Jump to content
Artclonic

Разработка схемы источника питания на солнечном элементе

Recommended Posts

Техническое  задание

 

   Разработка схемы автономного источника питания с использованием солнечной батареи и ионистра. Основная идея данного источника питания заключается в следующем:

 

Энергия, вырабатываемая солнечной батареей заряжает ионистр до определенного заданного уровня (основной задачей организовать зарядку ионистра при любом напряжении отдачи солнечного элемента).  В зависимости от солнечной активности -  меняется время заряда. При достижении заданного уровня накопления энергии (а уровень этот будет определятся необходимым временем работы электронного модуля) откроется питание на электронный модуль. Пока есть заряд  - модуль будет работать. Далее данный цикл должен повторится…Идея данной схемы организация работы электронного модуля не по заданному времени включения, а по уровню накопления достаточного заряда ионистра. Иными словами  - что б работало даже в тени (но с более длительным зарядом).

 

Технические характеристики:

1.     Электронный модуль ESP8266 3V     в режиме работы - 220мА

2.     Кол-во циклов работы в стуки – не менее 3-4 циклов

3.     Ионистр – нужно подобрать….

4.     Солнечный элемент – как можно меньший по габаритам нужно подобрать…

5.     Широта использования -  Санкт-Петербург (примерно)

6.     Температуры использования от минус 40 до плюс 80 С.

 

 

Электронный радиомодуль будет «Просыпаться» по мере зарядки и связываться с «сервером» который в свою очередь работает на прием круглосуточно.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Идея понятна. Необходимо получить как можно больше энергии от солнечной батареи. Только причём тут ионистр, с таким же успехом можно было обозначить и нанотехнологии. Лет 15 назад приходилось решать такую задачу, когда у нас в городе только начали появляться солнечные батареи. Было разработано зарядное устройство обеспечивающее заряд АКБ, как при напряжении солнечной батареи превышающем напряжение АКБ, так и при сильно меньшем, уже не помню на сколько. Тогда мне было всё равно какой будет от этого польза. Клиент платит, устройство работает. Не знаю, возможно современные устройства так и работают, сделать его не так уж сложно.

       Интересно, какой будет при этом выигрыш, ведь при малом освещении и энергия тоже очень мала?

     


Время в разных системах отсчёта движется по разному. Особенно заметно замедление течения времени в системе отсчёта дней оставшихся до зарплаты.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, Artclonic сказал:

1.     Электронный модуль ESP8266 3V     в режиме работы - 220мА

2.     Кол-во циклов работы в стуки – не менее 3-4 циклов

Необходимую длительность рабочего цикла забыли указать. Без этого не посчитать необходимую величину накопленной энергии.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вебинар "Разбор новых уникальных модулей FMAC и CORDIC в микроконтроллерах общего назначения STM32G4" (15.07.2020)

Компания КОМПЭЛ приглашает вас принять участие в вебинаре 15.07.2020, посвященном новому семейству микроконтроллеров общего назначения – STM32G4. Вебинар рассчитан на технических специалистов и тех, кто знаком с основами цифровой обработки сигналов. Мы разберем алгоритм работы CORDIC, а также рассмотрим пример создания цифрового фильтра на базе FMAC.

Зарегистрироваться на вебинар

29 минут назад, Lexter сказал:

Необходимую длительность рабочего цикла забыли указать. Без этого не посчитать необходимую величину накопленной энергии.

1-2 мин - это максимум, может и 30 сек хватит...

Share this post


Link to post
Share on other sites
                     

Новые контроллеры VIPerPLUS для ИП – видео и материалы вебинара STMicroelectronics

Видеозапись и материалы вебинара ST о семействе AC/DC регуляторов VIPerPLUS производства компании STMicroelectronics. Инженерами ST было детально рассмотрено новое семейство микросхем VIPerPLUS со встроенным транзистором, их возможности и топологии применения. Продемонстрировано испытание из лаборатории ST в Праге и моделирование в среде E-DesignSuite.

