Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Oświetlenie na działce przy użyciu ogniw solarnych i diód LED

palacz86 24 Jun 2011 22:20 6654 4
Altium Designer Computer Controls
  • #1
    palacz86
    Level 11  
    Witam!
    Robiąc ostatnio porządki na działce stwierdziłem, że mogę wykorzystać kilka moich lampek ogrodowych z biedronki do oświetlenia domku. Wykorzystując trochę wolnego czasu i zamiłowanie do drobnej elektroniki (początkujący) odkopałem kilka starych uniwersalnych pudełek do zestawów samodzielnego montażu, uniwersalna płytkę drukowaną oraz dokupiłem kilka jasnych diód LED (około 60 st. kąt świecenia), 2 uniwersalne pudełka na baterie AAA i zabrałem się do montażu układu...

    No i pojawiły się małe schody :P Wymontowane ogniwa z 6 lampek ogrodowych zamocowałem na jednym pudełku (ok. 11x7 cm) i połączyłem je według schematu poniżej. Zakupione przeze mnie diody (białe) są na napięcie 3,3V i prąd 30 mA. Doszedłem do wniosku, że najlepiej będzie połączyć 3 akumulatorki szeregowo co da napięcie w zakresie 3-4,2V (w zależności od poziomu naładowania akum.) Opornik do diody dobrałem na napięcie 3,6V czyli 10 ohm. Co do połączenia akumulatorów i ogniw słonecznych nie będę się rozpisywał za dużo bo połączenie jest widoczne na schemacie - nie jest to profesjonalny schemat ale myślę, że czytelny.

    Moja prośba do was jest następująca - potrzebuję pomocy przy konstrukcji układu zabezpieczającego przed przeładowaniem akumulatorów oraz przed ich maksymalnym wyczerpaniu. Myślę ze wartości graniczne powinny wynosić:
    - nap. minimalne po którym będą automatycznie wyłączane diody: 3 V (3x1V)
    - nap. po którym będzie odłączane ładowanie ogniw: 4,2 V (3x 1,4)
    Bardzo was proszę o pomoc, mile widziane sugestie.... może lepiej by było połączyć wszystkie 6 akumulatorków szeregowo? Ile może mnie mniej więcej kosztować zrobienie takiego układu (20zl, 40zl). Może da się jakoś wykorzystać element będący oryginalnie w lampce YX801 (4 nóżki) - mogę narysować schemat jak jest on podłączony oryginalnie w lampce jakby ktoś chciał.


    Opis schematu:

    U1: 3 - 7 V (napięcie na ogniwach słonecznych bez obciążenia)
    U2: 3 - 4,2 V (napięcie na akumulatorach. zależne od poziomu naładowania akumulatorów)
    UŁ: układ ładowania (układ który mam nadzieję pomożecie mi wykonać :) )
    WYŁ: wyłącznik którym będę zapalał oświetlenie na działce
    Rx1 - Rx3: oporniki którymi zamierzam regulować jasność świecenia 10,15,20 ohm (nie wiem czy to przejdzie?? jak myślicie?)
    Rd: rezystor 10 ohm ograniczający prąd diody
    AKU: 6 x AAA 400 mAh 1,2V Ni-MH
    dioda: 3,3V 30 mA biała

    Oświetlenie na działce przy użyciu ogniw solarnych i diód LED
  • Altium Designer Computer Controls
  • #2
    globus
    Level 24  
    1- Nie łącz fotoogniw równolegle, zwłaszcza takich rożnego pochodzenia!
    2- Staraj się utrzymać jak największe napięcia na ogniwach, czyli mieć ich jak najwiecej
    3- równoległe łączenie akumulatorków też sobie odpuść, zwłaszcza uwywanie w ten sposów ogniw o różnym resursie jest już błędem, a nawet jak są nowe to proces ich starzenie nie będzie jednakowy
    4- uzywanie do łądowania układu impulsowego wiele nie przynosi gdyz nie wykorzystana energia i tak nie będzie niegdzie zgromadzona ;( wiec tutaj możes zastosować proste regulatory ze stabilizacją napięcia w ukłądzie równoległym. Nadmiar energi w nich jest tracony na bocznikującym układ obciązeniu, proporcjonalnym oczywiście do mocy maksymalnej zastosowanego ogniwa fotowoltanicznego. Jeżeli nie jesteś w stanie sam sobie zaprojektować i wyliczyć takiego układu to polecam przycisk w goglach z wpisaną sentencją : "Solar regulator" dostaniesz ich całą gamę wiele z nich będzie miało tez ograniczenie przed nadmiernym rozłądowaniem akumulatora.
    5- Porada. W tego typu układzie który swego czasu wykonałem zamiast tracić poprzez wydzielanie jej na rezystorach gdy akumulator jest już nałądowany uruchamiam kilka wentylatorów w celu ciągłego przewietrzenia wszystkich zakamarków jachtu w któym to wszystko jest zamontowane.
    powodzenia
  • Altium Designer Computer Controls
  • #3
    palacz86
    Level 11  
    ad. 1 - fotoogniwa są tego samego pochodzenia 6 takich samych lampek, ale zmienie i tak układ i połącze je szeregowo
    ad. 2 - niestety mam tylko 6 foto ogniw i 6 akumulatorków - myśle ze nie ma sensu dokładać mocniejszych akumulatorów bo i tak nie zostaną w pełni podładowane. Będę musiał jutro sprawdzić jaki mają prąd zwarcia oraz jakim prądem ładują akumulatorki
    ad. 3 - j.w. zmieniłem układ na 6 ogniw szeregowo oraz 6 akumulatorków szeregowo
    ad. 4 - nie wiem czy dobrze zrozumiałem -> na ładowaniu akumulatorków dać najprostszy układ zasilania tj. stabilizator wystarczy?
    jeśli chodzi o moje zaawansowanie elektronice to jest miernie z tym i miałbym problemy z zaprojektowaniem takiego układu ... ;/ ale trochę o tym myślałem i coś tam wykombinowałem załączam do posta schemat z modyfikacjami :)
    ad. 6 - nie rozumiem:P mógłbyś jeszcze raz to napisać :)


