Solar Power Supply V3.0
Después de dos generaciones anteriores de la fuente de alimentación solar recibiendo comentarios positivos de aquí y YouTube, pensé que iba a ser el momento de compartir con ustedes mi diseño de tercera generación. Al igual que la versión anterior, este diseño mejora a partir de la segunda con un banco de mayor capacidad de la batería , una carga más eficiente controlador, mejor seguridad eléctrica en términos de aplicación de fusibles, más salidas y pantallas digitales que muestran hasta qué punto el poder se genera y se consume. Así que si tu después de una estación de energía solar usted mismo o simplemente está interesado en lo que hay de nuevo esta vez por favor sigue leyendo ...
Lo primero que debemos planificar es trabajar en lo que va a querer el poder de su sistema, como mencioné en mi anterior instructivo, la totalidad de su casa sería bueno, pero caro en serio y sin duda no es portable. Mi sistema sólo se encenderá artículos pequeños, como un televisor LCD, un par de bombillas eficientes de energía de 12V, un free-to-air receptor, un reproductor de CD y radio, y para cargar los teléfonos móviles y otros artículos diversos. Con sus intenciones de poder en la mente es importante entender ahora los precios de cada uno de los componentes, yo quería lo mejor de lo mejor, así que se conformó con una tapa de PS-30M el rango de 30 Charge Amp controlador de Morningstar desde Sunstore.co.uk a £ 198.00 o controlador de carga utiliza Pulse Width Modulation (PWM) para flotar cargar las baterías una vez completamente cargadas para mantenerlos mientras que la incorporación de una pantalla LCD para mostrar el voltaje de la batería y la entrada solar actual. Para las baterías que fui para dos Trojan T-105, siendo seis voltios una pieza para un total de 12 voltios a 225Ah, esto significa que la capacidad de almacenamiento de este banco sería enorme, suficiente para alimentar dispositivos de alto consumo para muchos mis dos generaciones anteriores he utilizado Maplin Electronics and Ebay a la fuente de todos mis componentes, pero esta vez el dinero no era tanto como un objeto de modo que terminé salpicar el dinero en efectivo en una multitud de sitios. Los elementos principales para la alimentación del sistema son entonces se utiliza para calcular cuánto se necesita potencia y generado. El televisor LCD y un receptor dibujar 2,2 Amps DC el 12 voltios, iluminación de bajo consumo saca un poco menos de 1 amperio por una bombilla de 12 vatios, mientras que el teléfono / cargadores GPS dibujar muy poca energía. Uso de la TV para decir, 3 horas al día sería igual a max consumida 6.6Ah, iluminación utilizada durante 4-5 horas por noche consumiría aproximadamente 4Ah mientras que toda la carga de dispositivos portátiles sería de alrededor de 2 Ah mientras que las bombas de aire-cama corrida wouldnt para largo, así que tal vez sólo consume alrededor de 1Ah, por un total 13.6Ah. Baterías de ciclo profundo no debe ser descargado por debajo de 50% de su capacidad nominal, menor será el ciclo de descarga, más tiempo durará la batería, por lo tanto, una batería de 30Ah sería suficiente. El Reino Unido recibe un promedio de 6 horas de luz solar por día durante el verano, que es la época del año que ir a acampar, la razón principal para la creación de este sistema, por lo tanto, sustituir 13.6Ah en una batería tomaría un panel solar 50W aproximadamente 5 horas para recargar . (Watts = Voltaje x Amperios)(voltaje medio de paneles solares a la máxima potencia = 17 Voltios) (50 watts/17 voltios = 2,94 amperios) Es más fácil sacar energía de una batería que sustituir, lo que requiere de energía por lo general un 10% más para recargar de lo que se consume, por lo tanto: (14Ah / 2,94 = 4,76 amperios horas de luz solar directa) En una situación del mundo real esto nunca va a suceder debido a diferentes factores, como muchos, sombreado panel solar, condiciones de nubosidad, temperatura de la batería, tamaño de los cables , Otras pérdidas. Por lo tanto es más seguro utilizar un banco de baterías más grandes, donde el poder se puede utilizar repetidamente si las condiciones meteorológicas del día después no son adecuados para la carga eficiente solar para recargar completamente la batería. Mis 225 horas de amplificador es una exageración manera, pero es mejor tener más poder de lo necesario. Ya tenía mis paneles solares de mis suministros anteriores de energía solar que consta de dos paneles vatios AKT 80 solares, un BP 80 paneles Watt solar y cuatro BP 12 paneles vatios por un total de unos teóricos 290 vatios. Todos mis paneles proceden de eBay a través de los años.
