9 circuits de chargeur de batterie solaire simples

Les chargeurs solaires simples sont de petits appareils qui vous permettent de charger une batterie rapidement et à moindre coût, grâce à l'énergie solaire.

Un simple chargeur solaire doit avoir 3 fonctionnalités de base intégrées:

• Cela devrait être peu coûteux.
• Convivial et facile à construire.
• Doit être suffisamment efficace pour satisfaire les besoins fondamentaux de charge de la batterie.

Le message explique en détail neuf circuits de chargeur de batterie solaire, les meilleurs mais simples, utilisant l'IC LM338, les transistors, le MOSFET, le convertisseur abaisseur, etc. qui peuvent être construits et installés même par un profane pour charger tous types de batteries et faire fonctionner d'autres équipements connexes

Aperçu

Panneaux solaires ne sont pas nouveaux pour nous et aujourd'hui, ils sont largement employés dans tous les secteurs. La propriété principale de cet appareil de convertir l'énergie solaire en énergie électrique l'a rendu très populaire et il est maintenant fortement considéré comme la solution future pour toute crise ou pénurie d'électricité.

L'énergie solaire peut être utilisée directement pour alimenter un équipement électrique ou simplement stockée dans un dispositif de stockage approprié pour une utilisation ultérieure.

Normalement, il n'y a qu'un seul moyen efficace de stocker l'énergie électrique, et c'est en utilisant des piles rechargeables.

Les piles rechargeables sont probablement le moyen le meilleur et le plus efficace de collecter ou de stocker l'énergie électrique pour une utilisation ultérieure.

L'énergie d'une cellule solaire ou d'un panneau solaire peut également être stockée efficacement afin qu'elle puisse être utilisée selon ses propres préférences, normalement après le coucher du soleil ou lorsqu'il fait sombre et lorsque l'énergie stockée devient indispensable pour faire fonctionner les lumières.

Bien que cela puisse paraître assez simple, charger une batterie à partir d'un panneau solaire n'est jamais facile, pour deux raisons:

La tension d'un panneau solaire peut varier énormément, en fonction des rayons solaires incidents, et

Le courant varie également pour les mêmes raisons ci-dessus.

Les deux raisons ci-dessus peuvent rendre les paramètres de charge d'une batterie rechargeable typique très imprévisibles et dangereux.

METTRE À JOUR:

Avant de vous plonger dans les concepts suivants, vous pouvez probablement essayer ce chargeur de batterie solaire super simple qui garantira une charge sûre et garantie d'une petite batterie 12V 7 Ah à travers un petit panneau solaire:

Pièces requises

• Panneau solaire - 20V, 1 ampère
• IC 7812 - 1no
• Diodes 1N4007 - 3nos
• Résistance 2k2 1/4 watt - 1no

Cela a l'air cool n'est-ce pas. En fait, le CI et les diodes pourraient déjà reposer dans votre boîte à ordures électronique, il faut donc les acheter. Voyons maintenant comment ils peuvent être configurés pour le résultat final.

Le temps estimé nécessaire pour charger la batterie de 11V à 14V est d'environ 8 heures.

Comme nous le savons, l'IC 7812 produira un 12V fixe à la sortie qui ne peut pas être utilisé pour charger une batterie 12V. Les 3 diodes connectées à ses bornes de masse (GND) sont introduites spécifiquement pour contrer ce problème et pour mettre à niveau la sortie IC à environ 12 + 0,7 + 0,7 + 0,7 V = 14,1 V, ce qui est exactement ce qui est nécessaire pour charger un 12 V batterie complètement.

La chute de 0,7 V à travers chaque diode augmente le seuil de mise à la terre du CI en le niveau stipulé forçant le CI à réguler la sortie à 14,1 V au lieu de 12 V.La résistance 2k2 est utilisée pour activer ou polariser les diodes afin qu'il puisse conduire et appliquer la chute totale prévue de 2,1 V.

Rendre encore plus simple

Si vous recherchez un chargeur solaire encore plus simple, il n'y a probablement rien de plus simple que de connecter un panneau solaire correctement évalué directement à la batterie correspondante via une diode de blocage, comme indiqué ci-dessous:

Bien que la conception ci-dessus n'incorpore pas de régulateur, elle fonctionnera toujours puisque la sortie de courant du panneau est nominale, et cette valeur ne montrera qu'une détérioration lorsque le soleil change de position.

Cependant, pour une batterie qui n'est pas complètement déchargée, la configuration simple ci-dessus peut causer des dommages à la batterie, car la batterie aura tendance à se charger rapidement et continuera à être chargée à des niveaux dangereux et pendant de plus longues périodes de temps.

1) Utilisation du LM338 comme contrôleur solaire

Mais grâce aux puces modernes très polyvalentes comme le LM 338 et LM 317 , qui peut gérer les situations ci-dessus très efficacement, ce qui rend le processus de charge de toutes les batteries rechargeables via un panneau solaire très sûr et souhaitable.

Le circuit d'un simple chargeur de batterie solaire LM338 est illustré ci-dessous, en utilisant l'IC LM338:

Le schéma de circuit montre une configuration simple à l'aide du IC LM 338 qui a été configuré dans son mode d'alimentation régulée standard.

Utilisation d'une fonction de contrôle actuelle

La particularité du design est qu'il intègre un contrôle de courant fonctionnalité également.

Cela signifie que, si le courant a tendance à augmenter à l'entrée, ce qui pourrait normalement se produire lorsque l'intensité des rayons solaires augmente proportionnellement, la tension du chargeur diminue proportionnellement, ramenant le courant à la valeur nominale spécifiée.

Comme on peut le voir sur le schéma, le collecteur / émetteur du transistor BC547 est connecté aux bornes de l'ADJ et de la masse, il devient responsable de l'initiation des actions de contrôle du courant.

À mesure que le courant d'entrée augmente, la batterie commence à tirer plus de courant, ce qui crée une tension aux bornes de R3 qui se traduit par une commande de base correspondante pour le transistor.

