Selon le Laboratoire national des énergies renouvelables, la lumière du soleil reçue par la terre en une heure est suffisante pour répondre aux besoins énergétiques annuels de toutes les personnes dans le monde. Énergie solaire convient au chauffage et à la production d'électricité à l'aide de cellules photovoltaïques (PVC). L'énergie solaire peut limiter le changement climatique car elle ne produit aucune émission de carbone. Ici, dans cet article, nous discuterons du chargeur solaire hybride.
L'énergie solaire est la meilleure alternative, qui peut remplacer les combustibles fossiles comme le charbon et le gaz pour la production d'électricité qui créent une pollution de l'air, de l'eau et des sols. L'énergie solaire (c'est-à-dire sous forme d'énergie CC) peut être stockée dans une batterie pour une utilisation future.
L'efficacité de conversion d'une cellule solaire est le pourcentage de l'énergie solaire qui brille sur une cellule photovoltaïque qui est convertie en électricité utilisable.
Chargeur solaire hybride
L'efficacité d'un système de charge solaire dépend des conditions météorologiques. Les panneaux solaires génèrent le plus d'électricité par temps clair avec un ensoleillement abondant. Généralement, le panneau solaire reçoit quatre à cinq heures de soleil éclatant par jour. Si le temps est nuageux, cela affecte le processus de charge de la batterie et la batterie ne se recharge pas complètement.
Ce simple chargeur solaire hybride peut apporter la solution à ce problème. Il peut charger la batterie en utilisant à la fois l'énergie solaire et l'alimentation secteur. Lorsque la sortie du panneau solaire est supérieure à 12 volts, la batterie se charge à l'aide de l'énergie solaire et lorsque la sortie descend en dessous de 12 volts, la batterie se charge via l'alimentation secteur.
Circuit de chargeur solaire hybride
La figure ci-dessous montre le circuit du chargeur solaire hybride. Les composants matériels suivants sont nécessaires pour construire le circuit de chargeur solaire hybride.
- Un panneau solaire 12V, 10W (connecté au SP1)
- Amplificateur opérationnel CA3130 (IC1)
- Relais inverseur simple 12V (RL1)
- Diodes 1N4007
- Transformateur abaisseur X1
- Transistor BC547 (T1)
- Peu d'autres composants RLC
Circuit de chargeur solaire hybride
Panneau solaire 10 watts, 12 volts
Dans ce circuit, nous avons utilisé un panneau solaire de 10 watts, 12 volts. Il fournira suffisamment de puissance pour charger une batterie 12V.
Panneau solaire 10 watts, 12 volts
Ce module 10w-12v est un réseau de 36 cellules solaires en silicium multicristallin de performances similaires, interconnectées en série pour obtenir la sortie 12 volts.
Ces cellules solaires sont montées sur un cadre en aluminium anodisé robuste pour plus de solidité. Pour chaque chaîne de séries de 18 cellules, une diode de dérivation est installée. Ces cellules sont stratifiées entre du verre trempé de 3 mm à haute transmissivité, à faible teneur en fer et une feuille d'un matériau Tedlar Polyester Tedlar (TPT) par deux feuilles d'éthylène acétate de vinyle (EVA). Cette configuration protège contre la pénétration d'humidité dans le module.
Principales caractéristiques
- 36 cellules solaires en silicium à haut rendement
- Performances optimisées du module avec tension nominale 12 V CC
- Bypass diodes pour éviter l'effet de point chaud
- Les cellules sont intégrées dans une feuille de TPT et d'EVA
- Cadres en aluminium anodisé attrayants, stables et résistants avec
- Pré-câblé avec des systèmes à connexion rapide
Fonctionnement du circuit de chargeur solaire hybride
En plein soleil, le panneau solaire 12 V, 10 W fournit jusqu'à 17 volts CC avec un courant de 0,6 ampère. La diode D1 fournit une protection contre l'inversion de polarité et le condensateur C1 amortit la tension du panneau solaire. Op-amp IC1 est utilisé comme un simple comparateur de tension.
Diode Zener ZD1 fournit une tension de référence de 11 volts à l'entrée inverseuse de IC1. L'entrée non inverseuse de e op-amp reçoit la tension du panneau solaire via R1.
Le fonctionnement du circuit est simple. Lorsque la sortie du panneau solaire est supérieure ou égale à 12 volts, la diode Zener ZD1 conduit et fournit 11 volts à la borne inverseuse de IC1.
Étant donné que l'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel obtient une tension plus élevée à ce moment, la sortie du comparateur devient élevée. La LED verte1 s'allume lorsque la sortie du comparateur est élevée.
Le transistor T1 est alors conducteur et le relais RL1 est excité. Ainsi, la batterie reçoit le courant chargé du panneau solaire via les contacts normalement ouverts (N / O) et communs du relais RL1.
La LED2 indique la charge de la batterie. Le condensateur C3 est prévu pour une commutation propre du transistor T1. La diode D2 protège le transistor T1 de l'EMF arrière et la diode D3 empêche la décharge du courant de la batterie dans le circuit.
Lorsque la sortie du panneau solaire descend en dessous de 12 volts, la sortie du comparateur devient faible et le relais se désexcite. Maintenant, la batterie reçoit le courant chargé de l'alimentation basée sur le transformateur via les contacts normalement fermés (N / C) et communs du relais.
Cette alimentation comprend un transformateur abaisseur X1, des diodes de redressement D4 et D5 et un condensateur de lissage C4.
Essai
Pour tester le bon fonctionnement du circuit, les instructions ci-dessous doivent être suivies:
- Retirez le panneau solaire du connecteur SP1 et connectez une source de tension DC variable.
- Réglez une tension inférieure à 12 V et augmentez-la lentement.
- Lorsque la tension atteint 12 V et dépasse, la logique au point de test TP2 passe de bas en haut.
- La tension d'alimentation du transformateur peut être vérifiée au point de test TP3.
Applications du chargeur solaire hybride
Ces derniers jours, le processus de production d'électricité à partir de la lumière du soleil a plus de popularité que d'autres sources alternatives et les panneaux photovoltaïques sont absolument sans pollution et ne nécessitent pas un entretien élevé. Voici quelques exemples.
- Le système de chargeur solaire hybride utilisé pour plusieurs sources d'énergie pour fournir une alimentation de secours à plein temps à d'autres sources.
- Les lampadaires utilisent les cellules solaires pour convertir la lumière du soleil en charge d'électricité CC. Ce système utilise un contrôleur de charge solaire pour stocker le courant continu dans les batteries et l'utilise dans de nombreux domaines.
- Les systèmes domestiques utilisent le module PV pour les applications domestiques.
Il s'agit donc de la conception de circuits de chargeurs solaires hybrides. J'espère que vous l'avez très bien vécu. plus d'informations sur projets d'ingénierie basés sur l'énergie solaire ou toute question concernant cet article, veuillez partager dans la section commentaires ci-dessous.