Подробнее

2 часа назад, Ремирович сказал:

 Интересно, какой будет при этом выигрыш, ведь при малом освещении и энергия тоже очень мала?

Смысл ее накопить... Израсходовать, накопить, израсходовать и т.д.

Share this post


Link to post
Share on other sites
                     

Конденсаторы ECWFG от Panasonic: теперь и для высоковольтных применений

Компания Panasonic анонсировала существенное расширение серии пленочных конденсаторов ECWFG: на сегодняшний день диапазон рабочих напряжений серии составляет 630…1100 В (DC). Серия ECWFG поддерживает уникальную функцию микропредохранителей.

Подробнее

Есть почти готовый вариант на китайхламе с литиевым аккумулятором, потребуется только ключ по питанию добавить https://ru.aliexpress.com/item/30000-USB/32973888078.html


- Век живи - век учись, дураком подохнешь... - Нефть есть - ума не надо!

- у меня лапы чешутся, и я с этим ничего не могу поделать... И так всю жизнь... чешутся и чешутся... Пока я этого не сделаю - не успокоюсь.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, Artclonic сказал:

1-2 мин

С подбором солнечной панели проблем скорее всего не будет, так как достаточно, чтобы даже в пасмурную погоду панель давала несколько десятков милливатт в течение светового дня. А вот насчёт ионистора...  Сомневаюсь, что удастся подобрать ионистор с таким током разряда. По-моему, тут напрашивается Li-Ion или Li-pol аккумулятор на 3,6В. Тем более, что для них есть готовые контроллеры заряда от солнечных панелей. Контролировать у них уровень заряда, чтобы включать 3-4 раза в день, даже проще. Кроме того, появляется возможность включать в нужное время, в том числе ночью. Прикидочно - ну максимум один сеанс из четырёх в сутки будет пропущен, так как средний заряд, который сможет дать например 100-ваттная панель за световой день, даже на широте Питера пасмурной зимой значительно превышает требуемые 4 раза * 2 минуты * 3,6 В * 0,22 А = 0,1 Вт*ч.

Ха, чуть опоздал. Уже даже ссылок накидали. :)

Edited by Lexter

Share this post


Link to post
Share on other sites
13 минуты назад, Lexter сказал:

Сомневаюсь, что удастся подобрать ионистор с таким током разряда

Готов естественно заплатить за схему

16 минут назад, Lexter сказал:

Прикидочно - ну максимум один сеанс из четырёх в сутки будет пропущен, так как средний заряд, который сможет дать например 100-ваттная панель за световой день, даже на широте Питера пасмурной зимой значительно превышает требуемые 4 раза * 2 минуты * 3,6 В * 0,22 А = 0,1 Вт*ч.

Готов снизить время работы. А время работы - это передать по WI-FI значение с датчика температуры - сколько на это понадобится секунд?

Упрощает задачу????

Share this post


Link to post
Share on other sites

Пусть не 4 раза, а 3 если совсем пасмурно.... Если совсем пипец - то пусть два раза - это приемлемо...

Только что, Lexter сказал:

За схему ионистора? :o

За схему источника питания....

Share this post


Link to post
Share on other sites

@Artclonic Я делал подобную схему с ионисторами, давно еще, но от рисунков толку нет, нужно всё в макете собирать и отлаживать. Я ставил несколько ионисторов параллельно, по 0,33Ф. Там есть еще некоторые ньюансы по ограничению тока и управлению ключом.


- Век живи - век учись, дураком подохнешь... - Нефть есть - ума не надо!

- у меня лапы чешутся, и я с этим ничего не могу поделать... И так всю жизнь... чешутся и чешутся... Пока я этого не сделаю - не успокоюсь.

Share this post


Link to post
Share on other sites

@Artclonic , смысл ваять, если вам ссылку дали на уже готовое. Посмотрите цену. :)

1 минуту назад, -=ASUS=- сказал:

Я ставил несколько ионисторов параллельно, по 0,33Ф.