Le transistor conduit et corrige la tension via le C LM338, de sorte que le taux de courant soit ajusté selon les exigences de sécurité de la batterie.

Limite actuelle Formule:

R3 peut être calculé avec la formule suivante

R3 = 0,7 / limite de courant max.

La conception de PCB pour le circuit de chargeur de batterie solaire simple expliqué ci-dessus est donnée ci-dessous:

Le compteur et la diode d'entrée ne sont pas inclus dans le PCB.

2) Circuit de chargeur de batterie solaire à 1 $

La deuxième conception explique un circuit de chargeur solaire bon marché mais efficace, à moins de 1 $, bon marché mais efficace, qui peut être construit même par un profane pour exploiter une charge de batterie solaire efficace.

Vous n'aurez besoin que d'un panneau solaire, d'un sélecteur et de diodes pour installer un chargeur solaire raisonnablement efficace.

Qu'est-ce que le suivi solaire maximum Power Point?

Pour un profane, ce serait quelque chose de trop complexe et sophistiqué à saisir et un système impliquant une électronique extrême.

D'une certaine manière, cela peut être vrai et les MPPT sont certainement des appareils haut de gamme sophistiqués destinés à optimiser la charge de la batterie sans modifier la courbe V / I du panneau solaire.

En mots simples un MPPT suit la tension maximale disponible instantanée du panneau solaire et ajuste le taux de charge de la batterie de telle sorte que la tension du panneau reste inchangée ou loin de la charge.

En termes simples, un panneau solaire fonctionnerait plus efficacement si sa tension instantanée maximale n'était pas tirée vers le bas près de la tension de la batterie connectée, qui est en cours de charge.

Par exemple, si la tension en circuit ouvert de votre panneau solaire est de 20 V et que la batterie à charger est évaluée à 12 V, et si vous connectez les deux directement, la tension du panneau chuterait à la tension de la batterie, ce qui rendrait les choses trop inefficaces. .

Inversement, si vous pouviez garder la tension du panneau inchangée tout en en extrayant la meilleure option de charge possible, le système fonctionnerait avec le principe MPPT.

Il s'agit donc de charger la batterie de manière optimale sans affecter ni faire chuter la tension du panneau.

Il existe une méthode simple et sans coût pour mettre en œuvre les conditions ci-dessus.

Choisissez un panneau solaire dont la tension de circuit ouvert correspond à la tension de charge de la batterie. Signification pour un Batterie 12V vous pouvez choisir un panneau avec 15V et qui produirait une optimisation maximale des deux paramètres.

Cependant, dans la pratique, les conditions ci-dessus pourraient être difficiles à obtenir car les panneaux solaires ne produisent jamais des sorties constantes et ont tendance à générer des niveaux de puissance qui se détériorent en réponse à des positions de rayons solaires variables.

C'est pourquoi il est toujours recommandé d'utiliser un panneau solaire beaucoup plus élevé pour que même dans les pires conditions diurnes, il garde la batterie en charge.

Cela dit, il n'est en aucun cas nécessaire d'opter pour des systèmes MPPT coûteux, vous pouvez obtenir des résultats similaires en dépensant quelques dollars pour cela. La discussion suivante clarifiera les procédures.

Comment fonctionne le circuit

Comme discuté ci-dessus, afin d'éviter une charge inutile du panneau, nous devons avoir des conditions correspondant idéalement à la tension PV avec la tension de la batterie.

Cela peut être fait en utilisant quelques diodes, un voltmètre bon marché ou votre multimètre existant et un commutateur rotatif. Bien sûr, à environ 1 $, vous ne pouvez pas vous attendre à ce que ce soit automatique, vous devrez peut-être travailler avec le commutateur plusieurs fois par jour.

Nous savons que la chute de tension directe d'une diode de redressement est d'environ 0,6 volts, donc en ajoutant de nombreuses diodes en série, il peut être possible d'isoler le panneau de se faire glisser vers la tension de la batterie connectée.

En se référant au circuit digaram donné ci-dessous, un petit chargeur MPPT cool peut être organisé en utilisant les composants bon marché indiqués.

Supposons dans le diagramme, que la tension de circuit ouvert du panneau soit de 20 V et que la batterie soit de 12 V.

Les connecter directement ferait glisser la tension du panneau au niveau de la batterie, ce qui rendrait les choses inappropriées.

En ajoutant 9 diodes en série, nous isolons efficacement le panneau pour éviter qu'il ne soit chargé et traîné à la tension de la batterie, tout en en extrayant le courant de charge maximal.

La chute totale vers l'avant des diodes combinées serait d'environ 5 V, plus la tension de charge de la batterie 14,4 V donne environ 20 V, ce qui signifie qu'une fois connectée à toutes les diodes en série pendant un ensoleillement maximal, la tension du panneau chuterait légèrement pour être d'environ 19 V, ce qui entraînerait une efficacité charge de la batterie.

Supposons maintenant que le soleil commence à baisser, provoquant une chute de la tension du panneau en dessous de la tension nominale, cela peut être surveillé à travers le voltmètre connecté, et quelques diodes sautées jusqu'à ce que la batterie soit restaurée avec une puissance optimale.

Le symbole de flèche montré connecté avec la tension du panneau positive peut être remplacé par un commutateur rotatif pour la sélection recommandée des diodes en série.

Avec la situation ci-dessus mise en œuvre, des conditions de charge MPPT claires peuvent être simulées efficacement sans utiliser de dispositifs coûteux. Vous pouvez le faire pour tous les types de panneaux et de batteries en ajoutant simplement plus de diodes en série.

3) Chargeur solaire et circuit de pilote pour LED SMD haute puissance blanche 10W / 20W / 30W / 50W

La 3ème idée nous apprend à construire une simple LED solaire avec circuit de chargeur de batterie pour LED haute puissance éclairante (SMD) lumières de l'ordre de 10 watts à 50 watts. Les LED SMD sont entièrement protégées thermiquement et contre les surintensités grâce à un étage limiteur de courant LM 338 bon marché. L'idée a été demandée par M. Sarfraz Ahmad.