    --

    Więc tak teraz sprawa wygląda tak:
    - Na zasilaniu jako zabezpieczenie przed przeładowaniem wstawiłem stabilizator napięcia 9V - jednak nie uchroni to akumulatorów przed przeładowaniem, jedynie ograniczy napięcie ładowania. poza tym jeśli akumulatory maksymalnie się naładują i w nocy nie załącze oświetlenia na następny dzień mimo naładowania akumulatorów układ będzie doładowywał je cały czas ;/ muszę nad tym pomyśleć, ale chyba nie wiem czy coś wymyśle :P
    - Za stabilizatorem umieściłem diode prostowniczą, która zabezpiecza przed napięciem wstecznym z akumulatorów oraz obniża napięcie 9 V do 8,4V (8,4V/6aku=1,4V/aku).
    - następnym elementem jest ochrona akumulatorów przed rozładowaniem.
    niestety nie jestem dobry i nie wiem jak dobrać tranzystor, myślę że mi pomożecie :) nie wiem czy dobrze kombinuje, ale: jeśli napięcie na diodzie zenera (ustawionej zaporowo) jest wyższe niż 6,2V dioda przepuszcza napięcie na baze tranzystora, który przepuszcza prąd na wyłącznik "WYŁ". Kiedy napięcie spadnie poniżej 6,2 V (6,2V/6aku=1,03V/aku) dioda przechodzi w stan zaporowy i nie podaje napięcia na baze co skutkuje zablokowaniem przewodzenia tranzystora.
    Nie mam pojęcia czy to dobrze obmyśliłem czy nie :P jak możecie to pomóżcie.

    Dane do schematu:

    U1 6-14V (bez obciążenia)
    U2 6-8,4V (w zależności od poziomu nał. akum)
    Stabilizator 9V 1A
    Dioda zenera BZP683C6V2

    Oświetlenie na działce przy użyciu ogniw solarnych i diód LED
  • #4
    globus
    Level 24  
    Pochodzenie ogniw nie znaczy o ich podobieństwie, przy jednakowym oświetleniu mają wszystkie dawać jednakowe napięcie. Inaczej będziesz miał prądy wyrównujące co obciązy ogniwo i wydzieli ciepło w innym ogniwie a tego nie chcemy bo to straty.
    Ładowanie typu buforowego takie jak zastosowałeś nadaje się, może nie osiągniesz maksymalnych zysków ze swych ogniw ale cośsie naładuje. Oczywiście ogniwa NiCd sądo takiej pracy niewskazane, przeciętna chińszczyzna wytrzymuje 300-400 cylki ładowania (przy prawidłowej ekspoatacji oczywiście) potem to już do śmieci a raczej recyklingu. Jako zużyty akumulator uwaza się gry straci połowę pojemności. Do ładowania buforowego stosuje się zazwyczaj akumulatory ołowiowe by było bezpieczniej to w wykonaniu z elektrolitem zelowym. Czyli tepopularnie spotykane w sprzęcie nającym awaryjne podtrzymanei i UPSach.
    Chcac uzywać energię ze żródeł ekologicznych nie powinieneś "przetwarzać " jej sposobami .... metodami stratnymi czyli wszelkie stabilizatory liniowe. Stosuj techniki impulsowe produkujesz energie by jej połowe zaraz wytracić?
    Co do mego ostatniego punktu to wspomniałem że gdy masz już naładowane swoje ogniwka to zbuduj coś by nie lezały bezczynnie przez resztę dnia tylko coś zasilały. Skoro to domek na działce to mozesz go wietrzyć, papować jakąś wodę na podlewanie, grzać ją, choć akurat u Ciebie to bardzo małe moce, zastosowań może być dużo. Ale uprzedzam akurat fotoogniwa które wybrałeś są marnej wydajności i mocy wielkich nie będziesz miał.
    Ja zaopatrzyłem się w dość wydajne ogniwa na alledrogo były troche pouszkadzane więc ich cena była bardzo atrakcyjna jakieś około 2zł za sztuke o wymiarach 12x12cm dając do 4A przy 0,5V wiec jest z czego nagromadzić odrobine mocy.
    A co do prostego rozwiązania to popatrz na to:
    http://www.pvsolarchina.com/solar-charge-controller-circuit-diagram.html
  • #5
    andy127
    Level 30  
    Globus napisał:
    Quote:
    4- uzywanie do łądowania układu impulsowego wiele nie przynosi gdyz nie wykorzystana energia i tak nie będzie niegdzie zgromadzona ;( wiec tutaj możes zastosować proste regulatory ze stabilizacją napięcia w ukłądzie równoległym. Nadmiar energi w nich jest tracony na bocznikującym układ obciązeniu, proporcjonalnym oczywiście do mocy maksymalnej zastosowanego ogniwa fotowoltanicznego.

    A w kolejnym poscie:
    Quote:
    Chcac uzywać energię ze żródeł ekologicznych nie powinieneś "przetwarzać " jej sposobami .... metodami stratnymi czyli wszelkie stabilizatory liniowe. Stosuj techniki impulsowe produkujesz energie by jej połowe zaraz wytracić?

    Andrzej