El segundo paso es planificar lo que usted quiere que su producto final para que parezca. Fui a través de una serie de diseños diferentes de la que elaboró en Microsoft Word de todos los programas, esto realmente ayuda a ver sólo los componentes que se van dónde y ayuda a comprender todos los aspectos de diseño que no va a funcionar. En las versiones anteriores, utiliza LED azul voltios y amperímetros mientras que esta vez quería una forma más útil que me mostrara la cantidad de energía que se produce y se consume, por lo tanto, que terminé comprando dos vatímetros Turnigy, la mayoría de uso común para los amantes del aeromodelismo. Estos medidores inteligentes de pantalla de voltaje, amperaje, vatios-hora, por la noche, amplificador de voltaje mínimo y máximo amperaje consumido y son ideales para su uso en un sistema de energía solar fuera de la red. Compré dos de eBay en 30 libras la pieza y se ven muy bien en mi sistema. El uso de estos puedo controlar cuántos voltios el panel solar está produciendo aswell como el número de vatios y amperios-hora por día, mientras que el otro medidor me muestra cuántos vatios que estoy usando y se han utilizado desde que se restableció el contador. Después de muchos posibles versiones con componentes montados en lugares separados, bancos de baterías externas e internas y los diseños más amplios y más delgado, por ejemplo, que finalmente eligió la versión con un frente inclinado, un controlador de carga montado verticalmente y banco de baterías por separado para facilitar su transporte. Voy a volver a utilizar el paneles solares, Sony radio del coche, red del Reino Unido placa frontal de doble banda, termostato del ventilador de enfriamiento y 600 vatios inversor de red. Con la adición de otro cigarrillo encendedor de 12 voltios de salida de esta versión del suministro solar tendrá tres enchufes para accesorios.
El primer paso fue la construcción de la caja de batería externa. MDF de 12 mm de espesor (aglomerado) se utilizó para todos los de la construcción y con las baterías de Troya por un total de 56 kilogramos, un montón de aparatos ortopédicos, ruedas para carga pesada y las manijas se requiere para mover el banco a su alrededor. Las dimensiones se midieron y elaborado en una hoja grande de MDF, luego se cortaron y construido como se muestra en las imágenes, el más vigorizante con madera de pino, mejor. Hasta ahora tan fácil ...
