanda do carro para manter o todo iluminado. Eu acho que se eu conectar todas essas quatro luzes SMD com fonte de alimentação de 12 volts que vai obter a energia do circuito UPS.

É claro que ele vai colocar carga adicional na bateria UPS que dificilmente está totalmente carregada devido ao derramamento de carga frequente. A outra melhor solução é instalar painel solar de 12 volts e anexar todas essas quatro luzes SMD com ele. Ele carregará a bateria e ligará/desligará as luzes.

Este painel solar deve ser capaz de manter essas luzes durante toda a noite e desligar ao amanhecer. Por favor, também me ajude e dê detalhes sobre este circuito/projeto.

Você pode ter o seu tempo para descobrir como fazer isso. Estou escrevendo para você, infelizmente, nenhum vendedor de eletrônicos ou produtos solares em nosso mercado local está disposto a me dar qualquer ajuda, nenhum deles parece ser técnico qualificado e eles só querem vender suas peças.

Sarfraz Ahmad

Rawalpindi

O Projeto

No mostrado circuito de luz LED solar SMD de 10 watts a 50 watts com carregador automático acima, vemos os seguintes estágios:

• Um painel solar
• Um par de circuitos reguladores LM338 controlados atuais
• Um relé de mudança
• Uma bateria recarregável
• e um módulo SMD LED de 40 watts

Os estágios acima são integrados da seguinte forma explicada:

As duas etapas LM 338 são configuradas nos modos reguladores atuais padrão com o uso das respectivas resistências de sensoriamento atuais para garantir uma saída controlada atual para a carga conectada relevante.

A carga para o LM338 esquerdo é a bateria que é carregada a partir deste estágio LM338 e uma fonte de entrada do painel solar. O resistor Rx é calculado de tal forma que a bateria recebe a quantidade estipulada de corrente e não é sobrecarregada ou sobrecarregada.

O lado direito LM 338 é carregado com o módulo LED e aqui também o Ry garante que o módulo seja fornecido com a quantidade correta especificada de corrente, a fim de proteger os dispositivos de uma situação de fuga térmica.

As especificações de tensão do painel solar podem estar entre 18V e 24V.

Um relé é introduzido no circuito e é conectado com o módulo LED de modo que ele é ligado apenas durante a noite ou quando está escuro abaixo do limiar para o painel solar gerar a energia necessária.

Enquanto a tensão solar estiver disponível, o relé permanece energizado isolando o módulo LED da bateria e garantindo que o módulo LED de 40 watts permaneça desligado durante o dia e enquanto a bateria estiver sendo carregada.

Após o anoitecer, quando a tensão solar se torna suficientemente baixa, o relé não é mais capaz de segurar sua posição N/O e vira para a troca N/C, conectando a bateria com o módulo LED e iluminando a matriz através da bateria totalmente carregada.

O módulo LED pode ser visto conectado com um dissipador de calor que deve ser suficientemente grande para obter um resultado ideal a partir do módulo e para garantir maior vida útil e brilho do dispositivo.

Cálculo dos Valores do Resistor

Os resistores limitantes indicados podem ser calculados a partir das fórmulas indicadas:

Rx = 1,25/corrente de carregamento da bateria

Ry = 1,25/CLASSIFICAÇÃO de corrente LED.

Supondo que a bateria seja uma bateria de ácido de chumbo de 40 AH, a corrente de carregamento preferida deve ser de 4 amperes.

portanto Rx = 1,25/4 = 0,31 ohms

wattage = 1,25 x 4 = 5 watts

A corrente LED pode ser encontrada dividindo sua potência total pela classificação de tensão, que é 40/12 = 3.3amps

portanto Ry = 1,25/3 = 0,4 ohms

wattage = 1,25 x 3 = 3,75 watts ou 4 watts.

Os resistores limitantes não são empregados para os LEDs de 10 watts, uma vez que a tensão de entrada da bateria está em par com o limite especificado de 12V do módulo LED e, portanto, não pode exceder os limites de segurança.

A explicação acima revela como o IC LM338 pode ser simplesmente usado para fazer um circuito de luz LED solar útil com um carregador automático.

4) Circuito automático de luz solar usando um relé

Em nosso circuito de luz solar automática 4r, incorporamos um único relé como um interruptor para carregar uma bateria durante o dia ou enquanto o painel solar estiver gerando eletricidade, e para iluminar um LED conectado enquanto o painel não estiver ativo.