Spécifications techniques

Fondamentalement, je suis un ingénieur mécanicien certifié en Allemagne il y a 35 ans et j'ai travaillé à l'étranger pendant de nombreuses années et je suis parti il ​​y a de nombreuses années en raison de problèmes personnels chez moi.
Désolé de vous déranger mais je connais vos capacités et votre expertise en électronique et votre sincérité pour aider et guider les débuts comme moi.J'ai vu ce circuit quelque part pour 12 Vdc.

J'ai attaché à SMD, 12v 10 watts, capuchon 1000 uf, 16 volts et un redresseur de pont, vous pouvez voir le numéro de pièce à ce sujet.Lorsque j'allume les lumières, le redresseur commence à chauffer et les deux SMD également. J'ai peur que si ces lumières restent allumées pendant une longue période, cela pourrait endommager les SMD et le redresseur. Je ne sais pas où est le problème. Vous pouvez m'aider.

“qu'est-ce que le double jet unipolaire ”

J'ai une lumière dans le porche de voiture qui s'allume au disque et s'éteint à l'aube. Malheureusement, en raison du délestage de la charge lorsqu'il n'y a pas d'électricité, ce voyant reste éteint jusqu'à ce que l'électricité soit de retour.

Je veux installer au moins deux SMD (12 volts) avec LDR afin que dès que la lumière s'éteigne, les lumières SMD s'allument. Je veux ajouter deux lumières similaires ailleurs dans le porche de la voiture pour que tout soit allumé.Je pense que si je connecte ces quatre lumières SMD avec une alimentation de 12 volts, celle-ci sera alimentée par le circuit UPS.

Bien sûr, cela ajoutera une charge supplémentaire à la batterie de l'onduleur qui est à peine complètement chargée en raison de fréquents délestages. L'autre meilleure solution consiste à installer un panneau solaire de 12 volts et à y attacher toutes ces quatre lampes SMD. Il chargera la batterie et allumera / éteindra les lumières.

Ce panneau solaire devrait être capable de garder ces lumières toute la nuit et s'éteindra à l'aube.Veuillez également m'aider et donner des détails sur ce circuit / projet.

Vous pouvez prendre votre temps pour comprendre comment faire cela.Je vous écris car malheureusement aucun vendeur de produits électroniques ou solaires sur notre marché local n'est prêt à me donner de l'aide, aucun d'entre eux ne semble être techniquement qualifié et ils veulent juste pour vendre leurs pièces.

Sarfraz Ahmad

Rawalpindi, Pakistan

La conception

Dans le circuit de lumière solaire LED SMD de 10 watts à 50 watts avec chargeur automatique ci-dessus, nous voyons les étapes suivantes:

• Vers le panneau solaire
• Un couple de circuits de régulation LM338 à courant contrôlé
• Un relais inverseur
• Une batterie rechargeable
• et un module SMD LED de 40 watts

Les étapes ci-dessus sont intégrées de la manière expliquée suivante:

Les deux étages LM 338 sont configurés dans des modes de régulation de courant standard en utilisant les résistances de détection de courant respectives pour assurer une sortie commandée en courant pour la charge connectée correspondante.

La charge du LM338 gauche est la batterie qui est chargée à partir de cet étage LM338 et d'une source d'entrée de panneau solaire. La résistance Rx est calculée de telle sorte que la batterie reçoit la quantité de courant stipulée et ne soit pas surexcitée ou surchargée.

Le côté droit LM 338 est chargé avec le module LED et ici aussi le Ry s'assure que ce module est alimenté avec la quantité de courant spécifiée correcte afin de protéger les appareils d'une situation d'emballement thermique.

Les spécifications de tension du panneau solaire peuvent être comprises entre 18V et 24V.

Un relais est introduit dans le circuit et est câblé avec le module LED de sorte qu'il ne soit allumé que pendant la nuit ou lorsqu'il fait sombre en dessous du seuil pour que le panneau solaire génère toute la puissance requise.

Tant que la tension solaire est disponible, le relais reste sous tension, isolant le module LED de la batterie et garantissant que le module LED de 40 watts reste éteint pendant la journée et pendant la charge de la batterie.

Après le crépuscule, lorsque la tension solaire devient suffisamment faible, le relais n'est plus en mesure de maintenir sa position N / O et bascule vers le changement N / C, en connectant la batterie avec le module LED et en éclairant le tableau grâce au disponible complètement chargé puissance de la batterie.

Le module LED peut être vu attaché avec un dissipateur thermique qui doit être suffisamment grand pour obtenir un résultat optimal du module et pour assurer une durée de vie et une luminosité plus longues de l'appareil.

Calcul des valeurs de résistance

Les résistances de limitation indiquées peuvent être calculées à partir des formules données:

Rx = 1,25 / courant de charge de la batterie

Ry = 1,25 / LED courant nominal.

En supposant que la batterie soit une batterie au plomb de 40 AH, le courant de charge préféré doit être de 4 ampères.

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

puissance = 1,25 x 4 = 5 watts

Le courant de la LED peut être trouvé en divisant sa puissance totale par la tension nominale, soit 40/12 = 3,3 ampères

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

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

Les résistances de limitation ne sont pas utilisées pour les LED de 10 watts car la tension d'entrée de la batterie est égale à la limite de 12 V spécifiée du module LED et ne peut donc pas dépasser les limites de sécurité.

L'explication ci-dessus révèle comment l'IC LM338 peut être simplement utilisé pour créer un circuit d'éclairage LED solaire utile avec un chargeur automatique.

4) Circuit d'éclairage solaire automatique utilisant un relais

Dans notre 4ème circuit d'éclairage solaire automatique, nous incorporons un relais unique comme interrupteur pour charger une batterie pendant la journée ou tant que le panneau solaire produit de l'électricité, et pour éclairer une LED connectée lorsque le panneau n'est pas actif.

