Солнечные батареи своими руками 2

01.10.2010 00:00

0 Комментарии

Возвращаемся к теме самодельных солнечных батарей. Выкладываю статью с того же ресурса:

“Также я сделал самодельную солнечную батарею, которая показана на рисунке. Как видно, она состоит из двух секций размером примерно 14 * 11 см. В каждой секции по 12 солнечных элементов размером 31 * 31 мм с напряжением 0,47 В и силой тока 0,29 А. Спаивал элементы тонкой проволочкой, которую взял из жил какого-то провода. Обрабатывал места пайки паяльной кислотой. Припаять канифолью просто нереально. А кислота с легкостью справилась с этим делом. Затем обработал элементы спиртом, чтобы удалить остатки кислоты. (Удобнее и безопаснее паять нейтральным флюсом типа ЛТИ-120. Прим.ред.)

Расположил элементы я на одностороннем фольгированном текстолите, у которого предварительно счистил стамеской все медное покрытие. Приклеил элементы на обычный клей “Момент” к этому текстолиту на небольшие капельки по центру. Затем добавил бортики из эпоксидки чуть выше элементов, а сверху все залил прозрачным силиконовым герметиком. Это избавило от необходимости защиты элементов оргстеклом. Из опыта стало понятно, что хоть и поверхность герметика неровная, но потери составили не больше 2 – 3 %.

В гнездо я добавил диод Шотки на 3 А – какой оказался под рукой. Выполнил замеры в яркий солнечный день, расположив две панели перпендикулярно к солнцу. Без диода: напряжение холостого хода 13,8 В, ток короткого замыкания 0,28 А. С диодом: напряжение холостого хода 13,3 В, ток короткого замыкания 0,25 А. Видно, что на диоде реально происходят потери, но это лучше, чем когда из аккумулятора ток потечет назад в батарею.

Теоретическая мощность солнечной батареи была 3,2 Вт, но реальная оказалась где-то 2,4 Вт. Чего, в принципе, достаточно, чтобы под завязку зарядить аккумуляторы при солнечном дне. (Не совсем верно, т.к. максимальная мощность будет в рабочей точке солнечной батареи. В данном случае, при Uxx=13.8В Uраб=10В, а Iкз=0.25А Iраб=0.2А, что в итоге и даёт примерно 10*0.2=2Вт, которые и получены реально. Прим.ред.)

Попробовал зарядить 6 аккумуляторов “Космос” АА на 2700 мА. Они показаны на рисунке:

Для этого протестировал в начале со стабилизатором. Кстати, стабилизатор слегка модернизировал для удобства. А именно, поменял номиналы SMD резисторов, и получил другие вольтажи: 4,16 В (питание светодиодного фонарика); 5,05 В (зарядка эл. книги и коммуникатора); 6,2 В (зарядка 4 АА аккумуляторов для фотоаппарата) и регулируемый. Далее высверлил дырочку для регулировки напряжения, и закрепил платку эпоксидкой. Еще сменил зажимы крокодилы на штекер и гнездо опять же для удобства. Все это показано на рисунке:

Выставил выходное напряжение 9,6 В – с запасом для зарядки 6 АА аккумуляторов. Входное напряжение установил джампером на 11 В. Подключил это всё к солнечной батарее. Сила тока зарядки аккумуляторов составила 0,15 А. Маловато будет. Подключил аккумуляторы напрямую к батарее. Получил силу тока зарядки 0,25 А – то, что нужно. (В данном случае стабилизатор бесполезен, т.к. напряжение на 6АА аккумуляторах примерно совпадает с рабочей точкой солнечной батареи, т.е. они и так оптимально согласованы. Стабилизатор же здесь, во-первых, вносит лишние потери (КПД), а, во-вторых, установка запрета “просадки” входного напряжения ниже 11В приводит к тому, что он был смещен от рабочей точки и батарея не отдавала всей мощности. Прим.ред.)

Только при этом следует периодически контролировать, чтобы напряжение не поднялось выше 9,2 В на аккумуляторной батарее. (Кстати, а что контролировать при таких малых токах? Только когда закончится зарядка, т.к. токи ниже безопасных и аккумуляторы даже при перезарядке не повредятся. Прим.ред.) Для этого я использовал компактный вольтметр. Я его тоже модернизировал, и добавил 2 штекера – один для питания, другой для измерения. Он изображен на рисунке:

Все же пришел к выводу, что стабилизатор лучше подойдёт для мощных солнечных батарей. А при такой, как я сделал, лучше заряжать аккумуляторы напрямую, а стабилизатор использовать при зарядке коммуникатора и прочей электроники от буферного аккумулятора. Здесь он просто будет незаменим.”