Atualização para um changeover de relé

Em um dos meus artigos anteriores que explicava um simples circuito de luz de jardim solar, empregamos um único transistor para a operação de comutação.

Uma desvantagem do circuito anterior é que ele não fornece um carregamento regulado para a bateria, embora não possa ser estritamente essencial, uma vez que a bateria nunca é carregada em todo o seu potencial, este aspecto pode exigir uma melhoria.

Outra desvantagem associada do circuito anterior é sua especificação de baixa potência que o restringe do uso de baterias de alta potência e LEDs.

O circuito a seguir resolve efetivamente os dois problemas acima, com a ajuda de um relé e um estágio de transistor seguidor emitter.

Diagrama do circuito

Como funciona

Durante o brilho solar ideal, o relé obtém potência suficiente do painel e permanece ligado com seus contatos N/O ativados.

Isso permite que a bateria obtenha a tensão de carregamento através de um regulador de tensão do seguidor do emissor transistor.

O design do seguidor do emissor é configurado usando um TIP122, um resistor e um diodo zener. O resistor fornece o viés necessário para a conduta do transistor, enquanto o valor do diodo zener prende a tensão do emissor é controlada logo abaixo do valor de tensão zener.

O valor zener é, portanto, apropriadamente escolhido para corresponder à tensão de carregamento da bateria conectada.

Para uma bateria de 6V a tensão zener poderia ser selecionada como 7.5V, para bateria de 12V a tensão zener poderia ser em torno de 15V e assim por diante.

O seguidor do emissor também garante que a bateria nunca poderá ser sobrecarregada acima do limite de carregamento alocado.

Durante a noite, quando uma queda substancial da luz solar é detectada, o relé é inibido da tensão mínima de retenção necessária, fazendo com que ele mude de seu contato N/O para N/C.

A troca de relé acima reverte instantaneamente a bateria do modo de carregamento para o modo LED, iluminando o LED através da tensão da bateria.

Lista de peças para um circuito automático de luz solar de 6V/4AH usando uma troca de relé

1. Painel Solar = 9V, 1amp
2. Relé = 6V/200mA
3. Rx = 10 ohm/2 watt
4. diodo zener = 7,5V, 1/2 watts

5) Circuito do controlador do carregador solar transistorizado

A quinta ideia apresentada abaixo detalha um simples circuito de carregador solar com corte automático apenas usando transistores. A ideia foi solicitada pelo Sr. Mubarak Idris.

Objetivos e Requisitos do Circuito

1. Por favor, senhor, você pode me fazer uma bateria de íons de lítio de 12v, 28,8AH, controlador automático de carga usando painel solar como um suprimento, que é de 17v a 4.5A à luz solar máxima.
2. O controlador de carga deve ser capaz de ter proteção sobre carga e bateria fraca cortada e o circuito deve ser simples de fazer para iniciantes sem ic ou micro controlador.
3. O circuito deve usar transistores de relé ou bjt como um interruptor e zener para referência de tensão graças senhor espero ouvir de você em breve!

O Projeto

Design do PCB (lado do componente)

Referindo-se ao circuito de carregador solar simples acima usando transistores, o corte automático para o nível de carga total e o nível inferior é feito através de um par de BJTs configurados como comparadores.

Lembre-se do circuito indicador de bateria fraca anterior usando transistores, onde o baixo nível da bateria foi indicado usando apenas dois transistores e alguns outros componentes passivos.

Aqui empregamos um design idêntico para a detecção dos níveis da bateria e para a aplicação da comutação necessária da bateria através do painel solar e da carga conectada.

Vamos supor que inicialmente temos uma bateria parcialmente descarregada que faz com que o primeiro BC547 da esquerda pare de conduzir (isso é definido ajustando a predefinição base para este limite de limiar), e permite que o próximo BC547 conduza.

Quando este BC547 é realizado, permite que o TIP127 ligue, o que, por sua vez, permite que a tensão do painel solar chegue à bateria e comece a carregá-la.

A situação acima, por outro lado, mantém a TIP122 desligada para que a carga não possa funcionar.

À medida que a bateria começa a ser carregada, a tensão nos trilhos de alimentação também começa a subir até um ponto onde o lado esquerdo BC547 é apenas capaz de conduzir, fazendo com que o lado direito BC547 pare de conduzir mais.

