Bibliothèque technique gratuite ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Unité de contrôle de l'énergie solaire. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Sources d'énergie alternatives Il existe une opinion selon laquelle les panneaux solaires pourront un jour compléter de manière significative, voire remplacer les sources d'énergie traditionnelles. Viendra ensuite le moment d’un véritable test des possibilités des cellules solaires. Dans ce chapitre, nous jetterons un petit regard vers l’avenir et testerons le potentiel du photovoltaïque à apporter de réels avantages. Plus de souvenirs, plus de jouets, juste un travail modeste et banal. Dans ce chapitre, le lecteur s'attend à savoir comment l'énergie solaire nous aidera dans nos tâches ménagères quotidiennes, notamment alimenter une scie puissante, éclairer la pièce, alimenter divers appareils de divertissement et bien plus encore. C'est l'avenir de l'énergie solaire. Cependant, les détails de ces systèmes ne seront pas décrits dans ce livre. Au lieu de cela, il montrera comment contrôler un système photovoltaïque déjà terminé. Cet objectif est rempli par l'unité de contrôle de puissance. Unité de contrôle de puissance Cette unité est conçue pour contrôler entièrement la durée de vie des panneaux solaires. Depuis la télécommande de cet appareil, vous pouvez facilement contrôler l'alimentation électrique de jusqu'à quatre consommateurs d'énergie. De plus, un fusible est fourni pour protéger chaque consommateur. Mais ce n'est pas tout. Comme les performances du système dépendent certainement de l’état de charge des batteries au plomb, une unité de surveillance de l’état des batteries est directement intégrée à ce dispositif. En regardant le panneau de commande, vous pouvez immédiatement évaluer l'état de fonctionnement de la source d'énergie. Et s'il n'est pas satisfaisant, l'approvisionnement en énergie atteint un niveau dangereux, un signal d'avertissement (buzzer) est émis. Que demander de plus à un contrôleur ? Dispositif de contrôle et de gestion de la distribution d'énergie La tâche principale de l’unité de contrôle de puissance est de répartir l’énergie photovoltaïque entre les différentes parties du système. Il est également conçu pour économiser l'énergie en réserve. Prenons par exemple le fonctionnement d'un convertisseur de tension, qui convertit la tension continue de 12 V générée par les panneaux solaires en tension alternative de 110 V. Cette tension est nécessaire au fonctionnement de certains appareils, comme une scie électrique. Mais le convertisseur de tension consomme de l'énergie en permanence, même lorsqu'aucune charge n'y est connectée. Cela gaspille de l’énergie qui pourrait être mieux dépensée. Par conséquent, il est nécessaire de prévoir un interrupteur à bascule dans l'unité de commande de puissance pour éteindre l'onduleur. Ce bloc offre la possibilité d'éteindre toute charge équipée de son propre interrupteur à bascule. Pour déconnecter n'importe quelle charge de la source d'alimentation, il suffit d'appuyer sur l'interrupteur. En considérant la fig. 1, on constate que le bloc comporte quatre circuits séparés, chacun avec un interrupteur à bascule monté sur le panneau avant. Au-dessus de chaque interrupteur à bascule se trouve une petite LED. Lorsque le circuit est sous tension, la LED correspondante s'allume pour indiquer que l'alimentation est fournie à la charge sélectionnée.
Cependant, le contrôle de l’approvisionnement en énergie de la charge ne suffit pas. Pour des raisons de sécurité, il est nécessaire de surveiller l'intensité du courant dans le circuit. C'est pourquoi des interrupteurs à bascule ordinaires ne sont pas utilisés comme interrupteurs, mais des disjoncteurs spéciaux. Contrairement aux disjoncteurs conventionnels, qui s'usent rapidement lorsqu'ils sont utilisés comme disjoncteurs, ces disjoncteurs sont conçus pour fonctionner à la fois comme limiteur et comme interrupteur. Dispositif de surveillance de la tension et de l'état de charge de la batterie L'unité de commande contient un dispositif de surveillance de la tension qui indique l'état (degré de charge) des batteries. Comme le montre le Chap. 6, la tension d’une batterie au plomb dépend de la charge stockée dans ses cellules. Cela ressort clairement de la Fig. 2, qui montre la relation entre la tension et l’état de charge de la batterie. Il résulte de la dépendance qu'une batterie complètement chargée a une tension de 13,2 V et une batterie complètement déchargée de 10,5 V. Pour déterminer le degré de charge des cellules de la batterie, il est nécessaire de mesurer la tension sur la batterie et de la comparer. avec la valeur de la fig. 2.
C'est ce que fait le moniteur de batterie. Cependant, il utilise une bande lumineuse au lieu d’un compteur pour indiquer la tension. La tension de la batterie surveillée est affichée par 10 LED. L'échelle de lecture est construite de manière à ce que chaque diode suivante s'allume avec une augmentation de tension de 0,5 V. Si la première diode est allumée, la tension est de 10,5 V, si la seconde est de 11 V, si la troisième est de 11,5 V, etc. jusqu'à 15 V. L'unité d'affichage est réalisée sur un circuit intégré séparé LM3914. À l'intérieur se trouvent un certain nombre de comparateurs qui comparent la tension d'entrée avec la tension de référence de la source et allument l'ampoule correspondant au rapport des tensions mentionnées. Le principe de fonctionnement du circuit d'indication ressort clairement de la Fig. 3. Les résistances R1, R2, R3 forment un diviseur de tension qui réduit l'entrée 12 V (de la batterie) aux 2,5 V nécessaires pour alimenter IC1. L'échelle de conversion de tension de IC1 est définie par la résistance variable VR1. Désormais, la tension d'entrée de la batterie va aux comparateurs à l'intérieur d'IC1, qui décident de sa vraie valeur. Cette valeur est alors indiquée par l'une des 10 LED.
