System oświetlenia solarnego 12 V - lampa uliczna LED zasilana energią słoneczną 12 W

To pierwszy projekt, który ukończyłem na początku tego roku.
Mam szopę. Używam jej jako warsztatu albo mogę gdzieś pojechać na rowerze na trening.
Na trenażerze turbinowym
Jako wspólna powierzchnia magazynowa.
Chociaż jest bardzo blisko domu, nie ma prądu i za każdym razem, gdy wchodzę do szopy w zimowe noce, wystarczy dotknąć. Postanowiłem spróbować zainstalować niskonapięciowy system oświetlenia LED, który może być zasilany z akumulatora 12 V ładowanego przez panel słoneczny.
Szukam w Google. . . .
Dużo szukałem w Google, a potem poszedłem jeszcze dalej.
Nie wiedziałem, jak złożyć to wszystko w całość, więc minęło kilka dni, zanim poczułem, że zdobyłem już wystarczającą wiedzę, aby wiedzieć, co robię.
Dla tych, którzy nie są zaznajomieni ze składowymi systemów ładowania słonecznego, wygląda to tak: można ładować panel słoneczny bezpośrednio z akumulatora. . . .
Jednak po pełnym naładowaniu akumulatora sytuacja staje się bardzo niebezpieczna. Ponowne podanie prądu do akumulatora może spowodować jego uszkodzenie.
Aby temu zapobiec, należy zastosować regulator ładowania słonecznego, czyli urządzenie znajdujące się między panelami słonecznymi i akumulatorami.
Urządzenie może regulować prąd przepływający przez akumulator, zapobiegając przeładowaniu i jednocześnie nie dopuszczając do nadmiernego rozładowania akumulatora, co mogłoby spowodować jego uszkodzenie.
Istnieją dwa główne typy kontrolerów.
Kontrolery PWM i MPPT. (
Dziękuję za korektę Marcarisa. Po pierwsze, modulacja szerokości impulsu (PWM)
Modulacja szerokości impulsu
Bardziej odpowiedni do zastosowań o niskim poborze mocy (< 170 W)
Jednak nie poradzi sobie z żadnym przepięciem generowanym przez ogniwa słoneczne.
W przeciwieństwie do tego MPPT（
Śledzenie punktu maksymalnej mocy)
Kontroler ładowania ma ogromne zalety w optymalizacji wydajności ogniw słonecznych. Może on obsługiwać ogniwa słoneczne generujące przepięcia, co pozwala na poprawę wydajności ładowania o 20% -25%.
(W odpowiednich warunkach)
Modulacja szerokości impulsu trwa znacznie dłużej niż technologia MPPT, dlatego jest zazwyczaj tańsza i dostępna w większym wyborze rozmiarów i modeli.
Mając to na uwadze, wybrałem tryb modulacji szerokości impulsu i zacząłem kupować inne potrzebne mi komponenty.
Kontroler MPPT: Esky Intellent LCD 30A - 20 GBP.
00 paneli słonecznych: 100W polikrystaliczne panele fotowoltaiczne - 70 GBP.
00 akumulator: akumulator rekreacyjny 12V 35Ah - 50 GBP.
00Lampka LED: 5M 12V 5050 Listwa LED-
12 przełączników: 2 grupy przełączników zewnętrznych - 7,00 GBP Skrzynka bezpieczników: 4-
Skrzynka bezpieczników w samochodzie osobowym - 6 funtów.
00 Przewód akumulatora: zacisk pierścieniowy, bezpiecznik liniowy i złącze Andersona — 5 GBP.
00 płytka okablowania:4-
Rząd końcowy linii - 5 funtów.
Złącze panelowe 50: Uniwersalne złącze MC4 — 5 GBP.
Montaż 50 paneli: montaż 4x plastik - 13 GBP.
99 Montaż: sklejka 10 mm (400 mm x 300 mm) - 10 GBP.
00 Płyta tylna: Płyta aluminiowa o grubości 2 mm (200 mm x 130 mm) - 3 GBP.
Linia 50: 15A Czerwony/Czarny - 3 funty.
00 śruby: M8 ocynkowane - 4 funty.