Assim que isso acontece, o TIP127 é inibido a partir dos sinais de base negativos e gradualmente pára de conduzir de tal forma que a bateria gradualmente é cortada da tensão do painel solar.

No entanto, a situação acima permite que o TIP122 receba lentamente um gatilho de viés base e ele começa a conduzir…. o que garante que a carga agora seja capaz de obter o fornecimento necessário para suas operações.

O circuito de carregador solar explicado acima usando transistores e com cortes automáticos pode ser usado para qualquer aplicação de controlador solar em pequena escala, como para carregar baterias de celular ou outras formas de baterias li-íons com segurança.

Para obter uma oferta de carregamento regulamentada

O projeto a seguir mostra como converter ou atualizar o diagrama do circuito acima em um carregador regulado, de modo que a bateria seja fornecida com uma saída fixa e estabilizada, independentemente de uma tensão crescente do painel solar.

Os projetos acima podem ser ainda mais simplificados, como mostrado no seguinte circuito de controlador de bateria solar de sobrecarregação e sobrecarregação:

Aqui, o zener ZX decide o corte total da bateria de carga, e pode ser calculado usando a seguinte fórmula:

ZX = Valor total da carga da bateria + 0,6

Por exemplo, se o nível da bateria de carga completa for de 14,2V, então o ZX pode ser de 14 + 0,6 = zener de 14,6V que pode ser construído adicionando alguns diodos zener em série, juntamente com alguns diodos 1N4148, se necessário.

O diodo zener ZY decide o ponto de corte de descarga excessiva da bateria, e pode ser simplesmente igual ao valor do valor de bateria fraca desejado.

Por exemplo, se o nível mínimo de bateria baixa for de 11V, então o ZY pode ser selecionado para ser um zener de 11V.

6) Circuito de luz LED de bolso solar

O sexto design aqui explica um simples circuito de luz LED de bolso solar de baixo custo que poderia ser usado pela seção carente e desprivilegiada da sociedade para iluminar suas casas à noite de forma barata.

A ideia foi solicitada pelo Sr. R.K. Rao.

Objetivos e Requisitos do Circuito

1. Quero fazer uma luz LED de bolso SOLAR usando uma caixa de plástico transparente de 9cm x 5cm x 3cm [disponível no mercado para Rs.3/-] usando um LED de um watt/LED DE 20mA alimentado por uma bateria de chumbo-ácido de chumbo recarregável 4v 1A [SUNCA/VICTARI] e também com uma provisão para carregamento com um carregador de celular [onde a corrente está disponível].
2. A bateria deve ser substituível quando estiver morta após o uso por 2/3 anos/vida prescrita pelo usuário rural/tribal.
3. Este é destinado a ser usado por crianças tribais/rurais para iluminar um livro; há melhores luzes led no mercado para cerca de Rs.500 [d.light], para Rs.200 [Thrive].
4. Estas luzes são boas, exceto que possuem um mini painel solar e um LED brilhante com uma vida útil de dez anos, se não mais, mas com uma bateria recarregável sem uma provisão para sua substituição quando morto após dois ou três anos de uso. É um desperdício de recursos e antiético.
5. O projeto que estou contemplando é aquele em que a bateria pode ser substituída, estar disponível localmente a baixo custo. O preço da luz não deve exceder Rs.100/150.
6. Ele será comercializado sem fins lucrativos através de ONGs em áreas tribais e, finalmente, fornecer kits para jovens tribais/rurais para fazê-los na aldeia.
7. Eu, juntamente com um colega, fiz algumas luzes com baterias de alta potência 7V EW e leds de pirahna 2x20mA e as testei- elas duraram mais de 30 horas de iluminação contínua adequada para iluminar um livro a partir de meia distância; e outro com uma bateria sunce de 4v e 1watt 350A LED dando luz suficiente para cozinhar em uma cabana.
8. Você pode sugerir um circuito com uma bateria recarregável AA/AAA, mini painel solar para caber na tampa da caixa de 9x5cm e um booster DC-DC e leds de 20mA. Se você quer que eu vá à sua casa para discussões eu posso.
9. Você pode ver as luzes que fizemos no Google Fotos em https://goo.gl/photos/QyYU1v5Kaag8T1WWA agradecendo,

O Projeto

De acordo com a solicitação, os circuitos de luz LED de bolso solar precisam ser compactos, trabalhe com uma única célula 1.5AAA usando um conversor DC-DC e equipado com um circuito de carregador solar auto-regulante.

