|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Блок керування потужністю на сонячних елементах. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Альтернативні джерела енергії Існує думка, що сонячні батареї зможуть колись суттєво доповнити і навіть витіснити традиційні джерела енергії. Тоді настане час реальної перевірки можливостей сонячних елементів. У цьому розділі ми трохи зазирнемо у майбутнє і перевіримо здатність фотоелектрики приносити реальну користь. Більше ніяких сувенірів, жодних іграшок, тільки скромна, повсякденна робота. У цьому розділі читач очікує дізнатися, як сонячна енергія допомагатиме нам у щоденній домашній роботі, що включає в себе приведення в дію потужної пили, кімнатного освітлення, подачу електроенергії на різні пристрої розваги та багато іншого. Таке майбутнє сонячної енергетики. Однак подробиці подібних систем у цій книзі не описані. Натомість буде показано, як можна здійснити керування вже готовою фотоелектричною системою. Цій меті служить блок керування потужністю. Блок керування потужністю Цей блок призначений для повного контролю за ресурсом сонячних батарей. З пульта цього блоку можна легко керувати електропостачанням до чотирьох споживачів енергії. Крім того, для захисту кожного споживача є плавкий запобіжник. Але це ще не все. Оскільки працездатність системи безумовно залежить від ступеня зарядженості свинцево-кислотних батарей, цей пристрій безпосередньо вбудований блок контролю стану батареї. Подивившись пульт управління, можна відразу оцінити робочий стан джерела енергії. І якщо воно незадовільне, запас енергії досягає небезпечного рівня, подається попереджувальний сигнал (Зумер). Чого ще можна бажати від контрольно-керуючого пристрою? Контрольно-керуючий пристрій розподілу потужності Основне завдання блоку управління потужністю полягає у розподілі фотоелектричної енергії між різними частинами системи. Він також призначений для збереження енергії про запас. Розглянемо, наприклад, роботу перетворювача напруги, який перетворює постійну напругу 12 В, що генерується сонячними батареями, змінну напругу 110 В. Така напруга необхідна для роботи певних пристроїв, наприклад електропили. Але перетворювач напруги споживає енергію постійно, навіть коли до нього не підключено жодного навантаження. При цьому марно витрачається енергія, яку можна було б витратити з більшою користю. Отже, у блоці керування потужністю необхідно передбачити тумблер для вимкнення інвертора. У цьому блоці передбачена можливість відключення будь-якого навантаження, яке забезпечене своїм тумблером. Щоб вимкнути будь-яке навантаження від джерела енергії, достатньо просто "клацнути" вимикачем. Розглядаючи рис. 1, можна виявити, що блок має чотири окремі схеми, кожна з яких забезпечена тумблером, встановленим на лицьовій панелі. Над кожним тумблером є невеликий ЦД. Коли схема запитана, світиться відповідний ЦД, інформуючи про те, що енергія підводиться до вибраного навантаження.
Однак контролю за підведенням енергії до навантаження недостатньо. З метою безпеки необхідно стежити за силою струму в ланцюзі. Саме тому як вимикачі використовуються не звичайні тумблери, а спеціальні переривники. На відміну від звичайних переривників, які швидко зношуються при використанні їх як вимикачі, ці переривники призначені для роботи як обмежувача, так і вимикача. Пристрій контролю напруги та ступеня зарядженості акумуляторних батарей Блок управління містить пристрій контролю напруги, який вказує на стан (ступінь заряду) батарей. Як було показано у гол. 6 напруга свинцево-кислотної батареї акумуляторів залежить від заряду, що зберігається в її елементах. Це видно з рис. 2, на якому показано залежність між напругою та ступенем зарядженості батареї. З залежності випливає, що повністю заряджена батарея має напругу 13,2, а повністю розряджена - 10,5 В. Для визначення ступеня зарядженості акумуляторних елементів необхідно виміряти напругу на батареї і порівняти його зі значенням на рис. 2.
Це робить пристрій контролю зарядженості батарей. Однак у ньому замість вимірювального приладу для індикації напруги використовується світлова смужка. Напруга контрольованої батареї висвічується 10 світлодіодами. Шкала зчитування побудована так, що кожен наступний діод запалюється при збільшенні напруги на 0,5 В. Якщо горить перший діод, напруга становить 10,5, якщо другий - 11, якщо третій - 11,5 і т. д. аж до 15 ст. Блок індикації виконано на окремій інтегральній мікросхемі LM3914. Усередині її є ряд компараторів, які порівнюють вхідну напругу з опорною напругою джерела і включають лампочку, що відповідає співвідношенню згаданих напруг. Принцип роботи схеми індикації зрозумілий з рис. 3. Резистори R1, R2, R3 утворюють дільник напруги, який дозволяє знизити вхідну напругу 12 (від батареї) до 2,5 В, необхідних для роботи мікросхеми IC1. Масштаб перетворення напруги мікросхемою IC1 встановлюється змінним резистором VR1. Тепер вхідна напруга від батареї надходить на компаратори усередині IC1, які виносять рішення щодо його справжнього значення. Це значення потім індикується одним із 10 світлодіодів.