Mise à niveau vers un changement de relais

Dans l'un de mes articles précédents qui expliquait un simple circuit d'éclairage solaire de jardin , nous avons utilisé un seul transistor pour l'opération de commutation.

Un inconvénient du circuit précédent est qu'il ne fournit pas une charge régulée pour la batterie, bien que cela ne soit pas strictement essentiel puisque la batterie n'est jamais chargée à son plein potentiel, cet aspect pourrait nécessiter une amélioration.

Un autre inconvénient associé du circuit précédent est sa spécification de faible puissance qui l'empêche d'utiliser des batteries et des LED haute puissance.

Le circuit suivant résout efficacement les deux problèmes ci-dessus, à l'aide d'un relais et d'un étage de transistor émetteur suiveur.

Schéma

Comment ça fonctionne

Lors d'un ensoleillement optimal, le relais reçoit une puissance suffisante du panneau et reste allumé avec ses contacts N / O activés.

Cela permet à la batterie d'obtenir la tension de charge à travers un régulateur de tension à transistor émetteur suiveur.

Le émetteur suiveur la conception est configurée à l'aide d'un TIP122, d'une résistance et d'une diode Zener. La résistance fournit la polarisation nécessaire pour que le transistor soit conducteur, tandis que la valeur de la diode Zener bloque la tension d'émetteur est contrôlée juste en dessous de la valeur de tension Zener.

La valeur zener est donc choisie de manière appropriée pour correspondre à la tension de charge de la batterie connectée.

Pour une batterie 6V, la tension zener peut être sélectionnée comme 7,5V, pour une batterie 12V, la tension zener peut être d'environ 15V et ainsi de suite.

L'émetteur suiveur s'assure également que la batterie n'est jamais autorisée à être surchargée au-dessus de la limite de charge allouée.

Le soir, lorsqu'une baisse substantielle de la lumière du soleil est détectée, le relais est inhibé de la tension de maintien minimale requise, ce qui le fait passer de son contact N / O à N / C.

Le changement de relais ci-dessus ramène instantanément la batterie du mode de charge au mode LED, éclairant la LED via la tension de la batterie.

Liste de pièces pour un 6V / 4AH circuit d'éclairage solaire automatique utilisant un inverseur de relais

1. Panneau solaire = 9 V, 1 ampère
2. Relais = 6V / 200mA
3. Rx = 10 ohms / 2 watts
4. diode zener = 7,5 V, 1/2 watt

5) Circuit de contrôleur de chargeur solaire transistorisé

La cinquième idée présentée ci-dessous détaille un simple circuit de chargeur solaire avec coupure automatique utilisant uniquement des transistors. L'idée a été demandée par M. Mubarak Idris.

Objectifs et exigences du circuit

1. S'il vous plaît monsieur pouvez-vous me faire une batterie lithium-ion 12v, 28.8AH, contrôleur de charge automatique utilisant un panneau solaire comme alimentation, qui est de 17v à 4,5A à la lumière du soleil maximale.
2. Le contrôleur de charge doit pouvoir avoir une protection contre les surcharges et une coupure de batterie faible et le circuit doit être simple à faire pour les débutants sans contrôleur IC ou micro.
3. Le circuit doit utiliser des transistors à relais ou bjt comme interrupteur et zener pour la référence de tension, merci monsieur, j'espère avoir de vos nouvelles bientôt!

La conception

Conception de circuits imprimés (côté composant)

En se référant au circuit de chargeur solaire simple ci-dessus utilisant des transistors, la coupure automatique pour le niveau de charge de charge complète et le niveau inférieur se fait par l'intermédiaire de deux BJT configurés en tant que comparateurs.

Rappelez-vous le plus tôt circuit indicateur de batterie faible utilisant des transistors , où le niveau de batterie faible a été indiqué en utilisant seulement deux transistors et quelques autres composants passifs.

Ici, nous utilisons une conception identique pour la détection des niveaux de batterie et pour imposer la commutation requise de la batterie entre le panneau solaire et la charge connectée.

Supposons initialement que nous ayons une batterie partiellement déchargée qui provoque l'arrêt du premier BC547 de gauche (ceci est réglé en ajustant le préréglage de base à cette limite de seuil), et permet au BC547 suivant de conduire.

Lorsque ce BC547 est conducteur, il permet au TIP127 de s'allumer, ce qui permet à son tour à la tension du panneau solaire d'atteindre la batterie et de commencer à la charger.

La situation ci-dessus maintient à l'inverse le TIP122 éteint de sorte que la charge ne puisse pas fonctionner.

Au fur et à mesure que la batterie commence à se charger, la tension sur les rails d'alimentation commence également à augmenter jusqu'à un point où le côté gauche BC547 est juste capable de conduire, provoquant l'arrêt du côté droit BC547.

Dès que cela se produit, le TIP127 est inhibé des signaux de base négatifs et il cesse progressivement de conduire de sorte que la batterie est progressivement coupée de la tension du panneau solaire.

Cependant, la situation ci-dessus permet au TIP122 de recevoir lentement un déclencheur de polarisation de base et il commence à conduire ... ce qui garantit que la charge est maintenant en mesure d'obtenir l'alimentation requise pour ses opérations.

Le circuit de chargeur solaire expliqué ci-dessus utilisant des transistors et avec des coupures automatiques peut être utilisé pour toutes les applications de contrôleur solaire à petite échelle, telles que pour charger des batteries de téléphone portable ou d'autres formes de batteries Li-ion en toute sécurité.

Pour obtenir une alimentation de recharge réglementée

La conception suivante montre comment convertir ou mettre à niveau le schéma de circuit ci-dessus en un chargeur régulé, de sorte que la batterie soit alimentée avec une sortie fixe et stabilisée quelle que soit la tension croissante du panneau solaire.

6) Circuit de lumière LED de poche solaire

La sixième conception explique ici un simple circuit de lumière LED de poche solaire à faible coût qui pourrait être utilisé par la partie nécessiteuse et défavorisée de la société pour éclairer leurs maisons la nuit à moindre coût.