50 Inne: Zaciski widełkowe i bezpieczniki łopatkowe-
2. Całkowity koszt budowy: 217 funtów.
Wybierając panel o niższej mocy i mniejszą pojemność akumulatora, możesz znacznie obniżyć ten koszt.
Jestem pewien, że większość komponentów będzie tańsza, jeśli kupisz więcej na eBayu.
Dla mnie najciekawszą częścią tego projektu jest zawsze budowa.
Postanowiłem zamontować większość głównych podzespołów na tablicy rozdzielczej, którą dało się zbudować, a następnie po prostu zamontować w szopie i podłączyć.
Do budowy regulatorów, zacisków, bezpieczników i skrzynek bezpiecznikowych zdecydowałem się użyć sklejki o grubości 10 mm.
Na samym kontrolerze znajduje się ostrzeżenie, że tylna część urządzenia jest źródłem ciepła.
Podczas instalacji należy uwzględnić zastosowanie koryta wodnego.
Najpierw pomyślałem o „zdjęciu” go ze sklejki, więc dałem mu powietrze.
Szczelina między tylną częścią kontrolera a drewnem, ale ostatecznie zdecydowałem się zainstalować go na płycie aluminiowej, aby pomóc w ogrzewaniu.
Przyciąłem papier o 15 mm szerszy od kontrolera i zaokrągliłem rogi. (
Tylko dla urody)
Zaznacz i wywierć cztery otwory, a następnie przykręć je do tylnej części kontrolera.
Wywierciłem kilka otworów w płytce drukowanej, aby móc przeprowadzić kabel od tyłu, zamiast psuć jego przód.
Płytkę rozdzielczą umieszczono w pobliżu zacisku sterującego, a strona „wyjściowa” płytki rozdzielczej znajduje się po prawej stronie.
Kabel wyjściowy sterownika wchodzi z tyłu płytki drukowanej przez otwór i wychodzi ponownie nad skrzynką bezpieczników.
Gdzie podłączyć przełącznik?
Jednym z powodów jest to, że 2-
Zamiana grup, o której opowiem później w podręcznikach)
Następnie podłącz kable podłączone do taśmy LED i zamocuj je na miejscu.
Szopa ma około 2.
Pięć metrów długości, więc pięciometrową lampę LED można przeciąć na pół i zainstalować po obu stronach środkowej belki dachu.
Połącz koniec dystalny za pomocą małego kawałka kabla pomiędzy oboma końcami.
Na szczęście dla paneli słonecznych, szopa jest zwrócona w kierunku północ-południe, więc połowa dachu jest zwrócona na południe.
Fornir doskonale nadaje się do ekspozycji na maksymalne światło słoneczne.
Panel przykręca się do wspornika panelu (za pomocą śrub M8).
Następnie przywiąż go do dachu szopy.
Podobnie należy używać śrub M8)
Z nakrętką motylkową, łatwy demontaż.
Stelaż montażowy umożliwia przepływ powietrza pod panelem i kieruje je od góry, zmniejszając ryzyko rozerwania na wietrze.
Podłączyłem kabel z jednym końcem zakończonym złączami MC4 do panelu, a drugi koniec poprowadziłem z powrotem do kabiny przez wywiercony otwór.
Następnie przekładam go przez jeden z otworów za panelem, dociskam do zacisków widełkowych, a następnie podłączam je do płytki okablowania.
Wszystkie pozostałe kable przygotowujemy w podobny sposób.
Wtyczka Andersona na przewodzie akumulatora to całkiem „przemysłowy” zestaw!
Jeśli dysponujesz odpowiednim narzędziem, możesz zwinąć te piny, ale ja użyłem małej palnika, aby przyspawać kable do pinów.
W takim systemie bezpieczniki są naprawdę ważne.
Układ 12 V nie jest generalnie uważany za niebezpieczny, dlatego doskonale nadaje się do tego typu zastosowań.
Jednakże zwarcie może spowodować pożar.
Jak już wspomniałem, kontroler jest w stanie poradzić sobie ze zwarciem na wyjściu, jednak powinniśmy również zadbać o ochronę akumulatora.
Wskazówka, którą wybieram (zobacz zdjęcie)
Do podłączenia akumulatora do kontrolera ładowania służy bezpiecznik łopatkowy.
