Jednostka sterująca energią słoneczną. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Alternatywne źródła energii

 Komentarze do artykułu

Istnieje opinia, że ​​panele fotowoltaiczne będą kiedyś w stanie znacząco uzupełnić, a nawet zastąpić tradycyjne źródła energii. Wtedy przyjdzie czas na prawdziwy test możliwości ogniw fotowoltaicznych.

W tym rozdziale trochę spojrzymy w przyszłość i przetestujemy potencjał fotowoltaiki, by przynosiła realne korzyści. Żadnych pamiątek, żadnych zabawek, tylko skromna, przyziemna praca.

W tym rozdziale czytelnik spodziewa się dowiedzieć, w jaki sposób energia słoneczna pomoże nam w codziennych obowiązkach domowych, w tym w zasilaniu potężnej piły, oświetleniu pokoju, zasilaniu różnych urządzeń rozrywkowych i wielu innych. To jest przyszłość energii słonecznej.

Jednak szczegóły takich systemów nie będą opisywane w tej książce. Zamiast tego pokaże jak sterować już wykonaną instalacją fotowoltaiczną. Temu celowi służy jednostka sterująca mocą.

Jednostka sterująca mocą

To urządzenie zostało zaprojektowane, aby w pełni kontrolować żywotność paneli słonecznych. Za pomocą pilota tego urządzenia można łatwo sterować zasilaniem nawet czterech odbiorników energii. Ponadto zapewniono bezpiecznik chroniący każdego konsumenta.

Ale to nie wszystko. Ponieważ wydajność systemu z pewnością zależy od stanu naładowania akumulatorów kwasowo-ołowiowych, urządzenie monitorujące stan akumulatorów jest bezpośrednio zintegrowane z tym urządzeniem. Spoglądając na panel sterujący można od razu ocenić stan pracy źródła energii. A jeśli jest niezadowalający, dopływ energii osiąga niebezpieczny poziom, podawany jest sygnał ostrzegawczy (brzęczyk).

Czego więcej można chcieć od kontrolera?

Urządzenie do sterowania i zarządzania dystrybucją energii

Głównym zadaniem jednostki sterującej mocą jest dystrybucja energii fotowoltaicznej pomiędzy różne części systemu. Ma również na celu oszczędzanie energii w rezerwie.

Rozważmy na przykład działanie przetwornicy napięcia, która przetwarza napięcie prądu stałego 12 V generowane przez panele słoneczne na napięcie prądu przemiennego 110 V. Napięcie to jest niezbędne do działania niektórych urządzeń, takich jak piła elektryczna.

Ale przetwornica napięcia cały czas zużywa energię, nawet gdy nie jest do niej podłączone żadne obciążenie. To marnuje energię, którą można by spożytkować lepiej. Dlatego konieczne jest zapewnienie przełącznika dwustabilnego w jednostce sterującej mocą, aby wyłączyć falownik.

Ten blok zapewnia możliwość wyłączenia dowolnego obciążenia, które jest wyposażone we własny przełącznik bistabilny. Aby odłączyć dowolne obciążenie od źródła zasilania, po prostu „przesuń” przełącznik.

Biorąc pod uwagę rys. 1 widać, że blok ma cztery oddzielne obwody, każdy z przełącznikiem kołyskowym zamontowanym na panelu przednim. Nad każdym przełącznikiem znajduje się mała dioda LED. Gdy obwód jest zasilany, odpowiednia dioda LED świeci się, wskazując, że zasilanie jest dostarczane do wybranego obciążenia.

Ris.1

Jednak kontrola nad dostarczaniem energii do obciążenia to za mało. Ze względów bezpieczeństwa konieczne jest monitorowanie natężenia prądu w obwodzie.

Dlatego nie zwykłe przełączniki dźwigniowe są używane jako przełączniki, ale specjalne wyłączniki. W przeciwieństwie do konwencjonalnych wyłączników, które szybko się zużywają, gdy są używane jako wyłączniki, wyłączniki te zostały zaprojektowane tak, aby działały zarówno jako ogranicznik, jak i przełącznik.

Napięcie baterii i stan naładowania urządzenia monitorującego

Jednostka sterująca zawiera urządzenie monitorujące napięcie, które wskazuje stan (stopień naładowania) akumulatorów.

Jak pokazano w rozdz. 6 napięcie akumulatora kwasowo-ołowiowego zależy od ładunku zgromadzonego w jego ogniwach. Widać to wyraźnie z rys. 2, który pokazuje zależność między napięciem a stanem naładowania akumulatora. Z zależności wynika, że ​​w pełni naładowany akumulator ma napięcie 13,2 V, a całkowicie rozładowany 10,5 V. Aby określić stopień naładowania ogniw akumulatora należy zmierzyć napięcie na akumulatorze i porównać je z wartością na rys. 2.

