Según el Laboratorio Nacional de Energía Renovable, la luz solar que recibe la tierra en una hora es suficiente para satisfacer las necesidades energéticas anuales de todas las personas en todo el mundo. Solar energy es apto para calefacción y generación de electricidad mediante células fotovoltaicas (PVC). La energía solar puede restringir el cambio climático ya que no produce emisiones de carbono. Aquí, en este artículo, hablaremos sobre el cargador solar híbrido.
La energía solar es la mejor alternativa, que puede reemplazar los combustibles fósiles como el carbón y el gas para la generación de electricidad que generan contaminación del aire, el agua y la tierra. La energía solar (es decir, la forma de energía de CC) se puede almacenar en una batería para uso futuro.
La eficiencia de conversión de una celda solar es el porcentaje de energía solar que brilla en una celda fotovoltaica que se convierte en electricidad utilizable.
Cargador solar híbrido
La eficiencia de un sistema de carga solar depende de las condiciones climáticas. Los paneles solares generan la mayor cantidad de electricidad en días claros con abundante sol. Por lo general, el panel solar recibe de cuatro a cinco horas de luz solar brillante al día. Si el clima está nublado, afecta el proceso de carga de la batería y la batería no se carga por completo.
Este sencillo cargador solar híbrido puede dar la solución a este problema. Puede cargar la batería tanto con energía solar como con alimentación de CA. Cuando la salida del panel solar es superior a 12 voltios, la batería se carga utilizando la energía solar y cuando la salida cae por debajo de 12 voltios, la batería se carga a través de la red eléctrica de CA.
Circuito de cargador solar híbrido
La siguiente figura muestra el circuito del cargador solar híbrido. Los siguientes componentes de hardware necesarios para construir el circuito del cargador solar híbrido.
- Un panel solar de 12V, 10W (conectado a SP1)
- Amplificador operacional CA3130 (IC1)
- Relé de conmutación simple de 12V (RL1)
- Diodos 1N4007
- Transformador reductor X1
- Transistor BC547 (T1)
- Pocos otros componentes de RLC
Circuito de cargador solar híbrido
Panel solar de 10 vatios y 12 voltios
En este circuito, usamos un panel solar de 10 vatios y 12 voltios. Proporcionará suficiente energía para cargar una batería de 12V.
Panel solar de 10 vatios y 12 voltios
Este módulo de 10w-12v es un conjunto de 36 células solares de silicio multicristalino de rendimiento similar, interconectadas en serie para obtener la salida de 12 voltios.
Estas células solares están montadas en un marco de aluminio anodizado de alta resistencia que proporciona resistencia. Por cada serie de cadenas de 18 celdas, se instala un diodo de derivación. Estas celdas están laminadas entre vidrio templado de 3 mm de alta transmisividad y bajo contenido de hierro y una lámina de un material Tedlar Polyester Tedlar (TPT) con dos láminas de etileno acetato de vinilo (EVA). Esta configuración protege contra la penetración de humedad en el módulo.
Características clave
- 36 células solares de silicio de alta eficiencia
- Rendimiento optimizado del módulo con voltaje nominal de 12 V CC
- Bypass de diodos para evitar el efecto de punto caliente
- Las celdas están incrustadas en una hoja de TPT y EVA
- Marcos de aluminio anodizado atractivos, estables y resistentes con
- Precableado con sistemas de conexión rápida
Funcionamiento del circuito del cargador solar híbrido
A la luz del sol, el panel solar de 12 V y 10 W suministra hasta 17 voltios CC con una corriente de 0,6 amperios. El diodo D1 proporciona protección de polaridad inversa y el condensador C1 amortigua el voltaje del panel solar. El amplificador operacional IC1 se utiliza como un simple comparador de voltaje.
diodo Zener ZD1 proporciona un voltaje de referencia de 11 voltios a la entrada inversora de IC1. La entrada no inversora del amplificador operacional e obtiene voltaje del panel solar a través de R1.
El funcionamiento del circuito es sencillo. Cuando la salida del panel solar es mayor o igual a 12 voltios, el diodo Zener ZD1 conduce y proporciona 11 voltios al terminal inversor de IC1.
Dado que la entrada no inversora del amplificador operacional obtiene un voltaje más alto en este momento, la salida del comparador se vuelve alta. El LED1 verde se ilumina cuando la salida del comparador es alta.
El transistor T1 entonces conduce y el relé RL1 se energiza. Por lo tanto, la batería recibe corriente cargada del panel solar a través de los contactos normalmente abiertos (N / O) y comunes del relé RL1.
LED2 indica la carga de la batería. El condensador C3 se proporciona para la conmutación limpia del transistor T1. El diodo D2 protege el transistor T1 de EMF posterior y el diodo D3 evita la descarga de la corriente de la batería en el circuito.
Cuando la salida del panel solar desciende por debajo de los 12 voltios, la salida del comparador se vuelve baja y el relé se desenergiza. Ahora la batería recibe corriente cargada de la fuente de alimentación basada en el transformador a través de los contactos normalmente cerrados (N / C) y comunes del relé.
Esta fuente de alimentación incluye el transformador reductor X1, los diodos rectificadores D4 y D5 y el condensador de suavizado C4.
Pruebas
Para probar que el circuito funcione correctamente, se deben seguir las siguientes instrucciones:
- Retire el panel solar del conector SP1 y conecte una fuente de voltaje variable de CC.
- Establezca un voltaje por debajo de 12V y aumente lentamente.
- Cuando el voltaje alcanza los 12 V y va más allá, la lógica en el punto de prueba TP2 cambia de bajo a alto.
- La tensión de alimentación basada en transformador se puede comprobar en el punto de prueba TP3.
Aplicaciones del cargador solar híbrido
En los últimos días, el proceso de generación de electricidad a partir de la luz solar tiene más popularidad que otras fuentes alternativas y los paneles fotovoltaicos son absolutamente libres de contaminación y no requieren un alto mantenimiento. Los siguientes son algunos ejemplos.
- El sistema de cargador solar híbrido utilizado para múltiples fuentes de energía para proporcionar suministro de respaldo de tiempo completo a otras fuentes.
- Las luces de la calle utilizan las células solares para convertir la luz solar en carga de electricidad de CC. Este sistema utiliza un controlador de carga solar para almacenar CC en las baterías y se utiliza en muchas áreas.
- Los sistemas domésticos utilizan módulos fotovoltaicos para aplicaciones domésticas.
Así que todo esto tiene que ver con el diseño del circuito del cargador solar híbrido. Espero que lo hayas pasado muy bien. más información sobre proyectos de ingeniería basados en energía solar o cualquier consulta relacionada con este artículo por favor comparta en la sección de comentarios a continuación.