Ток разряда 0,22 А разве что топовые из серии Panasonic HW потянут.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Только сейчас полностью въехал в тему, думал серьёзная тема, а оказалось, что это опять детский лепет, спасибо, что всё уже разъяснили.

Edited by Ремирович
поправка

Время в разных системах отсчёта движется по разному. Особенно заметно замедление течения времени в системе отсчёта дней оставшихся до зарплаты.

Share this post


Link to post
Share on other sites
28 минут назад, -=ASUS=- сказал:

Я делал подобную схему с ионисторами, давно еще, но от рисунков толку нет, нужно всё в макете собирать и отлаживать. Я ставил несколько ионисторов параллельно, по 0,33Ф. Там есть еще некоторые ньюансы по ограничению тока и управлению ключом.

Давайте по сотрудничаем, готов Вам все элементы заказать ну и соответственно оплатить за работу

Share this post


Link to post
Share on other sites

Пишите мне в ЛС


- Век живи - век учись, дураком подохнешь... - Нефть есть - ума не надо!

- у меня лапы чешутся, и я с этим ничего не могу поделать... И так всю жизнь... чешутся и чешутся... Пока я этого не сделаю - не успокоюсь.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, -=ASUS=- сказал:

Пишите мне в ЛС

Почему то не дает написать сообщение....

вот так можно?

artclonic@yandex.ru

Share this post


Link to post
Share on other sites

написал вам в лс


- Век живи - век учись, дураком подохнешь... - Нефть есть - ума не надо!

- у меня лапы чешутся, и я с этим ничего не могу поделать... И так всю жизнь... чешутся и чешутся... Пока я этого не сделаю - не успокоюсь.

Share this post


Link to post
Share on other sites
18 часов назад, Artclonic сказал:

Температуры использования от минус 40 до плюс 80 С.

Интересно а зачем до плюс 80? С термопода или радиатора показания нужно снимать?..


Скрытый текст

 

Не ругайтесь. Мы здесь не ради понтов, а чтобы помочь друг другу!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...

  • Сообщения

  • Similar Content

    • By vilisvir
      Идея этого аксессуара пришла из-за моего образа жизни. Суть его в том, что половину дня я работаю в роли экспедитора-курьера. И поскольку я не люблю слушать музыку в дороге, а отдаю предпочтение разговорным радиостанциям, то качество звука было не в приоритете. А в приоритете была максимальная автономность, т. к. раздражало, когда батарея садилась в какой-то неподходящий момент. Вес кулона вместе с шнурком-антенной составляет 80 г.

      Основу источника питания составляет самосборная солнечная батарея и ионистор. В такой связке находясь в освещённом месте энергия постоянно поступает на ионистор, заряжая его, что позволило отказаться от внешнего разъёма для зарядки. Ионистор подключается к солнечной батарее через диод Шоттки, чтобы избежать разряда ионистора на неосвещённую солнечную батарею и снизить напряжение с 3 В до 2,7 В, на которое рассчитан ионистор. Солнечная батарея состоит из 6 последовательно подключенных элементов, каждый из которых обеспечивает 0,5 В; 40 мА. Эти элементы после спайки приклеиваются 2-компонентной эпоксидной смолой на 1 мм стеклотекстолитовую плату. Для защиты батареи применяется 2 мм стекло, которое отделено рамкой толщиной 3 мм из стеклотекстолита. Полностью в сборе батарея склеивается с рамкой лаком и вместе с стеклом имеет толщину 6 мм.

      Применение ионистора в качестве источника накопления информации обладает такими преимуществами по сравнению с аккумулятором:
      * Количество циклов заряд/разряд неограничено;
      * Не боится коротких замыканий и полного разряда;
      * Не течёт заливая прибор электролитом;
      * Недорогой (около 1$ за 15 Ф).
      В качестве низковольтного экономичного приёмника тестировались 2 варианта: TDA7088T и TDA7021T. 7088 является сканирующим приёмником с управлением 2-я кнопками, модернизированной версией 7021. Но удовлетворительной работы на пониженном напряжении я так от неё и не добился. Часто срабатывала система подавления шума, из-за чего при приёме образовывались постоянные паузы. При напряжении 2,4 В она перестаёт адекватно реагировать на кнопки. Поэтому было принято решение использовать более старый вариант, который отлично работает вплоть до 1,8 В.