Ris.2

To właśnie robi monitor baterii. Jednak używa paska świetlnego zamiast miernika do wskazania napięcia. Napięcie monitorowanej baterii jest wskazywane przez 10 diod LED. Skala odczytu jest tak skonstruowana, że ​​każda kolejna dioda zapala się przy wzroście napięcia o 0,5 V. Jeżeli świeci pierwsza dioda to napięcie wynosi 10,5 V, jeżeli druga to 11 V, jeżeli trzecia to 11,5 V itd. do 15 V.

Wyświetlacz wykonany jest na osobnym układzie scalonym LM3914. Wewnątrz znajduje się szereg komparatorów, które porównują napięcie wejściowe z napięciem odniesienia źródła i włączają żarówkę odpowiadającą stosunkowi wspomnianych napięć.

Zasada działania obwodu wskazującego jest jasna na rys. 3. Rezystory R1, R2, R3 tworzą dzielnik napięcia, który zmniejsza napięcie wejściowe 12 V (z akumulatora) do 2,5 V potrzebnego do zasilania IC1. Skala konwersji napięcia układu IC1 jest ustawiana przez rezystor zmienny VR1. Teraz napięcie wejściowe z akumulatora trafia do komparatorów wewnątrz IC1, które decydują o jego prawdziwej wartości. Wartość ta jest następnie wskazywana przez jedną z 10 diod LED.

Ris.3

Stan baterii jest wyświetlany na dwa sposoby za pomocą kolorowych diod LED. Na przykład dioda 13V jest zielona. Uważa się, że bateria o napięciu 12-14 V jest sprawna, dlatego dioda jest zielona.

Jeśli jednak napięcie akumulatora spadnie do 11,5 V, a następnie do 11 V, oznacza to, że ładunek jest rozładowany. Te diody są żółte, co wskazuje na problem, który może wystąpić w przyszłości.

Ostatnia dioda 10,5V jest czerwona. Jeśli napięcie baterii spadnie do tego poziomu, oznacza to, że w baterii jest mało (lub nie ma) zmagazynowanej energii. Wystarczy rzut oka, aby poznać nie tylko dokładną wartość napięcia akumulatora, ale także stan jego naładowania (po zmianie koloru). w tabeli. 1 to lista diod LED z ich kolorami i informacjami, które wyświetlają.

Tabela 1. Informacje wyświetlane przez diody LED

Monitor baterii

Monitor napięcia akumulatora umożliwia również sprawdzenie stanu obwodu ładowania. W normalnych warunkach napięcie ładowania nie powinno przekraczać 15,5 V, w przeciwnym razie może dojść do uszkodzenia akumulatora.

Dlatego czerwone światło jest zarezerwowane dla 15-woltowego urządzenia wskazującego. Kiedy się świeci, niekoniecznie oznacza to, że coś się stało, tylko że napięcie ładowania jest z jakiegoś powodu zbyt wysokie.

alarm

A to nie to! Czy wiesz, że rozładowanie akumulatora poniżej 10,5 V może spowodować jego uszkodzenie. Nastąpi zasiarczenie płyt i konieczne jest, aby tak się nie stało.

Do obwodu dodano alarm. Jeśli z jakiegokolwiek powodu napięcie systemu spadnie poniżej 10,5 V, włączy się alarm. Podłączyłem również wyjście 15-woltowe wskaźnika do alarmu, aby sygnał był podawany również w przypadku przeładowania akumulatora.

Sygnał jest kontrolowany przez dwa elementy logiczne układu IC2. Zasilanie jest dostarczane do mikroukładu z diody D1

projekt

Urządzenie monitorujące napięcie akumulatora jest wykonane z wykorzystaniem okablowania drukowanego. Rysunek PCB pokazano na ryc. 4. Pamiętaj, że lista części zawiera adres dostawcy gotowej płytki drukowanej do tego urządzenia.

Ris.4

Elementy obwodu są rozmieszczone zgodnie z rys. 5. Podczas lutowania elementów radiowych należy zwrócić uwagę na następujące punkty.

Ris.5

Najpierw podłącz diody LED. Należy przestrzegać biegunowości, nie zawsze łatwo jest określić, która końcówka diody jest anodą, a która katodą. Jeśli podłączysz diody LED w odwrotnej polaryzacji, nie będą świecić. Należy również zwrócić uwagę na dopasowanie kolorów diod przed lutowaniem i nie skracać ich wyprowadzeń.

Po drugie, aby obserwować polaryzację włączenia mikroukładu IC1, ponieważ błędne włączenie doprowadzi do jego awarii. Mikroukład to układ CMOS, który jest bardzo wrażliwy na ładunek elektrostatyczny, dlatego należy zwrócić uwagę na ten punkt.

Automatyczne wyłączniki umieszczono na przednim panelu aluminiowej obudowy. Młoty wymienione w wykazie części wymagają otworów o średnicy 10 mm.

Konieczne jest wybranie wyłączników dla systemu, które stale przepuszczają wymagany prąd, ale wyłączają się w przypadku przeciążenia. Nie wolno stosować wyłączników ze zbyt wysokim progiem.