L'idée a été demandée par M. R.K. Rao

Objectifs et exigences du circuit

1. Je veux fabriquer une lampe LED de poche SOLAIRE en utilisant une boîte en plastique transparent de 9 cm x 5 cm x 3 cm [disponible sur le marché pour Rs.3 / -] en utilisant une LED d'un watt / LED 20mA alimentée par une batterie plomb-acide scellée rechargeable 4v 1A [SUNCA / VICTARI] et également avec une disposition pour charger avec un chargeur de téléphone portable [là où le courant du réseau est disponible].
2. La batterie doit être remplaçable lorsqu'elle est morte après une utilisation de 2/3 ans / durée de vie prescrite par l'utilisateur rural / tribal.
3. Ceci est destiné à être utilisé par les enfants tribaux / ruraux pour éclairer un livre, il y a de meilleures lumières LED sur le marché pour environ Rs.500 [d.light], pour Rs.200 [Thrive].
4. Ces lampes sont bonnes sauf qu'elles ont un mini panneau solaire et une LED lumineuse d'une durée de vie de dix ans sinon plus, mais avec une batterie rechargeable sans provision pour son remplacement en cas de mort après deux ou trois ans d'utilisation. gaspillage de ressources et contraire à l'éthique.
5. Le projet que j'envisage est celui dans lequel la batterie peut être remplacée, être disponible localement à faible coût. Le prix de la lumière ne doit pas dépasser Rs.100 / 150.
6. Il sera commercialisé à but non lucratif par l'intermédiaire d'ONG dans les zones tribales et fournira finalement des kits aux jeunes tribaux / ruraux pour les fabriquer dans le village.
7. Avec un collègue, j'ai fabriqué des lampes avec des batteries haute puissance 7V EW et des LED pirahna 2x20mA et les ai testées - elles ont duré plus de 30 heures d'éclairage continu suffisantes pour éclairer un livre à une distance d'un demi-mètre et un autre avec une batterie sunce 4v et 1watt 350A LED donnant assez de lumière pour cuisiner dans une cabane.
8. Pouvez-vous suggérer un circuit avec une batterie rechargeable AA / AAA, un mini panneau solaire à installer sur le couvercle de la boîte de 9x5cm et un booster DC-DC et des leds 20mA. Si vous voulez que je vienne chez vous pour discuter, je peux.
9. Vous pouvez voir les lumières que nous avons créées sur Google photos à l'adresse https://goo.gl/photos/QyYU1v5Kaag8T1WWA En vous remerciant,

La conception

Conformément à la demande, les circuits d'éclairage LED de poche solaire doivent être compacts, fonctionner avec une seule cellule de 1,5 AAA à l'aide d'un convertisseur DC-DC et équipés d'un circuit de chargeur solaire autorégulant .

Le schéma de circuit ci-dessous satisfait probablement toutes les spécifications ci-dessus tout en restant dans la limite abordable.

Schéma

Le design est un élément de base circuit de voleur de joule en utilisant une seule cellule de lampe-stylo, un BJT et un inducteur pour alimenter n'importe quelle LED standard de 3,3V.

Dans la conception, une LeD de 1 watt est représentée, bien qu'une LED plus petite de 30 mA haute luminosité puisse être utilisée.

Le circuit LED solaire est capable d'extraire la dernière goutte de «joule» ou la charge de la cellule et donc le nom de voleur de joule, ce qui implique également que la LED resterait allumée jusqu'à ce qu'il ne reste pratiquement plus rien à l'intérieur de la cellule. Cependant, la pile étant ici de type rechargeable, il n'est pas recommandé de se décharger en dessous de 1V.

Le chargeur de batterie 1,5 V dans la conception est construit à l'aide d'un autre BJT de faible puissance configuré dans sa configuration émetteur-suiveur, ce qui lui permet de produire une sortie de tension d'émetteur exactement égale au potentiel à sa base, défini par le préréglage 1K. Celui-ci doit être réglé avec précision de sorte que l'émetteur ne produise pas plus de 1,8 V avec une entrée CC supérieure à 3 V.

La source d'entrée CC est un panneau solaire qui peut être capable de produire un excès de 3 V pendant un ensoleillement optimal et permettre au chargeur de charger la batterie avec une sortie maximale de 1,8 V.

Une fois ce niveau atteint, l'émetteur suiveur inhibe simplement toute charge supplémentaire de la cellule évitant ainsi toute possibilité de surcharge.

L'inductance pour le circuit de lumière LED solaire de poche se compose d'un petit transformateur à anneau de ferrite ayant 20:20 tours qui pourrait être correctement modifié et optimisé pour permettre la tension la plus favorable pour la LED connectée qui peut durer même jusqu'à ce que la tension soit tombée en dessous de 1,2 V .

7) Chargeur solaire simple pour réverbères

Le septième chargeur solaire discuté ici est le mieux adapté car un système d'éclairage public à LED solaire est spécialement conçu pour le nouvel amateur qui peut le construire simplement en se référant au schéma illustré présenté ici.

En raison de sa conception simple et relativement moins chère, le système peut être utilisé de manière appropriée pour l'éclairage des rues de village ou dans d'autres régions éloignées similaires, mais cela ne l'empêche en aucun cas d'être utilisé dans les villes également.

Les principales caractéristiques de ce système sont:

1) Charge contrôlée par tension

2) Fonctionnement des LED à contrôle de courant

3) Aucun relais utilisé, toute la conception à semi-conducteurs

4) Coupure de charge de tension critique basse

5) Indicateurs de basse tension et de tension critique

6) La coupure de charge complète n'est pas incluse pour des raisons de simplicité et parce que la charge est limitée à un niveau contrôlé qui ne permettra jamais à la batterie de se surcharger.

7) L'utilisation de circuits intégrés populaires tels que LM338 et de transistors tels que BC547 garantit un approvisionnement sans tracas

8) Étape de détection de jour et de nuit assurant un arrêt automatique au crépuscule et une mise en marche à l'aube.