      7021 обладает приличной чувствительностью в 4 мкВ и ток потребления около 6 мА в режиме тишины. Когда громкость максимальна, ток возрастает до 7 мА. Этого хватает чтоб обеспечить бесперебойную работу приёмника в течении светового пасмурного дня и 45 минут в полной темноте при полностью заряженном ионисторе на 15 Ф. Данная ёмкость была выбрана из учёта максимального диаметра корпуса 13 мм. Интересно, что даже в пасмурную погоду направленная в небо солнечная батарея даёт до 7 мА тока заряда, что почти достаточно для работы приёмника.

      На роль буферного источника питания вместо ионистора тестировался аналогичный по размеру Ni-MH аккумулятор на 40 мА/ч и 3,6 В, рассчитанный на поддержку BIOS. Помимо того, что у него не самое удачное для данной солнечной батареи максимальное и минимальное напряжение, ток ещё и при подключении нагрузки в 7 мА напряжение проседало на 0,5 В. Да и номинальный ток зарядки всего 4 мА. Одним словом — не вариант.

      Особенность микросхемы 7021 в том, что она даёт на выходе (14 вывод) довольно большой звуковой сигнал, который при подключении к выводу 16 конденсатора на 100n (что уменьшает отрицательную обратную связь УНЧ) становится ещё больше. Это позволяет подключать динамик напрямую к микросхеме без дополнительного усилителя, но мощности при этом не настолько много, чтоб устанавливать регулятор громкости. Сам динамик ø20 мм и сопротивлением 50Ω. Схема тестировалась с динамиком 8Ω и никакого изменения громкости на слух не замечено. Замечено только небольшое (на 0,5 мА) увеличение потребляемого тока на максимальной громкости и некоторое урезание нижних частот разделительным конденсатором 22 мкФ.

      От настройки частоты многооборотным резистором методом подачи смещающего напряжения на варикап я отказался по 3-м причинам. Во-первых, поскольку особенность данной схемы подразумевает существенные колебания напряжения в течении короткого промежутка времени, то это может привести к постоянной потере частоты. Во-вторых, в данной конструкции многооборотный резистор слишком громоздкий и сложно удачно вывести его ручку наружу. Ну и в-третьих, он подвержен износу. Был испробован вариант с фиксированной настройкой на 1 радиостанцию подстроечным конденсатором. Но частота стабильно держалась не больше суток.
      Катушка намотана медным проводом 0,6 мм на виниловый кембрик с внешним диаметром 5 мм и содержит 4 витка. Растяжением катушки выставляется начало диапазона (88 МГц), а затем катушка вместе с платой заливается лаком. Введение латунного сердечника вызывает уменьшение индуктивности катушки, и как в следствии, перемещение настройки вверх по диапазону. Длину латунного сердечника ограничивают необходимой для достижения верхней границы диапазона (108 МГц).

      Самым удачным решением стало использование латунного сердечника в виде винта М3, который по совместительству является элементом крепления 2-х половинок корпуса. Настройка таким образом получается очень плавная и стабильная. Единственным условным недостатком такого конструктивного решения является существенное выдвижение ручки настройке при перемещении в начало диапазона. Перекрывающим этот недостаток является преимущество, согласно которому по выдвижению ручки можно дополнительно понять, в каком участке диапазона находится настройка. В качестве ручки используется пустотелая латунная гильза от пломбы, в которую при полном вкручивании стержня уходит гайка, напаянная к внешней части корпуса.
      Высокочастотную часть схемы закрывает экран, изготовленный из листовой меди толщиной 0,2 мм. Это оказалось необходимым, т. к. в результате испытания было обнаружено, что без экрана существенно «плавает» частота при поднесении рук и повороте головы. Оказалось, что сама солнечная батарея функцию экрана выполнять не способна.

