Rangkaian Regulator Tegangan Panel Surya

Postingan detail cara membuat rangkaian pengontrol regulator panel surya sederhana di rumah untuk pengisian baterai kecil seperti baterai 12V 7AH menggunakan panel surya kecil

Menggunakan Panel Surya

Kita semua tahu betul tentang panel surya dan fungsinya. Fungsi dasar perangkat luar biasa ini adalah mengubah energi matahari atau cahaya matahari menjadi listrik.

Pada dasarnya panel surya dibuat dengan bagian-bagian terpisah dari sel volta foto individu. Masing-masing sel ini mampu menghasilkan daya listrik yang sangat kecil, biasanya sekitar 1,5 hingga 3 volt.

Banyak dari sel-sel ini di atas panel disambungkan secara seri sehingga total tegangan efektif yang dihasilkan oleh seluruh unit dipasang hingga 12 volt atau 24 volt output yang dapat digunakan.

Arus yang dihasilkan oleh unit berbanding lurus dengan tingkat insiden cahaya matahari di atas permukaan panel. Daya yang dihasilkan dari panel surya biasanya digunakan untuk mengisi baterai asam timbal.

Baterai asam timbal ketika terisi penuh digunakan dengan inverter untuk memperoleh tegangan listrik AC yang diperlukan untuk menyalakan listrik rumah. Idealnya sinar matahari harus menyinari permukaan panel agar dapat berfungsi secara optimal.

Namun karena matahari tidak pernah diam, panel perlu melacak atau mengikuti jalur matahari secara konstan sehingga menghasilkan listrik dengan kecepatan yang efisien.

Jika Anda tertarik untuk membangun sistem panel surya pelacak ganda otomatis Anda dapat merujuk salah satu artikel saya sebelumnya. Tanpa pelacak surya, panel surya akan dapat melakukan konversi hanya dengan efisiensi sekitar 30%.

Kembali ke diskusi aktual kami tentang panel surya, perangkat ini dapat dianggap sebagai jantung dari sistem sejauh menyangkut pengubahan energi matahari menjadi listrik, namun listrik yang dihasilkan memerlukan banyak dimensi untuk dilakukan sebelum dapat digunakan secara efektif di sistem pengikat grid sebelumnya.

Mengapa Kita Membutuhkan Pengatur Tenaga Surya

Tegangan yang diperoleh dari panel surya tidak pernah stabil dan bervariasi secara drastis sesuai dengan posisi matahari dan intensitas sinar matahari dan tentu saja pada tingkat kejadian di atas panel surya.

Tegangan ini jika diumpankan ke baterai untuk pengisian dapat menyebabkan kerusakan dan pemanasan yang tidak perlu pada baterai dan perangkat elektronik terkait karenanya dapat berbahaya bagi keseluruhan sistem.

Untuk mengatur tegangan dari panel surya biasanya digunakan rangkaian pengatur tegangan di antara keluaran panel surya dan masukan baterai.

Rangkaian ini memastikan voltase dari panel surya tidak pernah melebihi nilai aman yang dibutuhkan baterai untuk pengisian.

Biasanya untuk mendapatkan hasil yang optimal dari panel surya, tegangan minimum yang keluar dari panel harus lebih tinggi dari tegangan pengisian baterai yang dibutuhkan, artinya bahkan pada saat kondisi buruk ketika sinar matahari tidak tajam atau optimal, panel surya tetap harus dapat menghasilkan tegangan lebih dari katakanlah 12 volt yang mungkin merupakan tegangan baterai yang sedang diisi.

Regulator Tegangan Surya yang tersedia di pasaran bisa jadi terlalu mahal dan tidak begitu andal, namun membuat satu regulator di rumah menggunakan komponen elektronik biasa tidak hanya menyenangkan tetapi juga sangat ekonomis.

Anda mungkin juga ingin membaca tentang ini Rangkaian Regulator Tegangan 100 Ah

Diagram Sirkuit

CATATAN : HARAP HAPUS R4, KARENA TIDAK MEMILIKI PENTING YANG NYATA. ANDA DAPAT MENGGANTINYA DENGAN TAUTAN KAWAT.

Track side PCB Design (R4, Diode dan S1 tidak termasuk ... R4 sebenarnya tidak penting dan dapat diganti dengan kabel jumper.

Bagaimana itu bekerja

Mengacu pada rangkaian pengatur tegangan panel surya yang diusulkan, kami melihat desain yang menggunakan komponen yang sangat biasa namun memenuhi kebutuhan seperti yang dipersyaratkan oleh spesifikasi kami.

Tunggal IC LM 338 menjadi inti dari seluruh konfigurasi dan bertanggung jawab untuk mengimplementasikan regulasi voltase yang diinginkan sendirian.

Rangkaian regulator panel surya yang ditampilkan dibingkai sesuai mode standar konfigurasi IC 338.

Input diberikan ke titik input yang ditunjukkan dari IC dan output untuk baterai diterima pada output IC. Panci atau preset digunakan untuk mengatur level tegangan secara akurat yang dapat dianggap sebagai nilai aman untuk baterai.