Una vez que el banco de baterías se construyó era el momento de construir la unidad principal. Como antes, una gran hoja de MDF se trazó en el suelo y las dimensiones previstas en Microsoft Word se esbozaron en la hoja antes de ser cortado en el garaje con una sierra de madera. Es más fácil cortar las líneas más largas rectas por primera vez en la banco de trabajo, permitiendo que el gran trozo de madera que se divide en trozos más pequeños más fácilmente manejable. Usando una sierra de arco era la forma más sencilla de hacer esto a pesar de que significaba una limpieza de los bordes de la madera después del corte con papel de lija. También se podría haber hecho con una sierra de calar, mucho más fácil y más rápido posible, pero las líneas no será tan sencillo. Una vez que todos los paneles son de recorte es un caso de coincidir las ubicaciones en el diagrama y asegurarse de que Estás en el lugar correcto y tienen el tamaño adecuado. Una vez seguro, use piezas gruesas de madera, un poco de 20mm por 20mm cuadrado de madera de pino que se utiliza como esqueleto para la unidad, manteniendo todo junto, con tornillos de 30 mm de madera y un taladro para hacer los agujeros pilotos tomaron este poco tiempo. Una vez que el principal de madera construcción se completó era el momento de montar todos los componentes electrónicos. I inicialmente comenzó con los zócalos en el panel frontal, ya que son más fáciles de montar y cablear, incluyendo una de dos socket Reino Unido toma de corriente de pared y tres zócalos de coches de cigarrillos accesorios ligeros, la forma más eficiente de los dispositivos de potencia, directamente en 12 voltios . Las cosas siguientes que fueron montados los interruptores, radio, regulador de carga y metros. Los medidores como suministrados por Turnigy están encerrados en una carcasa de plástico que se retira fácilmente sacando cuatro tornillos pequeños. El medidor de bare-hueso es muy compacto y es fácil de montar en su propio recinto como todo lo que necesita es una ventana rectangular de plástico transparente.El medidor de LCD son soldados directamente al significado bordo es muy bueno para la incorporación en sus propios proyectos, ya que no es de jugar un poco con las tiras de cebra en contacto con el PCB para el lcd con la caja del producto. Usé tres plexiglás milímetro proceden de eBay para el medidor ventanas. este fue cortado con un cuchillo a scortch el plástico varias veces antes de tomar la pieza fuera. Esto fue montado en el panel frontal con un montón de pegamento de fusión en caliente y no será el caso moverse de corto plazo. los conmutadores utilizados en esta ocasión son de un tipo de cromo metálico. Son todos los interruptores de doble polo lo que les permite ser muy útil para casi cualquier proyecto, mientras que el anillo colorido LED se ilumina con 12 voltios DC. Voy a entrar en el diagrama de cableado más adelante en este instructivo. El controlador de carga es simplemente atornillado al panel posterior de la unidad con cuatro 1/2 pulgadas tornillos, un montón de apoyo que se necesita aquí como excluyente de las baterías, este componente es el más caro en este proyecto en particular. La parte posterior de la unidad es el hogar de un montón de puertos, ocho entradas / salidas para la radio, incluyendo las salidas de altavoz 4x, 2 salidas de preamplificador, 1 entrada de micrófono para la función de manos libres y una sub hacia fuera para un subwoofer.
Una vez que todos los componentes externos se montan exactamente como usted desea es el momento de conectar todos ellos, y esta es la parte difícil larga, vamos a empezar inicialmente con las baterías. Poder deja las baterías en mi caso a través de un sistema de audio de 50 amperios fusible que es la seguridad entre el banco y la unidad principal en sí. No tendría sentido simplemente la fusión del sistema en la unidad principal en sí como si un corto desarrollado en el cable al banco de baterías externo, no podría ser fácilmente un fuego. El cable de las baterías es de alto grado multi-hilo de alambre nominal de 4 AWG (American Wire Guage), permitiendo que el sistema tiene una alta capacidad de descarga con