ระบบไฟส่องสว่างพลังงานแสงอาทิตย์ 12 โวลต์สำหรับโรงเก็บของ - ไฟถนน LED พลังงานแสงอาทิตย์ 12 วัตต์

นี่เป็นโปรเจกต์แรกที่ฉันทำเสร็จเมื่อต้นปีนี้
ผมมีโรงเก็บของ ผมใช้มันเป็นห้องทำงาน หรือไม่ก็ใช้ปั่นจักรยานไปฝึกซ้อมที่ไหนสักแห่ง
บนเครื่องฝึกเทอร์ไบน์
ใช้เป็นพื้นที่เก็บของส่วนกลาง
ถึงแม้จะอยู่ใกล้บ้านมาก แต่ก็ไม่มีแหล่งจ่ายไฟ และทุกครั้งที่ผมเข้าไปในโรงเก็บของในคืนฤดูหนาว แค่แตะก็ร้อนแล้ว ผมจึงตัดสินใจลองติดตั้งระบบไฟ LED แรงดันต่ำ ซึ่งสามารถใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ 12 โวลต์ที่ชาร์จด้วยแผงโซลาร์เซลล์ได้
ฉันค้นหาใน Google...
ฉันค้นหาข้อมูลมากมายใน Google แล้วก็ไปค้นหาข้อมูลเพิ่มเติมอีกด้วย
ฉันไม่รู้วิธีประกอบชิ้นส่วนเหล่านั้นเลย ดังนั้นจึงต้องใช้เวลาหลายวันกว่าจะรู้สึกว่าได้เรียนรู้มากพอที่จะรู้ว่าตัวเองกำลังทำอะไรอยู่
สำหรับผู้ที่ไม่คุ้นเคยกับส่วนประกอบของระบบชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ มันก็เป็นแบบนี้แหละครับ: คุณสามารถชาร์จแผงโซลาร์เซลล์โดยตรงกับแบตเตอรี่ได้...
อย่างไรก็ตาม เมื่อแบตเตอรี่ชาร์จเต็มแล้ว ทุกอย่างกลับกลายเป็นเรื่องแย่ หากปล่อยกระแสไฟเข้าไปในแบตเตอรี่อีกครั้ง มันจะทำให้แบตเตอรี่เสียหายได้
เพื่อป้องกันปัญหานี้ คุณจำเป็นต้องใช้ตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่อยู่ระหว่างแผงโซลาร์เซลล์และแบตเตอรี่
อุปกรณ์นี้สามารถควบคุมกระแสไฟฟ้าที่ไหลเข้าสู่แบตเตอรี่เพื่อป้องกันการชาร์จไฟเกิน และในขณะเดียวกันก็ป้องกันไม่ให้โหลดดึงกระแสไฟจากแบตเตอรี่มากเกินไปจนเกิดความเสียหาย
ตัวควบคุมมีสองประเภทหลัก
ตัวควบคุม PWM และ MPPT (
ขอบคุณที่แก้ไขข้อผิดพลาดของ Marcaris ก่อนอื่นเลย การปรับความกว้างของพัลส์ (Pulse Width Modulation)
การปรับความกว้างพัลส์)
เหมาะสำหรับใช้งานกับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำ (< 170 วัตต์)
แต่ระบบนี้ไม่สามารถรับมือกับแรงดันไฟฟ้าเกินที่เกิดจากเซลล์แสงอาทิตย์ได้
ในทางตรงกันข้าม MPPT (
การติดตามจุดกำลังสูงสุด (Maximum Power Point Tracking)
ตัวควบคุมการชาร์จมีข้อดีอย่างมากในการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเซลล์แสงอาทิตย์ สามารถจัดการกับเซลล์แสงอาทิตย์ที่สร้างแรงดันไฟฟ้าเกิน ซึ่งสามารถนำมาใช้ปรับปรุงประสิทธิภาพการชาร์จได้ถึง 20% -25% (
ภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสม)
การมอดูเลชั่นความกว้างพัลส์มีความยาวมากกว่าเทคโนโลยี MPPT มาก ดังนั้นโดยทั่วไปจึงมีราคาถูกกว่าและมีขนาดและรุ่นให้เลือกมากกว่า