Pengisian Terkendali Saat Ini

Rangkaian pengendali regulator surya ini juga menawarkan fitur kontrol arus, yang memastikan bahwa baterai selalu menerima laju arus pengisian yang telah ditentukan sebelumnya dan tidak pernah terlalu digerakkan. Modul dapat disambungkan seperti yang diarahkan pada diagram.

Posisi relevan yang ditunjukkan dapat dengan mudah disambungkan bahkan oleh orang awam. Fungsi lainnya diurus oleh rangkaian regulator. Sakelar S1 harus dialihkan ke mode inverter setelah baterai terisi penuh (seperti yang ditunjukkan pada meteran).

Menghitung Arus Pengisian untuk Baterai

Arus pengisian dapat dipilih dengan memilih secara tepat nilai resistor R3. Ini dapat dilakukan dengan menyelesaikan rumus: 0,6 / R3 = 1/10 baterai AH VR1 preset disesuaikan untuk mendapatkan tegangan pengisian yang diperlukan dari regulator.

Regulator Tenaga Surya menggunakan IC LM324

Untuk semua sistem panel surya, single ini IC LM324 rangkaian regulator efisien bergaransi berbasis menawarkan jawaban hemat energi untuk pengisian baterai jenis timbal-asam yang biasanya terlihat pada kendaraan bermotor.

Tidak mempertimbangkan harga sel surya, yang diyakini ada di depan Anda untuk digunakan dalam berbagai rencana lain, pengatur surya sendiri di bawah $ 10.

Berbeda dengan sejumlah lainnya regulator shunt yang akan mengarahkan arus melalui resistor setelah baterai terisi penuh, rangkaian ini memutuskan pasokan pengisian dari baterai sehingga menghilangkan kebutuhan resistor shunt besar.

Bagaimana Sirkuit Bekerja

Segera setelah tegangan baterai, di bawah 13,5 volt (biasanya tegangan sirkuit terbuka dari baterai 12 V), transistor Q1, Q2, dan Q3 menyala dan arus pengisian melewati panel surya sebagaimana dimaksud.

LED hijau aktif menunjukkan baterai sedang diisi. Ketika tegangan terminal baterai mendekati tegangan rangkaian terbuka panel surya, op amp A1a mematikan transistor Q1-Q3.

Situasi ini macet selama voltase baterai turun menjadi 13,2 V, di mana pemicuan proses pengisian baterai dipulihkan kembali.

Dengan tidak adanya panel surya, ketika tegangan baterai terus turun dari 13,2V menjadi sekitar 11,4 V, menyiratkan baterai yang benar-benar habis, A1b, output beralih ke 0V, memicu LED MERAH yang terpasang berkedip dengan kecepatan yang ditetapkan oleh multivibrator astabil A1c.

Dalam situasi ini berkedip dengan kecepatan 2 hertz. Op amp A1d memberikan referensi 6 V untuk mempertahankan ambang switching pada level 11,4 V dan 13,2 V.

Rangkaian regulator LM324 yang diusulkan dirancang untuk mengatasi arus hingga 3 ampere.

Untuk bekerja dengan arus yang lebih substansial, mungkin penting untuk membuat arus basis Q2, Q3 lebih tinggi, untuk memastikan bahwa semua transistor ini dapat mempertahankan saturasi selama sesi pengisian.

Regulator Listrik Tenaga Surya menggunakan IC 741

Mayoritas panel surya biasa menyediakan sekitar 19V off beban. Hal ini memungkinkan untuk mendapatkan penurunan 0,6V melalui dioda penyearah saat mengisi baterai timbal-asam 12V. Dioda melarang arus baterai bergerak melalui panel surya pada malam hari.

Pengaturan ini bisa bagus selama baterainya tidak diisi secara berlebihan, karena baterai 12V dapat dengan mudah diisi daya berlebihan hingga di atas 1V5, jika pasokan pengisian daya tidak terkontrol.

Penurunan tegangan yang diinduksi melalui rangkaian lulus BJT, biasanya sekitar 1.2V, yang tampaknya terlalu tinggi untuk hampir semua panel surya untuk beroperasi secara efektif.

Kedua kekurangan di atas secara efektif dihilangkan dalam rangkaian pengatur surya sederhana ini. Di sini, energi dari panel surya disuplai ke baterai melalui dioda relai dan penyearah.

Bagaimana Sirkuit Bekerja

Ketika tegangan baterai mencapai 13,8V, kontak relai berbunyi klik, sehingga transistor 2N3055 mulai mengisi baterai ke optimal 14,2V.

Tingkat voltase muatan penuh ini dapat diperbaiki sedikit lebih rendah, terlepas dari kenyataan bahwa sebagian besar baterai timbal-asam mulai menghasilkan gas pada 13.6V. Pembuangan gas ini meningkat secara signifikan pada tegangan muatan berlebih.

Kontak relai beroperasi saat tegangan baterai turun di bawah 13.8V. Daya baterai tidak digunakan untuk mengoperasikan sirkuit.

Janin berfungsi seperti sumber arus konstan.