cables 50 amperios que permite que fluya con facilidad, lo que significa unos teóricos 600 vatios puede redactarse de las baterías de forma segura. Tener las baterías que están conectados permanentemente a la unidad principal sería un poco tonto por lo tanto que utiliza un conector de servicio pesado Anderson Powerpole que tiene también de 50 amperios que permite una desconexión rápida para ser capaz de transportar el sistema a cualquier lugar se necesita, mucho más fácil que todos los componentes y las pilas a la vez que sería lo suficientemente cerca imposible levantar utilizando una sola persona. Estos cables se introducen en la unidad principal en la parte posterior e ir directamente a un bloque de manera fusible ocho que añade más seguridad al sistema de nuevo, con el fusible inicial en aquí está clasificado en 40 Amp, esto es todavía una gran cantidad de capacidad de corriente que se puede utilizar. Potencia luego pasa a través de un trabajo pesado coche de estilo Relé de 40 amperios que se utiliza para desconectar totalmente todos los componentes a través de un interruptor de alimentación única, excepto del regulador de carga que necesita ser conectado a la batería todo el tiempo a través de un amplificador 30 fusible y el coche unidades principales de cable de potencia constante que es necesario para la radio para retener todos sus valores y la memoria, esta vez a través de un fusible de cuchilla 15 Amp. de alimentación se alimenta entonces a todas las partes que lo necesiten, los medidores, los interruptores, los relés, radio, tomas de corriente, LED y ventiladores de refrigeración. Los ocho fusibles son como sigue: un 40A como los principales, tres fusibles 10A (uno para cada salida de cigarrillos), una de 30A para el regulador de carga, uno 15A para la entrada solar, uno de 15A para la radio y una 5A para los metros, ventilador, LED y relés, ya que no consumen energía mucho combinados. El inversor tiene sus fusibles propios por lo que no tiene su propio fusible, sigue siendo clave que comparte el fusible de alimentación principal para la seguridad sin embargo. Hay un montón de cables en esta fuente de energía solar y con la radio y el convertidor de ser poderosos objetos, el aire circulación es una necesidad y es suministrado por un ventilador de 12cm verde iluminado en la parte posterior de la unidad. Este ventilador se activa cuando la temperatura del aire interno se pone alrededor de 28 grados Celsius y es activado por la batería termostato potencia de calefacción central que se utilizó en mi última caja de energía solar. No requiere powereing del sistema principal y con ella dibujo muy poca energía, las baterías duran mucho tiempo. La entrada del panel solar es mediante el uso de un conector de tipo Tamiya remoto coche con mando a batería que me permite rápida y fácilmente desconectar el módulo solar. Esta entrada se fusiona con un fusible de 15 Amperios antes de entrar en el regulador de carga, es mejor prevenir que curar. Una cosa a tener en cuenta es que los medidores Turnigy puede ser conectado a la fuente que se está midiendo, sino también una fuente de alimentación externa para que Puede medir hasta 0,1 voltios. El medidor de entrada solar debe utilizar un relé para desconectar el cable de medición de la tensión de la entrada solar cuando los medidores se apagan, de lo contrario, cuando el sol se eleva la tensión sube lentamente que ilumina el metro, pero no es suficiente para que de inmediato el medidor se haya iniciado. La entrada de alimentación externa se utiliza a través del uso de un DC de 12 voltios a 12 voltios CC del convertidor que permite que el medidor puede usar incluso cuando se pone el sol para proporcionar estadísticas de la energía producida durante el día, pero también proporcionan seguridad para no cerrar la brecha el regulador de carga. Consulte el diagrama de cableado en breve el paso siguiente para ver cómo todos los componentes estaban conectados ...
Este paso incluye un breve esquema de la disposición del cableado de mi sistema, tenga en cuenta el diferente grosor de las líneas eléctricas, el cable más grueso lleva más corriente que la más delgada.