ด้วยเหตุนี้ ผมจึงเลือกโหมดการปรับความกว้างของพัลส์ (Pulse Width Modulation) และเริ่มซื้อส่วนประกอบอื่นๆ ที่จำเป็น
ตัวควบคุม MPPT: Esky Intellent LCD 30A - ราคา 20 ปอนด์
แผงโซลาร์เซลล์ 00 แผง: แผงโซลาร์เซลล์แบบโพลีคริสตัลไลน์ 100 วัตต์ - 70 ปอนด์
แบตเตอรี่ 00: แบตเตอรี่สำหรับกิจกรรมสันทนาการ 12V 35Ah ราคา 50 ปอนด์
00LED Bar: แถบไฟ LED 5 เมตร 12 โวลต์ 5050 -
สวิตช์ 12 ตัว: สวิตช์ภายนอก 2 กลุ่ม - 7.00 ปอนด์ กล่องฟิวส์: 4 ตัว
กล่องฟิวส์รถยนต์ - 6 ปอนด์
00 ตัวนำแบตเตอรี่: ขั้วต่อแบบวงแหวน, ฟิวส์แบบอินไลน์ และขั้วต่อแอนเดอร์สัน - 5 ปอนด์
00 แผงสายไฟ:4-
แถวปลายทางสาย - 5 ปอนด์
50. ตัวเชื่อมต่อแผงควบคุม: ตัวเชื่อมต่อ MC4 อเนกประสงค์ - 5 ปอนด์
การติดตั้งแผง 50 แผง: ติดตั้งแผงพลาสติก 4 ชุด - ราคา 13 ปอนด์
99 ค่าติดตั้ง: ไม้อัด 10 มม. (400 มม. x 300 มม.) - 10 ปอนด์
00 แผ่นรองด้านหลัง: แผ่นอลูมิเนียม 2 มม. (200 มม. x 130 มม.) - 3 ปอนด์
สาย 50: 15A สีแดง/ดำ - 3 ปอนด์
น็อต 00 ตัว: เหล็กชุบสังกะสี M8 - ราคา 4 ปอนด์
50 รายการอื่นๆ: ขั้วต่อแบบง่ามและฟิวส์แบบพลั่ว -
2. ค่าใช้จ่ายในการก่อสร้างทั้งหมด: 217 ปอนด์
หากคุณเลือกแผงโซลาร์เซลล์ที่มีกำลังไฟต่ำกว่าและแบตเตอรี่ที่มีความจุน้อยกว่า คุณจะสามารถลดค่าใช้จ่ายนี้ได้อย่างมาก
ฉันมั่นใจว่าชิ้นส่วนส่วนใหญ่จะถูกกว่าถ้าคุณซื้อหลายชิ้นจาก eBay
สำหรับผมแล้ว ส่วนที่น่าสนใจที่สุดของโครงการนี้คือการก่อสร้างเสมอ
ฉันตัดสินใจติดตั้งส่วนประกอบหลักส่วนใหญ่ลงบนแผงจ่ายไฟ ซึ่งสามารถสร้างขึ้นได้ จากนั้นก็ติดตั้งในโรงเก็บของและเชื่อมต่อเข้ากับระบบได้เลย
ฉันเลือกใช้ไม้อัดหนา 10 มม. ที่มีตัวควบคุม ขั้วต่อ ฟิวส์ และกล่องฟิวส์อยู่ภายใน
ตัวควบคุมเองก็มีคำเตือนว่าด้านหลังเป็นแหล่งความร้อน -
ควรพิจารณาเรื่องรางระบายน้ำในการติดตั้ง
ตอนแรกฉันคิดว่าจะ "ยก" มันขึ้นจากแผ่นไม้อัด เพื่อให้มันได้ระบายอากาศ -
มีช่องว่างระหว่างด้านหลังของตัวควบคุมกับไม้ แต่สุดท้ายก็ตัดสินใจติดตั้งบนแผ่นอลูมิเนียมเพื่อช่วยในการระบายความร้อน
ฉันตัดกระดาษให้กว้างกว่าตัวควบคุม 15 มิลลิเมตร และตัดมุมให้โค้งมน
เพื่อความสวยงามเท่านั้น)
ทำเครื่องหมายและเจาะรูสี่รู จากนั้นขันสกรูเข้าที่ด้านหลังของตัวควบคุม
ฉันเจาะรูหลายรูบนแผงวงจรเพื่อให้สามารถสอดสายเคเบิลจากด้านหลังได้ แทนที่จะไปทำให้ด้านหน้าเสียหาย
แผงสายไฟถูกวางไว้ใกล้กับขั้วต่อของตัวควบคุม และด้าน "เอาต์พุต" ของแผงจ่ายไฟจะอยู่ทางด้านขวามือ
สายเคเบิลขาออกของตัวควบคุมจะเข้าทางด้านหลังของแผงวงจรผ่านรู แล้วจึงออกอีกครั้งเหนือกล่องฟิวส์
ฉันควรต่อสวิตช์ตรงไหน?