La conception complète du circuit du système d'éclairage public à LED simple proposé est illustrée ci-dessous:

Schéma

L'étage de circuit comprenant T1, T2 et P1 est configuré en un simple capteur de batterie faible, circuit indicateur

Un étage exactement identique peut également être vu juste en dessous, utilisant T3, T4 et les pièces associées, qui forment un autre étage de détection basse tension.

L'étage T1, T2 détecte la tension de la batterie lorsqu'elle tombe à 13V en éclairant la LED attachée au collecteur de T2, tandis que l'étage T3, T4 détecte la tension de la batterie lorsqu'elle atteint moins de 11V, et indique la situation en allumant la LED associée avec le collectionneur de T4.

P1 est utilisé pour régler l'étage T1 / T2 de sorte que la LED T2 s'allume juste à 12V, de même P2 est ajusté pour que la LED T4 commence à s'allumer à des tensions inférieures à 11V.

IC1 LM338 est configuré comme une simple alimentation à tension régulée pour réguler la tension du panneau solaire à un 14V précis, ceci est fait en ajustant le préréglage P3 de manière appropriée.

Cette sortie de IC1 est utilisée pour charger la batterie du réverbère pendant la journée et l'ensoleillement maximal.

IC2 est un autre IC LM338, câblé en mode contrôleur de courant, sa broche d'entrée est connectée au positif de la batterie tandis que la sortie est connectée au module LED.

IC2 limite le niveau de courant de la batterie et fournit la bonne quantité de courant au module LED afin qu'il puisse fonctionner en toute sécurité pendant le mode de secours de nuit.

T5 est un transistor de puissance qui agit comme un interrupteur et est déclenché par l'étage critique de batterie faible, chaque fois que la tension de la batterie tend à atteindre le niveau critique.

Chaque fois que cela se produit, la base du T5 est instantanément mise à la terre par T4, l'éteignant instantanément. Avec T5 éteint, le module LED peut s'allumer et donc il est également éteint.

Cette condition empêche et empêche la batterie d'être trop déchargée et endommagée. Dans de telles situations, la batterie peut nécessiter une charge externe à partir du secteur en utilisant une alimentation 24 V appliquée sur les lignes d'alimentation du panneau solaire, sur la cathode de D1 et à la terre.

Le courant de cette alimentation peut être spécifié à environ 20% de la batterie AH, et la batterie peut être chargée jusqu'à ce que les deux LED cessent de s'allumer.

Le transistor T6 avec ses résistances de base est positionné pour détecter l'alimentation du panneau solaire et garantir que le module LED reste désactivé tant qu'une quantité raisonnable d'alimentation est disponible à partir du panneau, ou en d'autres termes T6 maintient le module LED fermé éteint jusqu'à ce qu'il soit suffisamment sombre pour le module LED, puis allumé. Le contraire se produit à l'aube lorsque le module LED est automatiquement éteint. R12, R13 doivent être soigneusement ajustés ou sélectionnés pour déterminer les seuils souhaités pour les cycles ON / OFF du module LED

Comment construire

Pour mener à bien ce système d'éclairage public simple, les étapes expliquées doivent être construites séparément et vérifiées séparément avant de les intégrer ensemble.

Assemblez d'abord l'étage T1, T2 avec R1, R2, R3, R4, P1 et la LED.

Ensuite, en utilisant une alimentation variable, appliquez un 13V précis à cet étage T1, T2 et ajustez P1 de sorte que la LED s'allume juste, augmentez un peu l'alimentation pour dire 13,5V et la LED devrait s'éteindre. Ce test confirmera le bon fonctionnement de cet étage indicateur de basse tension.

Faites de la même manière la scène T3 / T4 et réglez P2 de la même manière pour permettre à la LED de briller à 11 V, ce qui devient le réglage de niveau critique pour la scène.

Après cela, vous pouvez continuer avec l'étape IC1 et ajuster la tension à travers son `` corps '' et sa masse à 14V en ajustant P3 dans la bonne mesure. Cela devrait être fait à nouveau en alimentant une alimentation 20 V ou 24 V sur sa broche d'entrée et sa ligne de terre.

L'étage IC2 peut être construit comme indiqué et ne nécessitera aucune procédure de configuration à l'exception de la sélection de R11 qui peut être effectuée en utilisant la formule exprimée dans ce article limiteur de courant universel

Liste des pièces

• R1, R2, R3 R4, R5, R6, R7 R8, R9, R12 = 10k, 1/4 WATT
• P1, P2, P3 = 10K PRÉRÉGLAGES
• R10 = 240 OHMS 1/4 WATT
• R13 = 22K
• DIODE D1, D3 = 6A4
• D2, D4 = 1N4007
• T1, T2, T3, T4 = BC547
• T5 = TIP142
• R11 = VOIR TEXTE
• IC1, IC2 = boîtier LM338 IC TO3
• Module LED = Fabriqué en connectant les LED 24nos 1 WATT en série et en parallèle
• Batterie = 12V SMF, 40 AH
• Panneau solaire = 20 / 24V, 7 Amp

Fabrication du module LED de 24 watts

Le module LED de 24 watts pour le système de lampadaire solaire simple ci-dessus peut être construit simplement en joignant 24 LED de 1 watt comme indiqué dans l'image suivante:

8) Circuit de convertisseur Buck de panneau solaire avec protection contre les surcharges

Le 8ème concept solaire discuté ci-dessous parle d'un simple circuit de convertisseur abaisseur de panneau solaire qui peut être utilisé pour obtenir n'importe quelle tension asservie basse souhaitée d'entrées de 40 à 60V. Le circuit assure une conversion de tension très efficace. L'idée a été demandée par M. Deepak.

Spécifications techniques

Je recherche un convertisseur abaisseur DC - DC avec les caractéristiques suivantes.