O diagrama do circuito mostrado abaixo provavelmente satisfaz todas as especificações acima e ainda permanece dentro do limite acessível.

Diagrama do circuito

O design é um circuito básico de ladrão de joule usando uma única célula de luz de caneta, um BJT e um indutor para alimentar qualquer LED padrão de 3.3V.

No design, um LeD de 1 watt é mostrado embora um LED menor de 30mA alto brilhante possa ser usado.

O circuito de LED solar é capaz de espremer a última gota de “joule” ou a carga da célula e, portanto, o nome joule ladrão, o que também implica que o LED manteria iluminado até que não haja praticamente nada dentro da célula. No entanto, a célula aqui sendo um tipo recarregável não é recomendado para ser descarregado abaixo de 1V.

O carregador de bateria de 1,5V no design é construído usando outro BJT de baixa potência configurado em sua configuração de seguidor emissor, o que permite produzir uma saída de tensão emitter que é exatamente igual ao potencial em sua base, definida pela predefinição de 1K. Isso deve ser precisamente definido de tal forma que o emissor produz não mais do que 1,8V com uma entrada DC acima de 3V.

A fonte de entrada DC é um painel solar que pode ser capaz de produzir um excesso de 3V durante a luz solar ideal, e permitir que o carregador carregue a bateria com uma saída máxima de 1,8V.

Uma vez que este nível é atingido, o seguidor do emissor simplesmente inibe qualquer carregamento adicional da célula, evitando assim qualquer possibilidade de uma carga excessiva.

O indutor do circuito de luz LED solar de bolso consiste em um pequeno transformador de anel ferrite com giros de 20:20 que poderiam ser adequadamente alterados e otimizados para permitir a tensão mais favorável para o LED conectado que pode durar mesmo até que a tensão tenha caído abaixo de 1,2V.

7) Carregador Solar Simples para Luzes de Rua

O sétimo carregador solar aqui discutido é mais adequado como um sistema de luz de rua LED solar é especificamente projetado para o novo hobbyist que pode construí-lo simplesmente referindo-se ao esquema pictórico apresentado aqui.

Devido ao seu design simples e relativamente mais barato, o sistema pode ser usado adequadamente para iluminação pública da vila ou em outras áreas remotas semelhantes, no entanto, isso não o impede de ser usado em cidades também.

As principais características deste sistema são:

1) Carregamento controlado por tensão

2) Operação LED controlada a corrente

3) Sem relés usados, todos os projetos de estado sólido

4) Corte de carga de baixa tensão crítica

5) Indicadores de Baixa Tensão e Tensão Crítica

6) O corte total de carga não está incluído por simplicidade e porque o carregamento é restrito a um nível controlado que nunca permitirá que a bateria sobrecarregar.

7) Uso de ICs populares como LM338 e transistores como BC547 garantem a contratação gratuita de incômodos

8) Estágio de sensoriamento diurno garantindo desligamento automático ao anoitecer e ligar ao amanhecer.

Todo o design do circuito do sistema de luz pública LED simples proposto é ilustrado abaixo:

Diagrama do circuito

O estágio de circuito composto por T1, T2 e P1 são configurados em um simples sensor de bateria fraca, circuito indicador

Um estágio exatamente idêntico também pode ser visto logo abaixo, usando T3, T4 e as partes associadas, que formam outro estágio detector de baixa tensão.

O estágio T1, T2 detecta a tensão da bateria quando cai para 13V iluminando o LED conectado no coletor de T2, enquanto o estágio T3, T4 detecta a tensão da bateria quando atinge abaixo de 11V, e indica a situação iluminando o LED associado ao coletor de T4.

P1 é usado para ajustar o estágio T1/T2 de modo que o LED T2 apenas ilumina a 12V, da mesma forma P2 é ajustado para fazer o LED T4 começar a iluminar em tensões abaixo de 11V.

O IC1 LM338 é configurado como uma fonte de alimentação de tensão regulada simples para regular a tensão do painel solar a um 14V preciso, isso é feito ajustando o P3 predefinido adequadamente.

Esta saída do IC1 é usada para carregar a bateria da lâmpada de rua durante o dia e o pico de sol.

IC2 é outro IC LM338, conectado em um modo controlador atual, seu pino de entrada é conectado com a bateria positiva enquanto a saída está conectada com o módulo LED.