เหตุผลหนึ่งก็คือ 2-
สวิตช์แบบหลายช่อง (ซึ่งผมจะกล่าวถึงในตำราเรียนในภายหลัง)
จากนั้นเชื่อมต่อสายเคเบิลที่ต่อกับแถบไฟ LED และยึดให้แน่นเข้าที่
โรงเก็บของมีขนาดประมาณ 2 เมตร
มีความยาว 5 เมตร ดังนั้นหลอดไฟ LED ยาว 5 เมตรจึงสามารถตัดครึ่งและติดตั้งไว้ด้านใดด้านหนึ่งของคานกลางของหลังคาได้ (
เชื่อมต่อปลายด้านไกลด้วยสายเคเบิลชิ้นเล็กๆ ระหว่างทั้งสองจุด
โชคดีสำหรับแผงโซลาร์เซลล์ที่โรงเก็บของหันหน้าไปทางทิศเหนือ/ใต้ ดังนั้นครึ่งหนึ่งของหลังคาจึงหันไปทางทิศใต้
แผ่นไม้อัดนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการรับแสงแดดในระดับสูง
แผงถูกยึดติดกับขายึดด้วยน็อต (โดยใช้น็อต M8)
จากนั้นผูกมันไว้กับหลังคาของโรงเก็บของ (
เช่นเดียวกัน ให้ใช้สลักเกลียว M8)
ใช้ตัวน็อตแบบปีกผีเสื้อ จึงถอดประกอบได้ง่าย
โครงยึดช่วยให้อากาศไหลเวียนใต้แผงและนำทางแผงจากด้านบนเพื่อลดความเสี่ยงที่แผงจะฉีกขาดจากแรงลม
ผมต่อสายเคเบิลที่มีขั้วต่อ MC4 ที่ปลายด้านหนึ่งเข้ากับแผงควบคุม และต่อปลายอีกด้านหนึ่งกลับเข้าไปในห้องโดยสารผ่านรูที่ผมเจาะไว้
จากนั้นผมก็สอดสายผ่านรูหนึ่งด้านหลังแผง กดลงบนขั้วต่อแบบง่าม แล้วเชื่อมต่อเข้ากับแผงวงจร
สายเคเบิลอื่นๆ ทั้งหมดก็เตรียมในลักษณะเดียวกัน
ปลั๊กแอนเดอร์สันบนตัวนำแบตเตอรี่เป็นชุดอุปกรณ์ที่ค่อนข้าง "แข็งแรงทนทาน" เลยทีเดียว!
หากคุณมีเครื่องมือที่เหมาะสม คุณสามารถดัดหมุดเหล่านี้ได้ แต่ผมใช้ไฟฉายขนาดเล็กเชื่อมสายเคเบิลเข้ากับหมุดแทน
ในระบบดังกล่าว ฟิวส์มีความสำคัญอย่างยิ่ง
โดยทั่วไปแล้วระบบ 12 โวลต์ไม่ถือว่าอันตราย ดังนั้นจึงเหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานนี้
อย่างไรก็ตาม ไฟฟ้าลัดวงจรอาจทำให้เกิดไฟไหม้ได้
อย่างที่ผมได้กล่าวไปแล้ว ตัวควบคุมสามารถรับมือกับไฟฟ้าลัดวงจรที่เอาต์พุตได้ แต่เราควรตรวจสอบให้แน่ใจด้วยว่าแบตเตอรี่ได้รับการป้องกันอย่างดี
เบาะแสที่ฉันเลือก (ดูรูป)
ในการเชื่อมต่อแบตเตอรี่เข้ากับตัวควบคุมการชาร์จ จะมีฟิวส์แบบเสียบสายอยู่ (
ขณะนี้เวลา 10.00 น.
ขั้วต่อด้านเอาต์พุตยังมีฟิวส์เพื่อป้องกันหลอดไฟจากความเสียหายจากการลัดวงจรด้วย
ปัจจุบัน ผมใช้ฟิวส์ขนาด 5A ที่ด้านนั้นครับ
สุดท้าย ผมนำไม้อัดที่เหลือมาทำเป็นกล่อง แล้ววางแบตเตอรี่ไว้บนพื้น ผมต้องการปกป้องมันจากรอยขีดข่วน รอยถลัก การกระแทก และรอยขีดข่วนต่างๆ
เมื่อผมเสียบขั้วต่อ MC4 เข้ากับแผงควบคุม ตัวควบคุมการชาร์จก็เริ่มทำงานและเริ่มแสดงค่าอัตราการชาร์จ กำลังไฟที่แผงจ่ายออกมา ฯลฯ
ฉันใช้เวลาลองปรับตั้งค่าต่างๆ บนตัวควบคุมอยู่พักใหญ่ก่อนที่จะเข้าใจวิธีการใช้งาน...
น่าเสียดายที่คู่มือที่ให้มาพร้อมกับ Esky Controller ไม่มีคำแปลเป็นภาษาอังกฤษ!
ผมได้กล่าวไปแล้วว่าผมเลือกใช้สวิตช์แบบ 2 ช่อง...
เหตุผลก็คือ ผมต้องการติดตั้งไฟ LED ชุดที่สองที่สามารถควบคุมได้อย่างอิสระ... เป็นชุดสีแดง!