L'état de la batterie est affiché de deux manières à l'aide de LED à code couleur. Par exemple, une diode 13V est verte. On pense qu'une batterie avec une tension de 12-14 V est opérationnelle, la diode est donc verte. Cependant, si la tension de la batterie chute à 11,5 V puis à 11 V, la charge est épuisée. Ces diodes sont jaunes, indiquant un problème qui pourrait survenir dans le futur. La dernière diode 10,5V est rouge. Si la tension de la batterie chute à ce niveau, il y a peu (ou pas) d’énergie stockée dans la batterie. Un simple coup d'œil suffit pour connaître non seulement la valeur exacte de la tension de la batterie, mais également son état de charge (par changement de couleur). Dans le tableau. 1 est une liste de LED avec leurs couleurs et les informations qu'elles affichent. Tableau 1. Informations affichées par les voyants Moniteur de batterie Le moniteur de tension de la batterie vous permet également de vérifier l'état du circuit de charge. Dans des conditions normales, la tension de charge ne doit pas dépasser 15,5 V, sinon la batterie pourrait être endommagée. Un voyant rouge est donc réservé au dispositif indicateur 15 volts. Lorsqu'il s'allume, cela ne signifie pas nécessairement que quelque chose s'est produit, mais simplement que la tension de charge est excessivement élevée pour une raison quelconque. alarme Et ce n'est pas ça ! Saviez-vous que laisser la batterie se charger en dessous de 10,5 V peut l'endommager. Une sulfatation des plaques se produira, et il est impératif que cela ne se produise pas. Une alarme a été ajoutée au circuit. Si, pour une raison quelconque, la tension du système descend en dessous de 10,5 V, une alarme retentit. J'ai également connecté la sortie 15 volts de l'indicateur à l'alarme afin que le signal soit également donné en cas de surcharge de la batterie. Le signal est contrôlé par deux éléments logiques de la puce IC2. L'alimentation est fournie au microcircuit à partir de la diode D1 conception Le dispositif de surveillance de la tension de la batterie est réalisé à l'aide d'un câblage imprimé. La figure PCB est illustrée à la fig. 4. N'oubliez pas que la liste des pièces contient l'adresse du fournisseur du circuit imprimé fini pour cet appareil.
Les éléments du circuit sont placés selon la fig. 5. Lors du soudage de composants radio, faites attention aux points suivants.
Tout d’abord, connecter les LED. La polarité doit être respectée, il n'est pas toujours facile de déterminer quelle borne de diode est l'anode et quelle est la cathode. Si vous connectez les LED en polarité inversée, elles ne brilleront pas. Il faut également faire attention à la correspondance des couleurs des LED avant de souder et ne pas raccourcir leurs cordons. Deuxièmement, respecter la polarité de l'inclusion du microcircuit IC1, car une inclusion erronée entraînera sa défaillance. Le microcircuit est une puce CMOS, très sensible aux charges électrostatiques, il faut donc faire attention à ce point. Des disjoncteurs automatiques sont placés sur le panneau avant du boîtier en aluminium. Les disjoncteurs mentionnés dans la liste des pièces nécessitent des trous d'un diamètre de 10 mm. Il est nécessaire de sélectionner des disjoncteurs pour le système qui transmettent constamment le courant requis, mais se déclenchent en cas de surcharge. Les disjoncteurs avec un seuil trop élevé ne doivent pas être utilisés. Les LED sont placées exactement au-dessus des disjoncteurs. Des trous d'un diamètre de 6 mm sont percés sous leur boîtier de support chromé. Le schéma de câblage de l'ensemble de l'unité de commande de puissance est illustré à la fig. 6.
Les résistances sont connectées en série avec quatre LED. Ils sont simplement soudés entre les cathodes des LED et les sorties déconnectées des disjoncteurs. Pour connecter des appareils externes, un bloc adaptateur est placé sur la paroi arrière du boîtier. Les appareils externes comprennent les panneaux solaires et les appareils commutés. Assurez-vous que les circuits d'alimentation utilisent un fil de diamètre suffisant. Les conducteurs menant au moniteur de tension de la batterie peuvent avoir un diamètre plus petit. Le moniteur de tension de la batterie est situé sous le disjoncteur. Le circuit imprimé est monté sur des supports en plastique parallèles au fond du boîtier. Les fils des LED sont pliés de manière à ce que les LED dépassent du bord de la carte, étant dans le même plan. Ensuite, les LED sont retirées de la fente découpée sous les disjoncteurs. Si vous le souhaitez, nous ferons des inscriptions sous les interrupteurs, vous pouvez utiliser une police traduite à cet effet. Vérification et réglage La vérification de l'appareil est assez simple, il suffit de connecter une batterie de 12 volts à l'entrée. Vous n'avez pas besoin de connecter autre chose pour vérifier. Cliquez sur le disjoncteur et vérifiez le fonctionnement de la LED. La LED doit s'allumer lorsque le disjoncteur est activé et s'éteindre lorsqu'il est éteint. Le moniteur de tension de la batterie doit d'abord être calibré. En connectant un voltmètre à l’entrée de la batterie, il faut mesurer sa tension. Ensuite, en faisant tourner la résistance variable VR1, la LED s'allume correspondant à la tension mesurée. Ceci termine l’étalonnage. Auteur : Byers T. Voir d'autres articles section Sources d'énergie alternatives. Lire et écrire utile commentaires sur cet article. Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique : Machine pour éclaircir les fleurs dans les jardins
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