O IC2 restringe o nível atual da bateria e fornece a quantidade certa de corrente para o módulo LED para que ele possa operar com segurança durante o modo de backup noturno.

T5 é um transistor de energia que age como um interruptor e é acionado pelo estágio crítico de bateria fraca, sempre que a tensão da bateria tende a atingir o nível crítico.

Sempre que isso acontece, a base do T5 é imediatamente aterrada pelo T4, desligando-a instantaneamente. Com o T5 desligado, o módulo LED é habilitado para iluminar e, portanto, também é desligado.

Esta condição impede e protege a bateria de ser descarregada e danificada. Em tais situações, a bateria pode precisar de um carregamento externo da rede usando uma fonte de alimentação de 24V aplicada nas linhas de alimentação do painel solar, através do cátodo de D1 e do solo.

A corrente deste fornecimento pode ser especificada em cerca de 20% da bateria AH, e a bateria pode ser carregada até que ambos os LEDs parem de brilhar.

O transistor T6 juntamente com seus resistores base está posicionado para detectar o fornecimento do painel solar e garantir que o módulo LED permaneça desativado, desde que uma quantidade razoável de fornecimento esteja disponível no painel, ou em outras palavras, o T6 mantém o módulo LED desligado até que esteja escuro o suficiente para o módulo LED e, em seguida, esteja ligado. O oposto acontece ao amanhecer quando o módulo LED é automaticamente desligado. R12, R13 devem ser cuidadosamente ajustados ou selecionados para determinar os limites desejados para os ciclos ON/OFF do módulo LED

Como construir

Para completar este sistema simples de iluminação pública com sucesso, as etapas explicadas devem ser construídas separadamente e verificadas separadamente antes de integrá-las juntas.

Primeiro monte o T1, t2 estágio junto com R1, R2, R3, R4, P1 e o LED.

Em seguida, usando uma fonte de alimentação variável, aplique um 13V preciso neste estágio T1, T2 e ajuste P1 de tal forma que o LED apenas ilumina, aumente um pouco a oferta para dizer 13,5V e o LED deve desligar. Este teste confirmará o funcionamento correto deste estágio indicador de baixa tensão.

De forma idêntica, faça o estágio T3/T4 e defina P2 de forma semelhante para permitir que o LED brilhe em 11V, o que se torna a configuração de nível crítico para o palco.

Depois disso, você pode ir em frente com o estágio IC1, e ajustar a tensão através de seu “corpo” e terra para 14V ajustando P3 na medida correta. Isso deve ser novamente feito alimentando um fornecimento de 20V ou 24V através de seu pino de entrada e linha de terra.

O estágio IC2 pode ser construído como mostrado e não exigirá qualquer procedimento de configuração, exceto a seleção de R11 que pode ser feito usando a fórmula expressa neste artigo limiter universal atual

Lista de peças

• R1, R2, R3 R4, R5, R6, R7 R8, R9, R12 = 10k, 1/4 WATT
• P1, P2, P3 = 10K PRESETS
• R10 = 240 OHMS 1/4 WATT
• R13 = 22K
• D1, D3 = 6A4 DIODE
• D2, D4 = 1N4007
• T1, T2, T3, T4 = BC547
• T5 = TIP142
• R11 = VER TEXTO
• IC1, IC2 = pacote LM338 IC TO3
• Módulo LED = Feito conectando LEDs de 24nos 1 WATT em conexões séries e paralelas
• Bateria = 12V SMF, 40 AH
• Painel Solar = 20/24V, 7 Amp

Fabricação do módulo LED de 24 watts

O módulo LED de 24 watts para o simples sistema de luz solar de rua acima simples poderia ser construído simplesmente unindo LEDs de 24 nos 1 watt, como mostrado na imagem a seguir:

8) Circuito de conversor de buck de painel solar com proteção sobre carga

O 8º conceito solar discutido abaixo fala sobre um circuito simples de conversor de painéis solares que pode ser usado para obter qualquer tensão de baixa tensão desejada de entradas de 40 a 60V. O circuito garante conversões de tensão muito eficientes. A ideia foi solicitada pelo Sr. Deepak.

Especificações Técnicas

Estou procurando o conversor dc – DC buck com seguintes recursos.

1. Tensão de entrada = 40 a 60 VDC

2. Tensão de saída = Regulada 12, 18 e 24 VDC (não é necessária saída múltipla do mesmo circuito. Circuito separado para cada tensão o/p também é bom)

3. Capacidade de corrente de saída = 5-10A

4. Proteção na saída = Sobre corrente, curto-circuitos etc.

5. Um pequeno indicador LED para a operação da unidade seria uma vantagem.

Agradeço se puder me ajudar a projetar o circuito.

