Часть 1. Изготовление небольшой солнечной панели (далее СП).
Изготовление простого контроллера для свинцово-кислотного аккумулятора.
Начнем с определения параметров контроллера.
Так как, был нужен достаточно простой вариант контроллера заряда/разряда, то и серьезных требований к параметрам не предъявлялось.
- Нужно защитить аккумулятор от перезаряда. В моем случае ток с СП не превышает 1,4а, поэтому не требуется его ограничивать. А вот конечное напряжение при зарядке нужно ограничить в связи с тем, что СП может давать до 20в (см. расчеты выше).
- Нужно защитить от разряда. Например, отключать всю нагрузку, когда напряжение на нем снизится до выставленного нами уровня.
- Сделать светодиодную индикацию для наглядности.
Для ограничения конечного напряжения зарядки я использовал стандартное включение стабилизатора напряжения LM317, который ограничивает напряжение до 13,6в.
Для исключения возможности разряда аккумулятора воспользуемся операционным усилителем LM358, который будет отслеживать напряжение на нашем аккумуляторе и, при снижении его до 10в, отключать всю нагрузку.
Кроме того, LM358 является «сдвоенным» операционным усилителем, поэтому и индикацию на светодиоде мы также реализуем на этой микросхеме.
Кратко по схеме. КН1 – кнопка без фиксации, является запуском для включения нагрузки (например резервного освещения). КН2 – принудительное отключение нагрузки. Реле должно быть с напряжением питания 12в. Ток реле выбирается исходя из нагрузки.
Работа схемы заключается в отслеживании напряжения на аккумуляторе микросхемой и, при снижении напряжения до уровня, настроенного подстроечным резистором, на выводе 1 микросхемы исчезает напряжение для питания реле и реле отключается. При этом обесточивается вся схема, то есть отключается нагрузка.
А вот вторая часть микросхемы, отвечающая за индикацию, работает наоборот. При снижении напряжения до настроенного уровня вторым подстроечным резистором, на выводе 7 появляется ток и, соответственно, загорается светодиод.
Наладка схемы сводится к установке напряжений срабатывания.
Для этого нам понадобиться блок питания с плавной регулировкой напряжения.
БП мы подключаем ко «входу 12-15в с аккумулятора» (имитируем аккумулятор) и подаем напряжение 12в. Далее нажимаем КН1 и слышим как сработало реле.
Плавно снижаем напряжение питания до 10в. После вращаем подстроечный резистор на 3-ем выводе микросхемы и добиваемся отключения схемы. Таким образом, при разрядке аккумулятора до 10в, наша схема сама отключится и защитит аккумулятор от глубокого разряда.
Аналогично настраиваем напряжение срабатывания светодиода. Он должен загораться при 11в на БП.
В итоге: при падении напряжения до 11в, включается светодиод, сообщающий о скором отключении всей схемы. А при падении напряжения на аккумуляторе 10в вся схема отключится.
Данная схема зарекомендовала себя. Стабильно работает у меня более 2 лет.
Печатные платы разведены в lay и, при использования метода ЛУТ, протравлены в хлорном железе.
Блок ограничения напряжения заряда.
Блок контроля разряда аккумулятора.
В качестве корпуса для контроллера я использовал короб от старого CD-ROM.
В процессе эксплуатации, мне понадобилась дополнительная индикация тока зарядки, тока потребления нагрузкой и напряжения на аккумуляторе. Для этого я заказал уже готовые индикаторы на «АЛИ» и подключил в соответствующие цепи.
Конструкция готова!
Часть 3. Немного об аккумуляторах.
Для предложенного варианта системы требуется использование аккумуляторов с номинальным напряжением 12в, свинцово-кислотные, гелевые. Для этого подойдут аккумуляторы от легковых авто, от источников бесперебойного питания.
Так как максимальный ток заряда может достигать 1,4а, то рекомендую использовать аккумуляторы с минимальной емкостью 7-10 ач.
Скачать архив можно тут
С уважением к проекту VIP-CXEMA,
Иванов Максим Н., г. Вологда, 2015.
