Обзоры покупок

Увеличиваем эффективность домашней солнечной установки с помощью 10 Вт светодиодного драйвера

Увеличиваем эффективность домашней солнечной установки с помощью 10 Вт светодиодного драйвера

Увеличиваем эффективность домашней солнечной установки с помощью 10 Вт светодиодного драйвера

Увеличиваем эффективность домашней солнечной установки с помощью 10 Вт светодиодного драйвера
Tuapsinets

Tuapsinets

Профи обзоровПрофи обзоров

4,2
Рейтинг
79
Обзоров

Обновлено: 10 декабря 2016

Здравствуйте, сегодня я хочу рассказать про то как я увеличил эффективность своей домашней солнечной установки, которая используется у меня для освещения нежилых помещений.
Про различные компоненты солнечной установки, такие как солнечные панели и контроллеры заряда я неоднократно уже писал отдельные обзоры. И каждый раз меня спрашивают для чего это нужно. Вот сегодня я как раз и расскажу про реализацию, а также про использование светодиодного драйвера.
Заинтересовавшихся прошу… 

Описание домашней солнечной установки:

Итак, как я указал в «шапке», моя солнечная установка используется для освещения нежилых помещений, таких как туалет, ванная, коридор. В общих чертах схема установки следующая:
148137694213709025970w.png
Солнечные панели установлены 2 штуки (20 и 30 Вт) параллельно. Про установку и подключение панелей я подробно писал раньше. Контроллер используется самый дешёвый PWM на 10 А. Обзор тоже был. 
Немного слов о том для чего нужен контроллер заряда. И действительно, достаточно просто соединить солнечную панель с аккумулятором, и при наличии хоть какого-то света, а еще лучше — солнечного, от солнечной батареи пойдет зарядный ток в аккумулятор и без использования контроллера. 
Итак, что будет, если не применять его совсем? При прямом подключении солнечной панели к аккумулятору пойдет зарядный ток и напряжение на клеммах аккумулятора начнет постепенно расти. Пока оно не достигнет предельного напряжения зарядки (которое зависит от типа аккумулятора и его температуры), прямое подключение будет равнозначно присутствию контроллера моделей PWM или ON/OFF, поскольку в этом режиме эти модели просто соединяют вход и выход.
При достижении предельного напряжения (около 14 Вольт), ON/OFF контроллер, который является самым дешевым из всех типов, просто отключит солнечную батарею от аккумулятора и заряд прекратится, хотя в реальности аккумулятор заряжен еще не полностью и для полной зарядки требует поддержания на нем предельного напряжения в течение еще нескольких часов. Эту задачу решает PWM контроллер, который при помощи широтно-импульсного преобразования (ШИМ или, по английски — PWM) понижает напряжение солнечной батареи до нужного значения и поддерживает его.
Если же не использовать никакого контроллера, то необходимо постоянно следить при помощи вольтметра за зарядным напряжением и в нужный момент отключить солнечную панель. Но если забыть ее отключить, то это приведет к перезаряду, выкипанию электролита и сокращению срока службы аккумуляторов. Однако, если отключить ее не вовремя, как при использовании простого ON/OFF контроллера, аккумуляторы останутся заряженными не полностью (примерно на 90%), а регулярный недозаряд в конечном итоге приведет к значительному сокращению их срока службы.
В качестве аккумулятора у меня используется обычный автомобильный 12В аккумулятор.
Нагрузкой же являются 10Вт светодиодные прожекторы.
Управляются прожекторы PIR модулями HC-SR501, реагирующими на перемещение тепловых объектов. Обзоры модулей были неоднократно на этом ресурсе, поэтому останавливаться на них смысла не вижу. 
В сами прожекторы уже встроены светодиодные драйверы, но они работают от входного переменного напряжения 220В, а здесь их нужно питать от 12В постоянного тока. Для этого я использовал 1Вт 5Ом балластный резистор, подключаемый последовательно со светодиодом. 
148137694115827660310w.jpg
Но при такой схеме на резисторе выделятся приличное количество мощности (несколько ватт). Мало того, что резистор перегревается, так ещё и энергия расходуется впустую. Есть и ещё один минус. Аккумулятор и контроллер заряда у меня установлены на балконе, а нагрузка подключена через кабель длиной около 10 метров. Естественно от количества одновременно включенных светодиодов зависит и напряжение на конце кабеля. Поэтому хоть и незначительно, но есть влияние количества одновременно включенных светодиодов на яркость. Чем больше светодиодов, тем яркость меньше.
Для улучшения ситуации я решил уйти от балластных резисторов и использовать специализированные светодиодные драйверы. Вот один из таких драйверов и является героем сегодняшнего обзора.

Светодиодный драйвер:

Пришел драйвер в достаточно большом стандартном пакете.
14813769473348809230w.jpg148137694120848344370w.jpg14813769435943684140w.jpg
Драйвер крупным планом:
14813769441142149170w.jpg148137694315305865300w.jpg
Драйвер собран на микросхеме XL3001. Для интереса я перерисовал схему:
148137695018550240420w.png
Схема оказалась практически типовая, за исключением наличия 3 параллельновключенных резисторов вместо одного и наличием диодного моста на входе. 
Для начала я решил проверить работоспособность драйвера и собрал следующую лабораторную установку:
14813769455561841210w.jpg
Входные напряжение и ток контролируются вольтметром БП и левым мультиметром, выходные — правым мультиметром и осциллографом. В качестве нагрузки подключен советский проволочный переменный резистор. Вот что удалось намерить: 
148137694614504007640w.png
Драйвер четко ограничивает ток нагрузки на уровне 0,9А. 
Осциллограмма импульсов на индуктивности в режиме стабилизации тока:
14813769512677455810w.png
Частота соответствует заявленной в руководстве. Всё честно.