Melhores lembranças,
Deepak

O Projeto

O circuito proposto de conversor de 60V a 12V e 24V é mostrado na figura abaixo, os detalhes podem ser entendidos como explicado abaixo:

A configuração poderia ser dividida em etapas, viz. o estágio multivibrador astable e o estágio de conversor de buck controlado mosfet.

BJT T1, T2 juntamente com suas peças associadas forma um circuito AMV padrão com fio para gerar uma frequência na taxa de cerca de 20 a 50kHz.

O Mosfet Q1 juntamente com L1 e D1 forma uma topologia padrão de conversor de buck para implementar a tensão de buck necessária em C4.

O AMV é operado pela entrada 40V e a frequência gerada é alimentada ao portão do mosfet anexado que imediatamente começa a oscilar na corrente disponível a partir da entrada que conduz a rede L1, D1.

A ação acima gera a tensão de bucked necessária através do C4,

O D2 garante que essa tensão nunca exceda a marca nominal que pode ser fixada em 30V.

Este limite máximo de 30V de tensão é alimentado ainda mais com um regulador de tensão LM396 que pode ser definido para obter a tensão final desejada na saída à taxa de 10amps máximo.

A saída pode ser usada para carregar a bateria pretendida.

Diagrama do circuito

Lista de peças para a entrada acima de 60V, 12V, 24V conversor de dólar de saída solar para os painéis.

• R1—R5 = 10K
• R6 = 240 OHMS
• R7 = 10K POT
• C1, C2 = 2nF
• C3 = 100uF/100V
• C4 = 100uF/50V
• Q1 = ANY 100V, 20AMP P-channel MOSFET
• T1,T2 = BC546
• D1 = DIODO DE RECUPERAÇÃO RÁPIDA DE 10AMP
• D2 = 30V ZENER 1 WATT
• D3 = 1N4007
• L1 = 30 voltas de 21 SWG super esmaltada ferida de fio de cobre sobre uma haste de ferrite dia de 10 mm.

9) Eletricidade Solar Doméstica Configurada para um Living Off-the-Grid

O nono design único explicado aqui ilustra uma configuração calculada simples que pode ser usada para implementar qualquer eletricidade de painel solar de tamanho desejado configurada para casas remotamente localizadas ou para alcançar um sistema elétrico fora da rede a partir de painéis solares.

Especificações Técnicas

Tenho certeza que você deve ter esse tipo de diagrama de circuito pronto. Ao passar pelo seu blog eu me perdi e não pude escolher um melhor ajuste para os meus requisitos.

Só estou tentando colocar minha exigência aqui e ter certeza que entendi corretamente.

(Este é um projeto piloto para eu me aventurar neste campo. Você pode me contar para ser um grande zero em conhecimento elétrico. )

Meu objetivo básico é maximizar o uso da energia solar e reduzir minha conta de luz ao mínimo. ( Eu fico em Thane. Então, você pode imaginar contas de luz. ) Assim, você pode considerar como se eu estivesse completamente fazendo um sistema de iluminação solar para a minha casa.

1. Sempre que há luz solar suficiente, não preciso de luz artificial.2. Sempre que a intensidade da luz solar cai abaixo das normas aceitáveis, gostaria que minhas luzes se acendessem automaticamente.

Eu gostaria de desligá-los durante a hora de dormir, embora.3. Meu sistema de iluminação atual (que quero iluminar) consiste em duas luzes regulares de tubo de luz brilhante ( 36W/880 8000K ) e quatro CFLs de 8W.

Gostaria de replicar toda a configuração com iluminação baseada em LED movido a energia solar.

Como eu disse, sou um grande zero no campo de eletricidade. Então, por favor, me ajude com o custo esperado de configuração também.

O Projeto

36 watts x 2 mais 8 watts dá um total de cerca de 80 watts, que é o nível total de consumo necessário aqui.

Agora, uma vez que as luzes são especificadas para funcionar em níveis de tensão de rede que é de 220 V na Índia, um inversor torna-se necessário para converter a tensão do painel solar para as especificações necessárias para que as luzes se iluminem.

