Alimentar con un panel solar un circuito.

Hice una estación meteorológica para controlar continuamente la luz del día y la temperatura. Dado que el proyecto se coloca lejos de la casa, es más conveniente utilizar una batería para suministrar energía, en lugar de un cable de extensión larga.

Durante el día, la estación meteorológica debe correr desde un panel solar tanto como sea posible para evitar el consumo de la batería. Y, en lugar de una persona de vez en cuando la comprobación de los niveles de la batería y reemplace las baterías, el circuito debe recargar la batería del exceso de energía solar la energía del panel solar.

 

Alimentación de un circuito con un panel solar

Un panel solar está en el lado izquierdo del esquema. Un diodo (D1) protege el dispositivo de destino en contra de una tensión negativa en el caso del panel solar se instala al revés. El diodo Schottky es un tipo (por ejemplo, 1N5817), de modo que muy poco tensión se pierde a través de él.

El dispositivo contiene los circuitos de alimentación habitual, tales como condensadores para estabilizar la fuente de alimentación y un regulador de voltaje para establecer un nivel de tensión puedan ser utilizados por todos los chips y otros componentes.

El problema con el funcionamiento de un dispositivo de un panel solar es que no va a recibir el luz solar en la noche. Y, de hecho, a menos que el dispositivo tiene un gran condensador de forma justa, puede apagarse durante el día cuando una nube pasa sobre el panel solar .

 Alimentación de un circuito con bateria y un panel solar

Para mantener el dispositivo en funcionamiento, una batería puede ser conectado en paralelo como una fuente de energía de reserva.

D2 diodo sirve de base mismos fines que los D1, en que el dispositivo no se verán perjudicados si la batería está instalada al revés. Sin embargo, el diodo evita que la batería recibiendo energía del panel solar ya que un diodo es una válvula de una sola vía.

Un circuito solar que no se puede recargar la batería es beneficioso si desea instalar las baterías recargables estándar-no como dispositivo de copia de seguridad de la fuente de alimentación. Por ejemplo, podría utilizar este circuito con pilas alcalinas AA células. Alcalinas son más baratas que las baterías recargables y duran más de un solo uso.

Cuando el panel solar recibe suficiente luz, el dispositivo se ejecuta por completo del panel solar. Digamos que el panel solar proporciona 5 V, menos 0,1 V para la caída de diodo – TP3 sentido leerá 4,9 V. Si el paquete de baterías alcalinas se compone de tres baterías AA nuevas, puede ser tan alto como 1,6 V × 3 = 4.8 V. Por paquete de 4,8 V de la batería es inferior al panel de 4,9 V de la solar, la energía de la batería no fluirá. La corriente fluye sólo de una tensión superior a una tensión más baja. Por lo tanto, no hay energía de la batería alcalina se utiliza.

Cuando el panel solar y la batería están en la misma tensión, que contribuirán a la ejecución del dispositivo. Este es un buen truco para prolongar la vida de un dispositivo con un poder estadístico de paneles solares de otra manera. Todo ayuda tomar algún peso de encima las baterías.

Por último, cuando el panel solar no está recibiendo suficiente luz, sus caídas de tensión por debajo de la batería Pack voltaje. En ese caso, la batería suministra todos los de la tensión a través de D2.

En todos los casos, no hay ningún dispositivo oídos de transición en el cambio entre las fuentes de energía. El dispositivo recibe energía eléctrica por todo el tiempo.

 

Alimentación de un circuito con bateria y un panel solar que recarga la batería.

Suponiendo que el panel solar tiene exceso de capacidad en varias ocasiones (ya sea porque el dispositivo de destino no se consume es su potencia de pico o por el panel solar está recibiendo más luz), que sería bueno para almacenar la energía extra. Para ello, sólo tiene que añadir un diodo más (D3) y un camino de la fuente de energía solar a la fuente recargable.

Como antes, el panel solar proporciona la energía al dispositivo a través de D1, o la batería proporciona energía a través de D2, dependiendo de que fuente de alimentación tiene un voltaje más alto. Cuando el panel solar tiene la tensión más alta, flujos de energía solar a través de D1 a funcionar el aparato ya través de D3 para recargar la batería.

¿Por qué añadir diodos D3 en lugar de sólo la eliminación de D2 para que la batería que se recarga? Bueno, eso acabaría con la protección de batería invertida.

¿Por qué no añadir D3 pero luego eliminar la ruta D1 completo? Bueno, entonces la potencia del panel solar tendría que ir a través de dos diodos gotas de alcanzar el dispositivo, lo que requeriría un panel solar con un voltaje más alto que antes de poco.

Los costes adicionales de diodos es menos de 25 centimos en una compra  de 100 unidades. Dada la versatilidad de los diodos 1N5817 , al comprar la cantidad 1000 se bajara el precio a diez centimos cada uno.

El costo de un diodo es mucho menos costoso que cambiar los aparatos debido a un error inversa de la batería o la compra de un panel solar más potente debido a una caída de diodo doble tensión.

Limitación significativa del circuito de batería de recarga solar simple

La mayoría de cargadores de batería de los consumidores son “cargadores inteligentes” que el suministro constante de voltaje o corriente constante, de manera que la química de la batería particular prefiere. Estos cargadores cortará también la recarga a un cierto voltaje, temperatura, cantidad de tiempo, o cuando se detecta el las celdas cambiantes del consumo.

El cargador solar de circuito simple no tiene ningún tipo de protección contra la sobrecarga, ni cuidado de la batería sobre la longevidad óptima. Para salir con un circuito tan simple, usted debe escoger un panel solar cuya tensión de funcionamiento es de todo el voltaje de la batería que desee, con capacidad total potencia de salida no sea superior a la máxima velocidad de carga lenta.

Para las baterías NiMH, la tensión de carga máxima es de 1,6 V y la actual tasa máxima es de 0,05 C durante un máximo de 20 horas. Para un paquete de tres, que serían 4,8 V (3 × 1,6 V) y 125 mA (2500 mAh 0,05 × C = 125 mA). Yo no estoy preocupado por el número máximo de horas de carga, porque la luz solar no va a exceder de 20 horas diarias.

El panel solar utilizado para el dispositivo es una estación meteorológica Panasonic Sunceram II BP-378 234 que tiene un máximo (en circuito abierto) la tensión de 5,5 V y un máximo (cortocircuito) la corriente de 43 mA. Al principio esto parecería exceder la tensión de carga máxima. Sin embargo, el mundo real medido de tensión durante la carga siempre es inferior a 4,25 V, porque el voltaje de un panel solar disminuye significativamente cuando está conectado a una carga. De hecho, la tensión de servicio oficial es sólo el 3,4 V, que es un poco menos que el voltaje de funcionamiento deseado de 3,6 V.

En resumen, un simple panel solar funciona con seguridad sólo si el panel solar es mucho menos potente que el de la batería. Con ello se asegura la energía solar nunca es demasiado para sobrecarga de la batería y por lo tanto no necesitan ser controladas electrónicamente para desconectar cuando la batería está llena.

Francamente, yo no usaría este circuito con el litio, toda la química inestable, o cualquier batería caro. NiMH es probablemente la menos costosa y más compatible, aunque de plomo-ácido también puede funcionar. Siempre se puede añadir una limitación de regulador de corriente si No estás seguro de si su panel solar es demasiado fuerte o no.

Fuente, traduccion: http://www.robotroom.com/Solar-Recharging.html