ผมเป็นนักดาราศาสตร์สมัครเล่น และการสร้างทุกอย่างในที่มืดเป็นความท้าทายอย่างแท้จริง...
อย่างไรก็ตาม การใช้ไฟฉายหรือการเปิดไฟปกติอาจทำลายความไวของดวงตาได้...
ยกเว้นกรณีที่เป็นไฟแดง
การติดตั้งแถบไฟชุดที่สองทำให้ฉันสามารถใช้โคมไฟในโรงเก็บของส่องสว่างบริเวณนั้นได้เมื่อทำการติดตั้ง หรือแม้แต่ใช้เป็นที่นั่งสังเกตการณ์จากระยะไกลก็ได้
(ใช้แล็ปท็อป ฯลฯ)
ถ้าอากาศข้างนอกหนาวมาก!
ตอนที่ผมเริ่มศึกษาเรื่องนี้ครั้งแรก คำถามหนึ่งที่ผมอยากหาคำตอบก็คือ "แบตเตอรี่ของผมจะใช้งานได้นานแค่ไหนเมื่อผมเปิดไฟ?"
จริงๆ แล้วมันยากกว่าที่ฉันคิดไว้ตอนแรกมาก
ตามทฤษฎีแล้ว แบตเตอรี่ 35Ah ของผมควรจะสามารถจ่ายกระแสไฟ 1A ได้นาน 35 ชั่วโมงก่อนที่จะหมดพลังงาน
การทาสีแถบไฟ LED สีขาว 1.
ดังนั้น ห้าปีจึงหมายความว่าเมื่อแบตเตอรี่ชาร์จเต็มแล้ว จะใช้งานได้ประมาณ 23 ชั่วโมง
ปัญหาคือค่าเหล่านี้เป็นเพียงค่าทางทฤษฎีเท่านั้น...
พวกเขาไม่ได้พิจารณาตัวแปรต่างๆ เช่น อุณหภูมิและสภาพของแบตเตอรี่ ซึ่งมีผลกระทบอย่างมากต่อสิ่งต่างๆ
อีกประเด็นที่ควรพิจารณาคือ-
แบตเตอรี่กรดไม่สามารถเข้าถึงค่าสูงสุดตามทฤษฎีได้เลย...
อันที่จริง คุณอาจคาดหวังได้มากที่สุดแค่ครึ่งหนึ่งของศักยภาพเท่านั้น แต่ถึงอย่างนั้น...
ถ้ามันสามารถจ่ายไฟให้ปลั๊กไฟเหล่านี้ได้นาน 10 ชั่วโมง ผมก็ดีใจแล้ว!
ประสิทธิภาพการชาร์จยังขึ้นอยู่กับตัวแปรภายนอกเป็นอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งความต้องการแสงแดดโดยตรง
ด้วยเหตุนี้ แบตเตอรี่ของคุณจะชาร์จได้ดีกว่าในช่วงฤดูใบไม้ผลิ/ฤดูร้อน มากกว่าช่วงเดือนอื่นๆ ของปี
การคำนวณเวลาในการชาร์จทำได้ยาก และฉันก็ไม่รู้ว่าอุปกรณ์ทำงานอย่างไรจนกระทั่งได้ติดตั้งจอภาพ
ผมกำลังวางแผนจัดหลักสูตรเพิ่มเติม รวมถึงหลักสูตรเกี่ยวกับระบบบ้านอัจฉริยะและระบบตรวจสอบต่างๆ ที่ผมกำลังดำเนินการอยู่
หนึ่งในส่วนประกอบนั้นคืออุปกรณ์ตรวจสอบการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งจะให้ข้อมูลย้อนกลับเกี่ยวกับสถานะการชาร์จแบตเตอรี่ในปัจจุบัน ปริมาณพลังงานที่แผงโซลาร์เซลล์ผลิตได้ และอื่นๆ
จากระบบนี้
เมื่อฉันทำเสร็จแล้ว ฉันจะเชื่อมโยงกลับไปยังเนื้อหาต่อเนื่องที่ให้ความรู้เหล่านี้
นอกจากนี้ ผมยังกำลังศึกษาการใช้แบตเตอรี่เพื่อจ่ายไฟให้กับอินเวอร์เตอร์แปลงไฟ เพื่อให้สามารถใช้งานอุปกรณ์บางอย่างที่แรงดัน 240 โวลต์ได้ในระยะเวลาอันสั้น
นี่เป็นครั้งแรกที่ฉันสอนคุณ
หวังว่าจะเป็นประโยชน์กับทุกท่านนะคะ หากคิดว่าดิฉันพลาดอะไรไป มีข้อผิดพลาด หรือมีข้อสงสัยใด ๆ โปรดอย่าลังเลที่จะสอบถามในช่องแสดงความคิดเห็นด้านล่างค่ะ