Стан батареї відображається подвійно за допомогою квіткокодування світлодіодів. Наприклад, 13-вольтовий діод має зелений колір. Вважається, що батарея з напругою 12-14 В працездатна, отже діод має зелений колір. Однак якщо напруга батареї знижується до 11,5 В, а потім до 11, то заряд виснажується. Ці діоди мають жовтий колір, що індикує наявність проблеми, з якою можна зіткнутися надалі. Останній 10,5-вольтовий діод має червоний колір. Якщо напруга акумуляторної батареї впала до цього рівня, то в ній мало (або взагалі немає) запасеної енергії. Простого погляду достатньо, щоб дізнатися не тільки точне значення напруги батареї, але і її зарядний стан (зміна кольору). У табл. 1 наводиться список світлодіодів із зазначенням їх кольору та відображуваної ними інформації. Таблиця 1. Інформація, що відображається світлодіодами
Пристрій контролю заряду акумуляторної батареї Пристрій контролю напруги батареї дозволяє перевірити стан ланцюга заряду. За нормальних умов зарядна напруга не повинна перевищувати 15,5 В, інакше батарея може вийти з ладу. Тому для пристрою 15-вольтового індикатора зарезервовано червоне світло. Коли він спалахує, це не обов'язково означає, що щось сталося, просто з якоїсь причини зарядна напруга надмірно велика. Тривожна сигналізація І це не все! Чи знаєте ви, що, допускаючи заряд батареї нижче 10,5 В, можна пошкодити її. Відбудеться сульфатація пластин, і дуже важливо, щоб цього не сталося. У схему введено сигналізацію. Якщо з будь-якої причини напруга в системі впаде нижче 10,5, зазвучить сигнал тривоги. Я підключив до сигналізації також 15-вольтовий виведення індикатора, щоб сигнал подавався і у разі перезарядження батареї. Управління сигналом здійснюється двома логічними елементами мікросхеми IC2. Живлення на мікросхему подається з діода D1 Конструкція Пристрій контролю напруги батареї виконаний із застосуванням друкованого монтажу. Малюнок друкованої плати на рис. 4. Не забудьте, щоб у списку деталей наведено адресу постачальника готової друкованої плати для цього пристрою.
Елементи схеми розміщуються згідно з рис. 5. Припаюючи радіодеталі, зверніть увагу на такі моменти.
По-перше, на приєднання світлодіодів. Необхідно дотримуватись полярності, не завжди легко визначити, який висновок діода є анодом, а який – катодом. Якщо підключити світлодіоди у зворотній полярності, вони не світяться. Необхідно також перед паянням звернути увагу на відповідність кольору свічення світлодіодів та не вкорочувати їх висновки. По-друге, дотримання полярності включення мікросхеми IC1, оскільки помилкове включення призведе до виходу її з ладу. Мікросхема - це чіп КМОП-структури, який дуже чутливий до електростатичного заряду, тому необхідно звернути увагу на цей момент. Автоматичні переривники розміщуються на лицьовій панелі алюмінієвого корпусу. Для переривників, згаданих у списку деталей, потрібні отвори діаметром 10 мм. Необхідно вибрати переривники для системи, які постійно пропускають необхідний струм, але спрацьовують при перевантаженні. Не можна використовувати переривники із занадто великим порогом спрацьовування. Світлодіоди розміщуються точно над переривниками. Під їхній хромований корпус-тримач висвердлюються отвори діаметром 6 мм. Монтажна схема всього блоку керування потужністю наведена на рис. 6.
Послідовно із чотирма світлодіодами включені резистори. Їх просто припаюють між катодами світлодіодів і висновками переривників, що відключаються. Для приєднання зовнішніх пристроїв на задній стінці корпусу розміщується перехідна колодка. До зовнішніх пристроїв відносяться сонячна батарея та комутовані прилади. Необхідно переконатися, що в ланцюгах електроживлення використовується провід достатнього діаметра. Провідники, що йдуть до пристрою контролю напруги батареї, можуть бути меншими. Пристрій контролю напруги батареї розміщується під переривником. Друкована плата кріпиться на пластмасових стійках паралельно дну корпусу. Висновки світлодіодів згинаються так, щоб світлодіоди виступали за край плати, перебуваючи в одній площині. Потім світлодіоди висувають із щілини, прорізаної під переривниками. Якщо є бажання, зробимо написи під вимикачами, можна використовувати для цього перекладний шрифт.
Перевірка та налаштування Перевірити пристрій досить просто, необхідно лише приєднати до входу 12-вольтову батарею. Для перевірки підключати більше нічого не треба. Натисніть на переривник і проконтролюйте спрацювання світлодіоду. Світлодіод повинен світитися при увімкненому переривнику і гаснути при вимкненому. Пристрій контролю напруги батареї необхідно попередньо відкалібрувати. Підключивши вольтметр до входу батареї, потрібно виміряти її напругу. Потім, обертаючи змінний резистор VR1, досягають свічення світлодіода, що відповідає виміряній напрузі. На цьому калібрування закінчується Автор: Байєрс Т.
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Результат APU AMD Trinity A6 для ультратонких ноутбуків у тесті 3DMark ▪ Боротьба з обростачами кораблів - за прикладом китів ▪ Модулі пам'яті DDR4 RDIMM 64 ГБ від Samsung ▪ Бактерії в космосі стають стійкішими до антибіотиків.
▪ Розділ сайту Досвіди з фізики. Добірка статей ▪ стаття Роберт Льюїс Стівенсон. Знамениті афоризми ▪ стаття Клейтонія пронизливолистна. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття Система керування мікро гідроелектростанцій. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Міліметрові хвилі в системах зв'язку. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page