Aktualnie jest 10 A.
Zacisk wyjściowy posiada również bezpiecznik chroniący lampę przed uszkodzeniem wskutek zwarcia.
Obecnie po tej stronie stosuję bezpiecznik 5A.
Na koniec zrobiłem pudełko z resztek sklejki i położyłem baterię na podłodze. Chciałem ją zabezpieczyć przed zużyciem, uszkodzeniami, uderzeniami i wstrząsami.
Po podłączeniu złącza MC4 do panelu kontroler ładowania zaczął działać i podawał dane dotyczące szybkości ładowania, mocy wyjściowej panelu itp.
Zanim poznałem ustawienia, poświęciłem trochę czasu na zabawę z kontrolerem.
Niestety instrukcja dołączona do Esky Controller nie posiada tłumaczenia na język angielski!
Wspomniałem wcześniej, że zdecydowałem się na użycie przełącznika dwustanowego. . . .
Powód jest taki, że chcę zainstalować drugą diodę LED, którą można sterować niezależnie... czerwony zestaw!
Jestem astronomem amatorem i budowanie wszystkiego w ciemnościach stanowi dla mnie prawdziwe wyzwanie.
Jednak używanie latarki lub włączanie normalnego światła może uszkodzić wrażliwość oczu.
Chyba, że ​​to czerwone światło.
Montaż drugiego pasa świetlnego oznacza, że ​​mogę używać lampy ogrodowej do oświetlenia terenu podczas jego ustawiania, a nawet jako miejsca do siedzenia i zdalnej obserwacji.
Używaj laptopów itp.)
Jeśli na zewnątrz jest naprawdę zimno!
Kiedy po raz pierwszy zastanawiałem się nad tym zagadnieniem, jedno z pytań, na które chciałem odpowiedzieć, brzmiało: „Jak długo wytrzyma moja bateria, gdy włączę światło?”
Tak naprawdę jest to o wiele trudniejsze niż myślałem na początku.
Teoretycznie mój akumulator 35Ah powinien zapewnić 35 godzin ładowania przy 1A, zanim się wyczerpie.
Malowanie białego paska LED 1.
Pięć lat oznacza zatem, że bateria naładowana do pełna działa przez około 23 godziny.
Problem polega na tym, że są to wartości teoretyczne.
Nie biorą pod uwagę takich zmiennych jak temperatura i stan baterii, które mają istotny wpływ na sytuację.
Inną kwestią jest-
Akumulatory kwasowe nigdzie nie osiągną teoretycznego maksimum.
W rzeczywistości możesz spodziewać się co najwyżej połowy potencjału. Mówiąc to...
Jeśli jest w stanie zasilić te paski przez 10 godzin, to jestem zadowolony!
Wydajność ładowania zależy także w dużym stopniu od czynników zewnętrznych, zwłaszcza zapotrzebowania na bezpośrednie światło słoneczne.
Mając to na uwadze, Twoje baterie będą ładowały się znacznie lepiej wiosną i latem niż w innych miesiącach roku.
Czas ładowania był trudny do obliczenia i nie wiedziałem, jak działa urządzenie, dopóki nie zainstalowałem monitora.
Planuję kolejne kursy, m.in. dotyczące automatyki domowej i systemów monitoringu, które obecnie wdrażam.
Jednym z modułów jest monitor ładowania słonecznego, który przekazuje informacje dotyczące bieżącego poziomu naładowania akumulatora, mocy wyjściowej panelu itp.
Z tego systemu.
Po ukończeniu tej części odniosę się do niej ponownie, do tej pouczającej ciągłości.
Badam również możliwość wykorzystania baterii do zasilania przetwornic napięcia, aby w krótkim czasie mogły działać niektóre urządzenia zasilane napięciem 240 V.
To jest pierwszy raz kiedy cię uczę.
Mam nadzieję, że artykuł okazał się dla Ciebie przydatny i jeśli uważasz, że coś pominąłem, popełniłem jakieś błędy lub masz jakieś ogólne pytania, to chętnie na nie odpowiem. Zachęcam do zadawania pytań w sekcji komentarzy poniżej.