Пора переходить к реализации задумки:

Диодный мост на входе я убрал. Диоды хоть и Шоттки, на на них тоже падает по полвольта, т.е. вольт на двух, а в моём случае это недопустимо. В качестве корпуса я использовал губку для обуви, захваченную из одной из гостиниц будучи в командировке в солнечном Казахстане. 
1481376948878626410w.jpg14813769478803680810w.jpg
Вот что я установил в получившийся «корпус»:
148137694915921181750w.png148137695211220221890w.jpg


Транзистор взял из старой «материнки».
Корпус приклеил к прожектору 2-х сторонним скотчем. Вот что получилось:
148137695021005398950w.jpg


Прожектор пришлось закрыть рукой, т.к. иначе ничего не было бы видно.

Итог:

Драйвер работает, и корректно выполняет свои функции. В итоге ток потребления упал на треть, а яркость возросла. Влияние количества одновременно включенных светодиодов на яркость существенно стало меньше. Но не исчезло полностью. Видимо нужно поднимать напряжение солнечной установки до 24 вольт.

Вот такой вот обзор, желаю всем солнечного света и тепла в доме!!!

Добавить комментарий:
Имя:
E-mail:
Комментарий:
Комментарии (1):
zbruy
0 #
А можно увидеть какое-то экономическое обоснование эффективности использования солнечной энергии в качестве основного источника питания (не резервного) вместо электричества из розетки? Ну там расчет на бумажке, что через N лет установка сумеет сэкономить больше чем в нее вложено и т.д. Или подобные разработки это скорее хобби и попытка обкатать саму технологию?

Интересные материалы

  • 0.0
    Tronsmart Halo 200 Speaker: Мощный звук в компактном формате! Купон на скидку!

    18 марта 2024

    Tronsmart Halo 200 Speaker: Мощный звук в компактном формате! Купон на скидку!

    Просмотры77

    Комменты0

  • 0.0
    Tronsmart Bang Max: Взрыв мощности и качества звука - купон на скидку!

    18 марта 2024

    Tronsmart Bang Max: Взрыв мощности и качества звука - купон на скидку!

    Просмотры88

    Комменты0

  • 0.0
    Tronsmart Bang Speaker 60W: Мощный звук для вашего удовольствия!

    18 марта 2024

    Tronsmart Bang Speaker 60W: Мощный звук для вашего удовольствия!

    Просмотры84

    Комменты0

  • 0.0
    Освежите ваш звук с Tronsmart Bang SE: Специальное предложение!

    18 марта 2024

    Освежите ваш звук с Tronsmart Bang SE: Специальное предложение!

    Просмотры92

    Комменты0

  • 0.0
    Освежите свои приключения музыкой с Tronsmart T7 Lite!

    18 марта 2024

    Освежите свои приключения музыкой с Tronsmart T7 Lite!

    Просмотры87

    Комменты0

  • 0.0
    Специальное предложение: Tronsmart Soundii R4 по выгодному купону!

    18 марта 2024

    Специальное предложение: Tronsmart Soundii R4 по выгодному купону!

    Просмотры96

    Комменты0

  • 0.0
    Обзор Xiaomi Mijia Robot Vacuum Cleaner Mop 3C Pro Enhanced Edition Plus C103

    16 марта 2024

    Обзор Xiaomi Mijia Robot Vacuum Cleaner Mop 3C Pro Enhanced Edition Plus C103

    Просмотры174

    Комменты0

  • 0.0
    Обзор Realme 11 4G: Современный смартфон с мощными функциями

    16 марта 2024

    Обзор Realme 11 4G: Современный смартфон с мощными функциями

    Просмотры117

    Комменты0

  • 0.0
    Обзор "Nothing Phone(2a)": Мировая премьера!

    16 марта 2024

    Обзор "Nothing Phone(2a)": Мировая премьера!

    Просмотры194

    Комменты0

  • 0.0
    Обзор 3D-принтера ELEGOO NEPTUNE 3 PRO: автоуровень, сенсорный экран HD и двухскоростной металлический экструдер

    16 марта 2024

    Обзор 3D-принтера ELEGOO NEPTUNE 3 PRO: автоуровень, сенсорный экран HD и двухскоростной металлический экструдер

    Просмотры153

    Комменты0

  • 0.0
    Обзор TEYES CC3L CC3 2K для Mitsubishi Pajero 4 V80 V90 2006-2014: Мультимедийный видеоплеер с навигацией, стерео и GPS на Android 10 без DVD и 2 DIN

    16 марта 2024

    Обзор TEYES CC3L CC3 2K для Mitsubishi Pajero 4 V80 V90 2006-2014: Мультимедийный видеоплеер с навигацией, стерео и GPS на Android 10 без DVD и 2 DIN

    Просмотры293

    Комменты0

  • 0.0
    Обзор Dreame H12 Pro Wet & Dry Vacuum Cleaner: Полноприводный универсальный пылесос для дома

    16 марта 2024

    Обзор Dreame H12 Pro Wet & Dry Vacuum Cleaner: Полноприводный универсальный пылесос для дома

    Просмотры146

    Комменты0

  • Taker.im

    Показать все
    материалы

    еще

    +14341

Berezovy

Berezovy

Бог обзоровБог обзоров

4,1
Рейтинг
14
Обзоров

Спасибо за участие в проекте. Ваша оценка принята!

Ок
Live