Também como o inversor precisa de uma bateria que possa ser considerada uma bateria de 12 V, todos os parâmetros essenciais para a configuração podem ser calculados da seguinte maneira:

O consumo total pretendido é de = 80 watts.

A energia acima pode ser consumida das 6:00 às 18:00, que se torna o período máximo que se pode estimar, e isso é aproximadamente 12 horas.

Multiplicar 80 por 12 dá = 960 watts hora.

Isso implica que o painel solar precisará produzir essa hora de watt para o período desejado de 12 horas durante todo o dia.

No entanto, como não esperamos receber a luz solar ideal ao longo do ano, podemos assumir que o período médio de luz do dia ideal seja em torno de 8 horas.

Dividir 960 por 8 dá = 120 watts, o que significa que o painel solar necessário precisará ser avaliado em pelo menos 120 watts.

If the panel voltage is selected to be around 18 V, the current specs would be 120/18 = 6.66 amps or simply 7 amps.

Now let’s calculate the battery size which may be employed for the inverter and which may be required to be charged with the above solar panel.

Again since the total watt hour fr the entire day is calculated to be around 960 watts, dividing this with the battery voltage (which is assumed to be 12 V) we get 960/12 = 80, that’s around 80 or simply 100 AH, therefore the required battery needs to be rated at 12 V, 100 AH for getting an an optimal performance throughout the day (12 hours period).

We’ll also need a solar charge controller for charging the battery, and since the battery would be charged for the period of around 8 hours, the charging rate will need to be around 8% of the rated AH, that amounts to 80 x 8% = 6.4 amps, therefore the charge controller will need to be specified to handle at least 7 amp comfortably for the required safe charging of the battery.

Isso conclui todo o painel solar, bateria, cálculos inversores que poderiam ser implementados com sucesso para qualquer tipo semelhante de configuração destinada a um propósito de vida fora da rede em áreas rurais ou outras áreas remotas.

Para outros V, eu especifica, os números podem ser alterados no cálculo explicado acima para alcançar os resultados apropriados.

Caso a bateria seja considerada desnecessária e o painel solar também possa ser usado diretamente para operar o inversor.

Um circuito regulador de tensão de painel solar simples pode ser testemunhado no diagrama a seguir, o interruptor dado pode ser usado para selecionar uma opção de carregamento da bateria ou conduzir diretamente o inversor através do painel.

No caso acima, o regulador precisa produzir em torno de 7 a 10amps de corrente, portanto, um LM396 ou LM196 deve ser usado na fase do carregador.

O regulador do painel solar acima pode ser configurado com o seguinte circuito inversor simples que será bastante adequado para alimentar as lâmpadas solicitadas através do painel solar conectado ou da bateria.

Lista de peças para o circuito inversor acima: R1, R2 = 100 ohm, 10 watts

R3, R4 = 15 ohm 10 watts

T1, T2 = TIP35 em dissipadores de calor

A última linha da solicitação sugere que uma versão LED seja projetada para substituir e atualizar as lâmpadas fluorescentes CFL existentes. O mesmo pode ser implementado simplesmente eliminando a bateria e o inversor e integrando os LEDs com a saída do regulador solar, como mostrado abaixo:

O negativo do adaptador deve ser conectado e feito comum com o negativo do painel solar

Pensamentos Finais

Então amigos estes eram 9 designs básicos de carregador de bateria solar, que foram escolhidos a dedo a partir deste site.

Você encontrará muitos mais projetos baseados em energia solar no blog para leitura posterior. E sim, se você tem alguma ideia adicional você pode definitivamente submetê-lo para mim, eu vou ter certeza de apresentá-lo aqui para o prazer de leitura de nossos telespectadores.

Feedback de um dos Leitores Ávidos

Oi Swagatam,

Eu me deparei com seu site e acho seu trabalho muito inspirador. Atualmente estou trabalhando em um programa de Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática (STEM) para alunos do 4º ao 5º ano na Austrália. O projeto se concentra em aumentar a curiosidade das crianças sobre a ciência e como ela se conecta às aplicações do mundo real.

O programa também introduz empatia no processo de design de engenharia onde jovens aprendizes são introduzidos a um projeto real (contexto) e se envolve com seus colegas de escola para resolver um problema mundo. Para os próximos três anos, nosso foco é introduzir as crianças à ciência por trás da eletricidade e da aplicação real da engenharia elétrica. Uma introdução à forma como os engenheiros resolvem problemas do mundo real para o bem maior da sociedade.