Una vez que la mayoría de la finalización del proyecto es el momento para que se vea bonito etiquetas usando. En mi anterior instructivo que te mostré cómo puedo diseñar mis etiquetas en Microsoft Word, imprimirlos, cubrirlos en celo luego aplicar doble cara cinta adhesiva, esta vez fue la ruta más fácil de usar mi impresora de etiquetas Brother. Mientras que usted no puede incluir imágenes y el color en las etiquetas de esta manera, es mucho más rápido y fácil, y creo que se ve mejor. Simplemente escriba su propio sello, con o sin bordes, estilos o símbolos, imprimir hit, luego se corta la etiqueta impresa al tamaño correcto y pegar. Me mina la compra, sí lo has adivinado, Maplin Electrónica por $ 14.99 y está disponible a ese precio con dos cartuchos de cinta al: ( http://www.maplin.co.uk/p-touch-pt-1005bts-labelling-machine-with-2-free-tapes-340863 )
Bajo fuerte descarga el voltaje de la batería que aparece en los medidores y controladores de carga de pantalla LCD se hundió un poco hasta 0,3 voltios, lo cual es mucho en términos de control de la tensión de plomo ácido de batería así que algo había que hacer al respecto. La forma más sencilla de solucionar este problema se utiliza un cable separado de los terminales de la batería y los utilizan como fuente de detección de voltaje. Actual no está dibujado por el sistema a través de estos cables de modo que su tensión no ceder bajo la carga. Usé dos core cable de red, los dos cables fundidos en la caja de la batería con un fusible de tres cada uno antes de que el cable termina en la unidad principal a través de un conector disponible de bloqueo multipolar de Maplin Electronics al (http://www.maplin.co.uk/locking-multi-pole-line-sockets-43121 ). Esto me permite desconectar fácilmente la unidad de las baterías con facilidad, pero también me permite tener una fuente de tensión de referencia bueno para juzgar cómo cargado mis pilas son. Otra de las mejoras que implementó fue la adición de dos brillantes del blanco LED, uno para cada medidor como los azules estándar hacen las pantallas muy difícil de leer. Soldar los cables de los LED antes heatshrinking el conjunto LED excepto el extremo de salida del objetivo me permitió obtener el punto de colocación detrás de la fábrica LED azul, un poco de Blu-Tac me permitió posicionarse antes de cubrirla en hot-melt. Dos resistencias de 1K Ohm suministrar suficiente limitación de corriente a los LED para iluminar brillantemente las pantallas para ver fácilmente a simple desde bastante lejos. Al igual que en el diseño de la caja solar anterior he añadido el disco duro USB portátil que almacena más de 20 GB de música que puede buscar a través de la Sony MEX-BT3800U unidad principal y permite a la unidad para que actúe como un centro de medios. Actividad del disco duro se indica mediante el parpadeo del LED de disco duro en el panel frontal justo a la izquierda de los medidores que se transfieren por un circuito de resistencia dependiente de la luz que se puede encontrar en mi instructivo anterior.
Mi sistema puede proporcionar una gran cantidad de energía una vez que el sol se ha puesto. Con las dos baterías Trojan de ciclo profundo que fácilmente puede alimentar una bombilla halógena de 30 vatios red eléctrica, la radio, una lámpara de lava y un subwoofer para la radio toda la noche con facilidad. Si estos elementos se deja durante alrededor de seis horas, el número de amperios-hora consumidos es de alrededor de 25 Ah, mientras que un posible 110Ah está disponible para consumir (la mitad de la capacidad de las baterías). Este sistema es el mejor que he construido hasta ahora y que desean mantenerlo en funcionamiento en los próximos años y no actualizar a uno mejor después de un año. Lo mejor es cuando tengo mis aparatos funcionando fuera de mi fuente de alimentación solar por la noche y luego la red eléctrica residencial de repente se cae por lo que todos los demás en el barrio está en la oscuridad, mientras que yo estoy perfectamente bien y muy a menudo no se dan cuenta aún que el suministro eléctrico se ha ido fuera de línea. La única posibilidad que se me ocurre para mejorar en este diseño es que mi banco de la batería y capacidad de la matriz solar para crecer como todos los componentes en el medio están bien como están. Ok, tal vez un inversor de onda sinusoidal pura para los elementos de red eléctrica exigentes estaría bien, aunque he logrado encontrar un artefacto o dispositivo que no aceptará una entrada de onda sinusoidal modificada. Sin embargo, su conexión a la red de suministro de energía solar que se le deseamos la mejor de las suertes con el diseño y la fabricación, pero recuerda, ¡diviértase!
Aquí hay algunas fotos de mi fuera de la red del sistema de energía solar, que esperamos hacer un video en algún momento en el futuro cercano, cuando tengo tiempo. Bueno eso es todo por ahora, si usted tiene alguna pregunta no dude en preguntar en los comentarios a continuación y gracias por leer.