Слънчеви UPS захранвания Електронен дизайн Разработка на вградени системи Автоматизация

Слънчеви UPS

DSC_0519_1200.JPG

Проектирах аналогова, комутационна техника, която съчетава предимствата на аналоговите решения с високата ефективност на комутационната техника. Днес има много интегрални схеми, особено за повечето захранвания с общо предназначение, така че можете да изграждате специфични схеми по сравнително прост начин, без да се налага да изграждате модул от най-основните компоненти. Разбира се, няма универсално решение и трябва да планирате, изчислявате и мащабирате. В този проект могат да бъдат намерени и двете реализации, от елементарни схеми до интегрирани решения. Вярно е, че такъв контролер на зареждане би могъл да бъде изтъкан заедно от наличните в търговската мрежа електронни модули, но беше необходимо еднообразно и професионално решение, за да се създаде нов продукт, в който този модул да бъде важен компонент.

Като част от проекта трябваше да проектирам зареждаща електроника, захранвана от слънчеви панели, която осигурява непрекъснато зареждане в случай на слънчева светлина за значително количество капацитет за съхранение, поставен в системата, но в същото време осигурява непрекъснато захранване на мрежата и USB станции за зареждане. Партньорът нареди захранващото устройство в процес на разработка да създаде точка за достъп. Проектиран е с много голям капацитет от 168Ah, който е създаден чрез свързване на 6 батерии от 28Ah. Опитах се да разреша заряда на това голямо съхранение на енергия с помощта на слънчеви панели.

Изисквания

Създаденото захранване трябва да отговаря на следните изисквания:

Зареждайте батерията и я поддържайте постоянна със слънчева енергия
Осигуряване на непрекъсваема мощност за едно парче Wi-Fi рутер
Дизайн на 2 USB станции за зареждане на устройството
Съвместимост с повечето мобилни устройства с Android и Apple
Ограничение на тока на зареждане на изходите
Деактивирайте точките за зареждане в случай на ниско напрежение на батерията, показване на състоянието

Относно слънчевите клетки

Слънчевите панели ми бяха предоставени от клиента, което беше индивидуално произведено поради уникалните изисквания за размер. За съжаление не успях да добавя лист с данни, така че трябваше да определям приблизителна мощност и работно напрежение въз основа на измервания. За системата са проектирани 3 слънчеви клетки. Те са направени с помощта на тънкослойна технология и са ламинирани върху гъвкава основа на пластмасова основа. През летния период, в обедните часове, на слънчево греене, измерих максимално напрежение от 21V на платка и от тока на късо съединение успях да заключа, че панелите могат да бъдат приблизително 100W. Това може да изглежда малко от сравнително голяма слънчева клетка, но тъй като ефективността на тънкослойната слънчева клетка е най-ниска (около 9%), този тип панел изисква много по-голяма повърхност от поликристалната или монокристалната версия, за да се постигне адекватна производителност ефективност 15-16%.

Батерии и капацитет

Енергията, осигурявана от слънчевите панели, се използва предимно за зареждане на батерията и на второ място за директно захранване. Капацитетът от 168Ah не е достатъчен, той може да осигури захранване на горещата точка за много дълго време, дори по време на по-дълъг период без светлина и от това количество енергия могат да се зареждат добри няколко телефонни батерии. Използвани са SLA батерии, така че е необходимо да се проектира съответната верига за зареждане. При непрекъсната работа слънчевата клетка е в състояние да осигури достатъчно енергия през деня, дори при облачно време, за да зареди батерията, така че не е нужно да се притеснявате за опасни разреждания, но във всеки случай е важно да изключите консуматори от батериите.зарядният ток също трябва да бъде ограничен.