Ładowanie Akumulatora 12V przez baterie słoneczne

Witam! Ładuje sobie od niedawna akumulator 2,3Ah ogniwami słonecznymi z lampek ogrodowych. Ogniwa są połączone w szeregu dzięki czemu przy dzisiejszym zachmurzonym niebie dostaje już 13V. A więc w czym tkwi problem? A w tym że według moich wyliczeń, gy będzie słońce bd dostawał ok. 20V. Czy będzie to bezpieczne dla aku? Jaki układ mogę wykonać który będzie pilnował tego napięcia?

Nie w tym miejscu tkwi problem, nie napięcie jakie daje ogniwo jest istotne, ale maksymalny prąd!

Akumulator, o ile jest to żelowy lub AGM, może być ładowany prądem ciągłym nieprzekraczającym 1/200 własnej pojemności, czyli dla 2,3Ah jest to prąd na poziomie 13mA, oczywiście naładowanie rozładowanego akumulatora takim prądem będzie trwało tydzień, przy takim prądzie ładowania napięcie na akumulatorze zatrzyma się na poziomie około 15V i nie będzie dalej rosło. Tak mały prąd gwarantuje że wewnątrz akumulatora będą zachodziły procesy związane z odzyskiwaniem wody z gazów powstających podczas ładowania. Przy zachowaniu tego warunku żaden stabilizator nie jest konieczny, jeśli prąd jest większy, to będzie wpływał na trwałość akumulatora. Sprawdź jaki jest prąd zwarcia twoich fotoogniw zwierając końcówki fotoogniwa amperomierzem.

Pod żadnym pozorem nie używaj stabilizatora na 12V, akumulator podczas ładowania wymaga napięcia powyżej 13,8V!

Jest to akumulator żelowy. Aktualnie ładuje go z ogniw słonecznych (lampki ogrodowe), gdzie jedno ogniwo daje ok 3.5v przy pełnym słońcu a ogniw jest 6. Czasami nawet 4v. Także raczej potrzebuje tegoż stabilizatora.

drail napisał:

Witam! Ładuje sobie od niedawna akumulator 2,3AH ogniwami słonecznymi z lampek ogrodowych. Ogniwa są połączone w szeregu dzięki czemu przy dzisiejszym zachmurzonym niebie dostaje już 13V. A więc w czym tkwi problem? A w tym że według moich wyliczeń, gy będzie słońce bd dostawał ok. 20v. Czy będzie to bezpieczne dla aku? Jaki układ mogę wykonać który będzie pilnował tego napięcia?

Takie ogniwa z reguły mają niewielką wydajność prądową (20 do 50 mA) a co za ty idzie niewielką moc szczytową . Ładowanie takiego akumulatora będzie trwało długo, biorąc pod uwagę stopień nasłonecznienia w naszym kraju oraz efekt samorozładowania może się okazać, że akumulator będzie stale niedoładowany. Ładowanie takiego żelowego akumulatora powinno być dokonywane metodą stało napięciową z ograniczeniem prądowym. Napięcie ładowania powinno wynosić ok. 2,4V na ogniwo co dla akumulatora 12V daje napięcie 14,4V. Możesz ładować akumulator bezpośrednio z ogniw słonecznych, ale musisz zastosować układ odcinający po osiągnięciu napięcia 14,4V lub układ zapewniający utrzymywanie stałego napięcia na akumulatorze.

Ok a możesz podać jakąś nazwę do takiego układu co utrzyma to napięcie?

drail napisał:

Ok a możesz podać jakąś nazwę do takiego układu co utrzyma to napięcie?

Poszukaj schematu ładowarki akumulatorów żelowych. Tu masz jeden schemat tylko trzeba usunąć z niego diody mostka. Nie jest to jakoś bezwzględnie konieczne, ale będzie on generował niepotrzebne straty. Zanim zbudujesz jakiś układ sprawdź najpierw jaki jest prąd ładowania tego akumulatora w pełnym słońcu, by wiedzieć czy ma to jakikolwiek sens. Pamiętaj, że ładowarka też powoduje pewne straty energii, gdyż sama jej potrzebuje do poprawnej pracy. Może się okazać, że prąd ładowana tego akumulatora będzie znikomo mały.

Ok dzięki. Zmierze to tylko jesli będzie słońce
Ps. Jakby co to mi jeszcze pomożesz?

Proponuje poszukać MPPT - zadba od dobre napięcie przy słabym nasłonecznieniu oraz dostosuje je podczas pełnego słońca.

a może coś tego typu http://www.linear.com/product/LT3652

Wystarczy zwykła dioda zenera na 15V włączona równolegle z ogniwem słonecznym. Można jeszcze dołożyć na wyjściu szeregowo diodę prostowniczą w kierunku ładowania by skok napięcia na akumulatorze (przy podłączaniu np. zwykłej ładowarki) nie zniszczył diody zenera. Zenerka będzie skutecznie ograniczała wydajność napięciową ogniw. Grzać się nie będzie bo prąd z ogniw to w porywach kilkadziesiąt mA. Proste i skuteczne.

No, wypadałoby policzyć: zmierzyć prąd tych ogniw słonecznych przy najsilniejszym oświetleniu, pomnożyć przez te 15V - jak to się ma do dopuszczalnej mocy strat w tej zenerce? Jeśli zenerka jest na moc 300mW, to dopuszczalny prąd ma 20mA - czy to ogniwo nie da więcej? Diodę na wyjściu warto dać, obniży napięcie z 15V na 14.4 - to akumulatorowi lepiej pasuje. A poza tym, zenerka 15V wcale nie musi być na 15V - może być np. na 14, albo na 16, bo producent aż tak dokładnie nie pilnuje - a niestety akumulatorowi to nie jest wszystko jedno. Lepiej zamiast zenerki użyć TL431 i dzielnika - TL431 działa jak zenerka, ale na napięcie, które mu się ustawia dzielnikiem - można dobrać tak, żeby pasowało.

Ogniwa są połączone szeregowo wiec rośnie ich napięcie a nie prąd, ponadto moc wydziela się na niej dopiero powyżej jej progu zadziałania. Dzielnik na jakimkolwiek układzie będzie powodował straty, tu na zenerce odkłada sie tylko nadmiar. Proponuje zenerke 1,3W BZX85C15V lub nawet 5W 1N5352 i problem uszkodzenia diody nie istnieje.