      Плата изготовлена из 1 мм стеклотекстолита размером 24х26 мм методом ЛУТ.

      Корпус изготовлен из листовой хромированной латуни 0,4 мм от старого глянцевателя. Она хорошо паяется, обрабатывается и отлично выглядит. Размеры 54х38х20 мм определяются размерами солнечной батареи. На корпус напаиваются латунные гайки М3, а со стороны латунного сердечника на обоих половинках корпуса, для более жёсткой его фиксации. Плата крепится к корпусу винтом М2,5 посредством гетинаксовой стоечки, которая обеспечивает зазор, в котором расположен динамик.

      В качестве антенны используется многожильный провод, который по совместительству выполняет функцию нашейного шнурка. Он напаивается на латунный винт, который изнутри крепится посредством латунной стойки, выполняющую функцию контакта. Данный контакт соединяется с платой через припаянную к ней медную пружину толщиной 0,2 мм. Чтобы винт не соприкасался с корпусом, на который выведен общий провод, на него надето кольцо виниловой изоляции от провода и с обоих сторон корпуса проложены стеклотекстолитовые шайбы.

      В качестве дужки использован специальным способом изогнутый стальной прут ø2 мм, покрытый с прилегающей к телу стороны термоусадкой и крепится к корпусу через обработанную гильзу от пломбы. На сторону корпуса, соприкасающуюся с ухом наклеена тонкая кожа. Кусочки такой же кожи подложены под ионистор со стороны металла и на магнит динамика в месте соприкосновения с платой для мягкого уплотнения. Для фиксации ионистора он обложен П-образным тонким изолоном.

       

       

       


       
       

       
    • By solar_panel
      Солнечные батареи, солнечные панели 100Вт, 12В, бу. Никаких трещин, все рабочее. Производитель эксморк, всего 4шт. Продаю только сразу 4шт. Они в коробках по 2шт. Цена 2200р. за шт. Краснодар.
       



    • Guest Александр
      By Guest Александр
      Здравствуйте! Имеется количество транзисторов( в сумме около до 100): П210А, 2Т803А, 2Т908А, 2Т903Б, П215, П214, П701А,П217, 2Т809А, 1Т906, П601И... Вот бродит идея сделать из них что-нибудь полезное, например, солнечную батарею. Но в сети попалась информация, что со временем после вскрытия корпуса транзистора что-то там окисляется и характеристики батареи падают. Кто-нибудь с этим сталкивался? Какие еще будут советы по использованию транзисторов?
    • Guest Радик
      By Guest Радик
      Хочу для загородного дома купить солнечную панель, точнее 2-3 шт по 100 Ватт и поставить на крышу. Запитать от них все 12В освещение в доме, а в дальнейшем возможно прикуплю аккумулятор и инвертер для 220В сети. Т.к. сеть 220В часто аварии, пониженное напряжение и т.п.
      Вот смотрю на алиэкспресс самые разные виды есть: поли, монокристал, гибкие и т.п. Может кто уже имел опыт, подскажите что лучше приобрести? Также, если град пойдет, то не побьет ли он их? Крупного града у нас не бывает, а вот мелкий град 1-2см, пару раз за лето стабильно...
      Какого КПД если они будут на крыше стоят "стационарно" без трекинговой системы?
      Я читал, что КПД самих ячеек со временем падает, на сколько лет их хватит до замены?
      В общем если кто имел опыт, поделитесь своим мнением.
    • By Jeka2012
      Доброй ночи форумчане, столкнулся с проблемой солнечной батареи, так вот по моим подсчётам моя солнечная батарея будет выдавать 14v и 140мА а мне нужно зарядить акб. с такими показателями : 12V, 4.5 AH, 20 HR.
      Нашел повышающий преобразователь напряжения и мне нужно знать сколько будет он выдавать вольт и ампер, как мне это подсчитать?
      вот схема этого преобразователя.

×
×
  • Create New...