Контролер для сонячної батареї своїми руками

1. Саморобний контролер: особливості, комплектуючі
2. Чим можна замінити деякі комплектуючі
3. Принцип роботи
4. Контролер Майкла Девіса

Наша взаимовыгодная связь https://banwar.org/

Контролер заряду є дуже важливим вузлом системи, в якій електричний струм створюють сонячні панелі. Пристрій керує зарядкою і розрядкою акумуляторних батарей. Саме завдяки йому, батареї не можуть перезарядитися і розрядитися настільки, що відновити їх робочий стан буде неможливо.

Такі контролери можна зробити своїми руками.

Саморобний контролер: особливості, комплектуючі

Пристрій призначений для роботи тільки з одного сонячною панеллю , Яка створює струм з силою, не більше 4 А. Ємність акумулятора, зарядкою якого управляє контролер , Є 3 000 А * год.

Для виготовлення контролера потрібно підготувати наступні елементи:

• 2 мікросхеми: LM385-2.5 і TLC271 (є операційним підсилювачем);
• 3 конденсатора: С1 і С2 є малопотужними, мають 100n; С3 має ємність 1000u, розрахований на 16 V;
• 1 індикаторний світлодіод (D1);
• 1 діод Шотткі;
• 1 діод SB540. Замість нього можна використовувати будь-який діод, головне, щоб він міг витримати максимальний струм сонячної батареї;
• 3 транзистора: BUZ11 (Q1), BC548 (Q2), BC556 (Q3);
• 10 резисторів (R1 - 1k5, R2 - 100, R3 - 68k, R4 і R5 - 10k, R6 - 220k, R7 - 100k, R8 - 92k, R9 - 10k, R10 - 92k). Всі вони можуть бути 5%. Якщо хочеться більшої точності, то можна взяти резистори 1%.

Чим можна замінити деякі комплектуючі

Будь-який з цих елементів можна замінювати. При установці інших схем потрібно подумати про зміну ємності конденсатора С2 і підборі зміщення транзистора Q3.

Замість транзистора MOSFET можна встановити будь-який інший. Елемент повинен мати низький опір відкритого каналу. Діод Шотткі краще не замінювати. Можна встановити звичайний діод, але його потрібно правильно розмістити.

Резистори R8, R10 рівні 92 кОм. Таке значення нестандартне. Через це такі резистори знайти складно. Їх повноцінною заміною може бути два резистора з 82 і 10 кОм. Їх потрібно включати послідовно.

Якщо контролер не використовуватиметься в агресивному середовищі, можна провести установку підлаштування резистора. Він дає можливість керувати напругою. В агресивному середовищі він довго не попрацює.

При необхідності використовувати контролер для більш сильних панелей потрібно провести заміну транзистора MOSFET і діода більш потужними аналогами. Всі інші компоненти міняти не потрібно. Немає сенсу встановлювати радіатор для регулювання 4 А. При установці MOSFET на відповідному теплоотводе пристрій зможе працювати з більш продуктивної панеллю.

Принцип роботи

При відсутності струму з сонячної батареї контролер знаходиться в сплячому режимі. Він не використовує жодного вата з акумулятора. Після потрапляння сонячних променів на панель електричний струм починає надходити до контролера. Він повинен включитися. Однак індикаторний світлодіод разом з 2 слабкими транзисторами включається тільки тоді, коли напруга струму досягне 10 В.

Після досягнення такого напруги струм буде проходити через діод Шотткі до акумулятора. Якщо напруга підніметься до 14 В, почне працювати підсилювач U1, який відкриє транзистор MOSFET. В результаті світлодіод згасне, і відбудеться закриття двох НЕ потужних транзисторів. Акумулятор заряджатися не буде. В цей час буде розряджатися С2. В середньому на це йде 3 секунди. Після розрядки конденсатора С2 гистерезис U1 буде подолано, MOSFET закриється, акумулятор почне заряджатися. Зарядка буде відбуватися до моменту, коли напруга підніметься до рівня перемикання.

Зарядка відбувається періодично. При цьому її тривалість залежить від того, яким є зарядний струм акумуляторної батареї, і наскільки потужні підключення до неї пристрої. Зарядка триває до тих пір, поки напруга не стане рівним 14 В.

Схема включається за дуже короткий час. На її включення впливає час зарядки С2 струмом, який обмежує транзистор Q3. Струм не може бути більше 40 мА.

Контролер Майкла Девіса

Цей пристрій призначений для більш потужних сонячних панелей . Воно прекрасно справляється з регулюванням зарядки акумуляторів струмом, виробленим вітрогенератором. Оскільки апарат має досить просту будову, його можна виготовити своїми руками.

Є два варіанти цього контролера. Перший є старим і недосконалим. Другий - простим і більш ефективним. Його схема на малюнку:

Для його створення потрібно підготувати:

• 2 регулятора: 7805 (К142ЕН5А) (IC1) і NE555 (IC1);
• 2 стандартні кнопки (РВ1 і РВ2);
• 2 LED-лампочки. Одна зеленого кольору, інша - жовтого;
• 1 автомобільне реле на 12 В (RLY1). Бажано підбирати таке реле, яке дозволяє комутувати струми 30-40 А;
• 1 діод 1N4001. Можна взяти будь-який подібний;
• 2 підлаштування резистора 10К. На схемі вони позначені, як R1 і R2. Краще, щоб вони були багатооборотні. Дозволяється брати такі резистори, інтервал підстроювання яких становить 0-100К. Однак елементи з 10К дають кращу підстроювання;
• 3 резистора 1К Ом 1/8 Вт 10% (позначені R3-R5);
• 1 резистор 330 Ом (R6);
• 1 резистор 100 Ом (R7);
• 2 транзистора 2N2222 і IRF540. Позначено як Q1 і Q2 відповідно. Замість першого транзистора можна взяти 2N3904, NTE123 або будь-який інший, має біполярну NPN структуру і аналогічні характеристики. Так само можна вчинити з другим транзистором;
• 2 конденсатора 0,33 uF і 0,1uF. Обидва розраховані на 35 V. Вид конденсатора може бути будь-хто.

Всі ці елементи розміщують на платі і припаюють. Після чого проводять первинну регулювання схеми. Вона полягає у виставленні рівнів напруги на контрольних точках ТР1 і ТР2. Напруга на першій повинна дорівнювати 1,667 В, на другий - 3,333 В. Ці рівні виставляють, налаштовуючи кнопки. Також на кожну ланцюжок харчування слід встановити запобіжник на відповідний струм.