Diody LED są umieszczone dokładnie nad wyłącznikami. Pod ich chromowaną obudową uchwytu wierci się otwory o średnicy 6 mm. Schemat połączeń całej jednostki sterującej mocą pokazano na rys. 6.

Ris.6

Rezystory są połączone szeregowo z czterema diodami LED. Są one po prostu lutowane między katodami diod LED a odłączonymi wyjściami wyłączników.

Aby podłączyć urządzenia zewnętrzne, na tylnej ścianie obudowy umieszcza się blok adaptera. Urządzenia zewnętrzne obejmują panele słoneczne i urządzenia przełączane. Upewnij się, że obwody zasilania wykorzystują przewód o odpowiedniej średnicy. Przewody prowadzące do czujnika napięcia akumulatora mogą mieć mniejszą średnicę.

Czujnik napięcia akumulatora znajduje się pod wyłącznikiem. Płytka drukowana jest zamontowana na plastikowych stojakach równoległych do spodu obudowy.

Wyprowadzenia diod LED są wygięte w taki sposób, że diody wystają poza krawędź płytki, będąc w tej samej płaszczyźnie. Następnie diody są wyciągane ze szczeliny wyciętej pod wyłącznikami.

Jeśli jest taka chęć wykonamy napisy pod wyłącznikami, można do tego celu użyć przetłumaczonej czcionki.

Sprawdzanie i ustawianie

Sprawdzenie urządzenia jest dość proste, wystarczy podłączyć 12-woltową baterię do wejścia. Nie musisz podłączać niczego innego, aby to sprawdzić.

Kliknij wyłącznik i sprawdź działanie diody LED. Dioda LED powinna świecić, gdy wyłącznik jest włączony i gasnąć, gdy jest wyłączony.

Monitor napięcia akumulatora musi być najpierw skalibrowany. Podłączając woltomierz do wejścia akumulatora, należy zmierzyć jego napięcie. Następnie, obracając rezystor zmienny VR1, dioda LED świeci odpowiednio do zmierzonego napięcia. To kończy kalibrację.

Autor: Byers T.

Zobacz inne artykuły Sekcja Alternatywne źródła energii.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Jak rozumieć psa 30.12.2013 Szwedzka firma badawcza The Nordic Society for Invention and Discovery (NSID) ogłosiła chęć stworzenia urządzenia, które pozwoli właścicielowi psa wiedzieć, co myśli jego pupil. No More Woof składa się z elektroencefalografu, dekodera i głośnika. Wszystkie części są mocowane na specjalnym urządzeniu, które zakłada się na głowę psa. Elektroencefalograf odczytuje sygnały elektryczne z mózgu zwierzęcia i wysyła je do dekodera, który dopasowuje sygnał do zestawu nagranych wcześniej nagrań dźwiękowych. Odpowiednie nagranie dźwiękowe jest następnie odtwarzane przez głośnik. Według przedstawicieli NSID nauczyli się rozpoznawać sygnały elektryczne odpowiedzialne za głód, zmęczenie i ciekawość. Gdy zwierzęta poczują głód, mówca zagra „Jestem głodny”, gdy jest zmęczony, „Jestem zmęczony” itd. Firma twierdzi, że jest w stanie rozpoznać inne sygnały, ale nie sprecyzowała, które z nich. „Należy zauważyć, że psy myślą inaczej niż ludzie. A jeśli w mózgu psa pojawiają się sygnały mówiące o głodzie, wcale nie oznacza to, że „myśli” o tym. Jest to raczej stan psychiczny niż Jeśli chodzi o różnicę między tymi pojęciami, niech filozofowie się nad tym zastanowią” – powiedzieli autorzy projektu. Firma zapewnia, że ​​ani jeden pies nie został skrzywdzony i nie zostanie skrzywdzony podczas badań, a także podkreśla, że ​​projekt jest na bardzo wczesnym etapie, więc na razie nie ma potrzeby wykazywać wobec niego żadnych specjalnych oczekiwań. Autorzy projektu umieścili go na portalu crowdfundingowym Indiegogo, mając nadzieję na przyciągnięcie środków od zwykłych ludzi do projektu. Akcja zbiórki rozpoczęła się 16 grudnia i zakończy się 14 lutego 2014 roku.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ SAMSUNG: dyski twarde nie mają przyszłości

▪ LED zamienia warzywa w rośliny lecznicze

▪ Napisz list na kolanie

▪ Przenośna bateria Asus ZenPower Max

▪ Pojemność baterii zwiększona o 10 razy

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja strony Dom, ogrodnictwo, hobby. Wybór artykułów

▪ artykuł Nie gaście Ducha. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Jakie zwierzęta fińscy rolnicy pokrywają odblaskową farbą? Szczegółowa odpowiedź

▪ Artykuł Motoartu. Transport osobisty

▪ artykuł Ogólne instrukcje dotyczące barwienia owczych skór i futer. Proste przepisy i porady

▪ artykuł Przysłowia i powiedzenia karaczajskie. Duży wybór

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024