1. Tension d'entrée = 40 à 60 VDC

2. Tension de sortie = 12, 18 et 24 V CC régulés (une sortie multiple du même circuit n'est pas nécessaire. Un circuit séparé pour chaque tension o / p est également très bien)

3. Capacité de courant de sortie = 5-10A

4. Protection en sortie = surintensité, courts-circuits, etc.

5. Un petit indicateur LED pour le fonctionnement de l'unité serait un avantage.

Je serais reconnaissant si vous pouviez m'aider à concevoir le circuit.

Meilleures salutations,
Deepak

La conception

Le circuit de convertisseur abaisseur proposé 60V à ​​12V, 24V est illustré dans la figure ci-dessous, les détails peuvent être compris comme expliqué ci-dessous:

La configuration pourrait être divisée en étapes, à savoir. l'étage multivibrateur astable et l'étage convertisseur abaisseur contrôlé par mosfet.

BJT T1, T2 avec ses pièces associées forme un circuit AMV standard câblé pour générer une fréquence à un taux d'environ 20 à 50 kHz.

Mosfet Q1 avec L1 et D1 forme une topologie de convertisseur abaisseur standard pour implémenter la tension abaisseur requise à travers C4.

L'AMV est actionné par l'entrée 40V et la fréquence générée est fournie à la grille du mosfet attaché qui commence instantanément à osciller au courant disponible à partir du réseau d'entrée pilotant L1, D1.

L'action ci-dessus génère la tension asservie requise à travers C4,

D2 s'assure que cette tension ne dépasse jamais la marque nominale qui peut être fixée à 30V.

Cette tension abaissée limite de 30 V max est en outre fournie à un régulateur de tension LM396 qui peut être réglé pour obtenir la tension finale désirée à la sortie au taux de 10 ampères maximum.

La sortie peut être utilisée pour charger la batterie prévue.

Schéma

Liste des pièces pour l'entrée 60V ci-dessus, 12V, sortie 24V convertisseur abaisseur solaire pour les panneaux.

• R1 --- R5 = 10K
• R6 = 240 OHMS
• R7 = POT 10K
• C1, C2 = 2nF
• C3 = 100 uF / 100 V
• C4 = 100 uF / 50 V
• Q1 = TOUT MOSFET à canal P 100 V, 20 A
• T1, T2 = BC546
• D1 = TOUTE DIODE DE RÉCUPÉRATION RAPIDE DE 10 A
• D2 = 30V ZENER 1 WATT
• D3 = 1N4007
• L1 = 30 tours de fil de cuivre super émaillé 21 SWG enroulé sur une tige de ferrite de 10 mm de diamètre.

9) Électricité solaire domestique mise en place pour une vie hors réseau

La neuvième conception unique expliquée ici illustre une configuration calculée simple qui peut être utilisée pour mettre en œuvre toute installation électrique de panneau solaire de taille désirée pour des maisons situées à distance ou pour réaliser un système électrique hors réseau à partir de panneaux solaires.

Spécifications techniques

Je suis convaincu que vous devez avoir ce type de schéma de circuit prêt. En parcourant votre blog, je me suis perdu et je n'ai pas vraiment pu choisir celui qui correspond le mieux à mes besoins.

J'essaie simplement de mettre mon exigence ici et de m'assurer de bien la comprendre.

(C'est un projet pilote pour moi de m'aventurer dans ce domaine. Vous pouvez compter sur moi pour être un grand zéro dans les connaissances électriques.)

Mon objectif fondamental est de maximiser l'utilisation de l'énergie solaire et de réduire ma facture d'électricité au minimum. (Je reste chez Thane. Donc, vous pouvez imaginer les factures d'électricité.) Donc, vous pouvez considérer comme si je faisais complètement un système d'éclairage solaire pour ma maison.

1. Chaque fois qu'il y a suffisamment de lumière du soleil, je n'ai pas besoin de lumière artificielle. Chaque fois que l'intensité de la lumière du soleil descend en dessous des normes acceptables, je souhaite que mes lumières s'allument automatiquement.

J'aimerais cependant les désactiver pendant l'heure du coucher. Mon système d'éclairage actuel (que je souhaite éclairer) se compose de deux tubes à lumière vive régulière (36W / 880 8000K) et de quatre LFC 8W.

Souhaite reproduire l'ensemble de la configuration avec un éclairage LED à énergie solaire.

Comme je l'ai dit, je suis un grand zéro dans le domaine de l'électricité. Alors, aidez-moi également avec le coût d'installation prévu.

La conception

36 watts x 2 plus 8 watts donnent un total d'environ 80 watts, soit le niveau de consommation total requis ici.

Maintenant que les lumières sont spécifiées pour fonctionner à des niveaux de tension secteur qui sont de 220 V en Inde, un onduleur devient nécessaire pour convertir la tension du panneau solaire aux spécifications requises pour que les lumières s'allument.

De plus, comme l'onduleur a besoin d'une batterie pour fonctionner qui peut être supposée être une batterie 12 V, tous les paramètres essentiels pour la configuration peuvent être calculés de la manière suivante:

La consommation totale prévue est = 80 watts.

La puissance ci-dessus peut être consommée de 6 h à 18 h, ce qui devient la période maximale que l'on peut estimer, soit environ 12 heures.

Multiplier 80 par 12 donne = 960 wattheures.

Cela implique que le panneau solaire devra produire autant de wattheure pendant la période souhaitée de 12 heures pendant toute la journée.

Cependant, comme nous ne nous attendons pas à recevoir un ensoleillement optimal tout au long de l'année, nous pouvons supposer que la période moyenne de lumière du jour optimale est d'environ 8 heures.

Diviser 960 par 8 donne = 120 watts, ce qui signifie que le panneau solaire requis devra être d'au moins 120 watts.

Si la tension du panneau est sélectionnée pour être d'environ 18 V, les spécifications actuelles seraient de 120/18 = 6,66 ampères ou simplement 7 ampères.