Atualmente estou trabalhando em conteúdo on-line para o programa, que se concentrará em jovens aprendizes (Grau 4-6) aprendendo o básico da eletricidade, em particular, energia renovável, ou seja, solar neste caso. Por meio de um programa de aprendizagem autodirecionado, as crianças aprendem e exploram sobre eletricidade e energia, à medida que são introduzidas em um projeto do mundo real, ou seja, fornecendo iluminação para crianças abrigadas nos campos de refugiados ao redor do mundo. Após a conclusão de um programa de cinco semanas, as crianças são agrupadas em equipes para construir luzes solares, que são então enviadas para as crianças desfavorecidas em todo o mundo.

Como uma fundação educacional de 4 lucros, estamos buscando sua ajuda para layout de um diagrama de circuito simples, que poderia ser usado para a construção de uma luz solar de 1 watt como atividade prática em sala de aula. Também adquirimos 800 kits de luz solar de um fabricante, que as crianças vão montar, no entanto, precisamos de alguém para simplificar o diagrama de circuito desses kits de luz, que serão usados para aulas simples sobre eletricidade, circuitos e cálculo de energia, volts, corrente e conversão de energia solar em energia elétrica.

Estou ansioso para ouvir de você e continuar com seu trabalho inspirador.

Resolvendo o Pedido

Agradeço seu interesse e seus sinceros esforços para iluminar a nova geração em relação à energia solar.
Eu anexei o circuito de driver LED mais simples e eficiente que pode ser usado para iluminar um LED de 1 watt de um painel solar com segurança com peças mínimas.
Certifique-se de anexar um dissipador de calor no LED, caso contrário, ele pode queimar rapidamente devido ao superaquecimento.
O circuito é controlado por tensão e controlado por corrente para garantir a segurança ideal ao LED.
Deixe-me saber se você tiver mais dúvidas.

Solicitação de um dos ávidos leitores deste blog:

Oi, obrigado por tudo que você faz para ajudar as pessoas! Meu filho gostaria de criar um experimento de feira de ciências onde ele pode mostrar um carro elétrico funcionando em um painel solar apenas durante o dia enquanto carrega uma bateria e funciona com bateria apenas durante a noite. Para isso, planejamos ter um pequeno painel solar conectado a uma bateria e motor em paralelo (veja o desenho conectado).

1. Isso vai funcionar?
2. Você pode recomendar um tamanho de painel solar, bateria e motor?
3. Quanto a não sobrecarregar a bateria, deve ser adicionado um resistor? Qual o tamanho que você recomendaria?
4. Um diodo deve ser adicionado? Qual o tamanho que você recomendaria?

Minha resposta:

• sim, vai funcionar.
• Use um painel solar de 6 a 8V de 1 amp.
• O interruptor em série com a bateria não é necessário. Os outros dois interruptores estão bem. Este interruptor pode ser substituído por uma lâmpada de 4 ohm 2 watt, ou simplesmente uma lâmpada de 6 V.
• Esta lâmpada acenderá durante o carregamento e desligará lentamente à medida que a bateria estiver totalmente carregada.
• Você pode adicionar um diodo em série com o fio positivo do painel solar. Pode ser um diodo 1N5402
• A bateria pode ser de qualquer bateria Li-íon de 3,7V de 1200mAh.
• O motor pode ser qualquer motor DC 3.7V.

Mais perguntas:

Mais algumas perguntas, eu não consigo encontrar um painel solar com essas especificações, você acha que poderia me enviar uma na internet para que eu possa encontrar algo semelhante? Ótima ideia na lâmpada, presumo que isso precisaria ser uma luz incandescente? Você acha que isso protegeria adequadamente a bateria ou seria necessário um resistor adicional?

Minha resposta:

Para o painel solar, você pode procurar por um painel solar de 6V de 5 watts. Sim, a lâmpada precisará ser um tipo incandescente, para que o filamento possa ser usado para controlar a corrente. A lâmpada deve ser suficiente para controlar a corrente, nenhum resistor adicional será necessário. Por favor, encontre o diagrama anexado para o esquema detalhado.

Hashtags: #carregadordebateriaparapainelsolar

FONTE

Nota: Este conteúdo foi traduzido do Inglês para português (auto)
Pode conter erros de tradução

Olá, se tiver algum erro de tradução (AUTO), falta de link para download etc…
Veja na FONTE até ser revisado o conteúdo.
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