Calculons maintenant la taille de la batterie qui peut être utilisée pour l'onduleur et qui peut être nécessaire pour être chargée avec le panneau solaire ci-dessus.

Encore une fois, puisque le watt-heure total pour toute la journée est calculé à environ 960 watts, en le divisant par la tension de la batterie (qui est supposée être de 12 V), nous obtenons 960/12 = 80, soit environ 80 ou simplement 100 AH, donc la batterie requise doit être évaluée à 12 V, 100 AH pour obtenir une performance optimale tout au long de la journée (période de 12 heures).

Nous aurons également besoin d'un contrôleur de charge solaire pour charger la batterie, et comme la batterie serait chargée pendant environ 8 heures, le taux de charge devra être d'environ 8% de l'AH nominal, ce qui équivaut à 80 x 8 % = 6,4 ampères, par conséquent, le contrôleur de charge devra être spécifié pour gérer au moins 7 ampères confortablement pour la charge sûre requise de la batterie.

Cela conclut l'ensemble des calculs de panneaux solaires, de batteries et d'onduleurs qui pourraient être mis en œuvre avec succès pour tout type d'installation similaire destiné à un usage hors réseau dans les zones rurales ou dans d'autres zones éloignées.

Pour les autres spécifications V, I, les chiffres peuvent être modifiés dans le calcul expliqué ci-dessus pour obtenir les résultats appropriés.

Au cas où la batterie serait jugée inutile et le panneau solaire pourrait également être directement utilisé pour faire fonctionner l'onduleur.

Un simple circuit de régulateur de tension de panneau solaire peut être vu dans le diagramme suivant, le commutateur donné peut être utilisé pour sélectionner une option de charge de batterie ou pour commander directement l'onduleur à travers le panneau.

Dans le cas ci-dessus, le régulateur doit produire environ 7 à 10 ampères de courant, par conséquent un LM396 ou LM196 doit être utilisé dans l'étage chargeur.

Le régulateur de panneau solaire ci-dessus peut être configuré avec le circuit inverseur simple suivant qui sera tout à fait adéquat pour alimenter les lampes demandées via le panneau solaire connecté ou la batterie.

Liste des pièces pour le circuit onduleur ci-dessus: R1, R2 = 100 ohms, 10 watts

R3, R4 = 15 ohms 10 watts

T1, T2 = TIP35 sur les dissipateurs

La dernière ligne de la demande suggère une version LED à concevoir pour remplacer et améliorer les lampes fluorescentes CFL existantes. La même chose peut être mise en œuvre en éliminant simplement la batterie et l'onduleur et en intégrant les LED à la sortie du régulateur solaire, comme indiqué ci-dessous:

Le négatif de l'adaptateur doit être connecté et mis en commun avec le négatif du panneau solaire

Dernières pensées

Donc, amis, il s'agissait de 9 modèles de chargeur de batterie solaire de base, qui ont été sélectionnés à la main sur ce site Web.

Vous trouverez de nombreuses autres conceptions solaires améliorées dans le blog pour en savoir plus. Et oui, si vous avez une idée supplémentaire, vous pouvez certainement me la soumettre, je m'assurerai de la présenter ici pour le plaisir de lecture de nos téléspectateurs.

Commentaires de l'un des lecteurs avides

Salut Swagatam,

Je suis tombé sur votre site et je trouve votre travail très inspirant. Je travaille actuellement sur un programme de science, technologie, ingénierie et mathématiques (STEM) pour les étudiants de 4 à 5 ans en Australie. Le projet vise à accroître la curiosité des enfants pour la science et la manière dont elle se connecte aux applications du monde réel.

Le programme introduit également l'empathie dans le processus de conception technique où les jeunes apprenants sont présentés à un projet réel (contexte) et s'engagent avec leurs camarades de l'école pour résoudre un problème du monde. Au cours des trois prochaines années, notre objectif est d'initier les enfants à la science derrière l'électricité et à l'application réelle du génie électrique. Une introduction à la façon dont les ingénieurs résolvent les problèmes du monde réel pour le plus grand bien de la société.

Je travaille actuellement sur le contenu en ligne du programme, qui se concentrera sur les jeunes apprenants (4e à 6e année) qui apprennent les bases de l'électricité, en particulier les énergies renouvelables, c'est-à-dire le solaire dans ce cas. Grâce à un programme d'apprentissage auto-dirigé, les enfants apprennent et explorent l'électricité et l'énergie, tout en étant initiés à un projet du monde réel, c'est-à-dire fournir de l'éclairage aux enfants hébergés dans les camps de réfugiés du monde entier. À l'issue d'un programme de cinq semaines, les enfants sont regroupés en équipes pour construire des lampes solaires, qui sont ensuite envoyées aux enfants défavorisés du monde entier.

En tant que fondation éducative à but non lucratif, nous recherchons votre aide pour établir un schéma de circuit simple, qui pourrait être utilisé pour la construction d'une lampe solaire de 1 watt comme activité pratique en classe. Nous avons également acheté 800 kits d'éclairage solaire à un fabricant, que les enfants assembleront, cependant, nous avons besoin de quelqu'un pour simplifier le schéma de ces kits d'éclairage, qui seront utilisés pour des leçons simples sur l'électricité, les circuits et le calcul de la puissance, volts, courant et conversion de l'énergie solaire en énergie électrique.

J'ai hâte de vous entendre et de poursuivre votre travail inspirant.

Résoudre la demande

J'apprécie votre intérêt et vos efforts sincères pour éclairer la nouvelle génération sur l'énergie solaire.
J'ai attaché le circuit de pilote de LED le plus simple mais efficace qui peut être utilisé pour éclairer une LED de 1 watt à partir d'un panneau solaire en toute sécurité avec un minimum de pièces.
Assurez-vous de fixer un dissipateur thermique sur la LED, sinon il risque de brûler rapidement en raison d'une surchauffe.
Le circuit est contrôlé en tension et en courant pour assurer une sécurité optimale à la LED.
Faites-moi savoir si vous avez d'autres doutes.