ТЕМА: Зарядний пристрій сонячна батарея - акумулятор 12в

Шукаю рішення до такої проблеми: є сонячна батарея 50вт. У таку пору року як зараз, вона дає обмаль енергії. Але у зв'язку з відключеннями навіть ця енергія теж має велике значення. Ток батареї при яскравому сонці досягає 2-3А, але зараз це від 30 до 100мА. У мене є ідея зробити просту схему, яка б збирала енергію на накопичувальному конденсаторі, який підключений безпосередньо до сонячної панелі, а потім розряджала його на акумулятор, коли напруга на конденсаторі досягне певного рівня (14 В або вище).
Тобто схема повинна збирати і порціями викидати енергію на акумулятор.
Якщо є готові рішення, прошу дати посиляння на Інтернет чи привести тут опис конструкцій.

plasmacut пише: Чи не піде ця вся енергія на власне споживання пристрою?

Soir пише:
Може бути й таке. Тоді заряду просто не буде. Але я сподіваюсь, що світлове випромінювання буде впродовж доби змінюватись, і коли воно зросте, пристрій почне заряджати акумулятор. Тобто він сам визначить це. Можна сказати, що він буде висмоктувати енерію з сонячної панелі. Вже й назву придумав - "Вампірчик". Я маю деякі думки про конструкцію, але можливо частина з них неоптімальна. Тому б хотілося знайти якісь аналогічні ідеї та на базі них зробити конструкцію. Прошу вибачення, за те, що невчасно буду писати тут, тому що світло багато годин відсутнє.

А просто (можливо через діод) підключити батарею до акумулятора не виходить? Який сенс у конденсаторі?

Між батареєю та навантаженням у мене включений контролер типу ChargeDoctor з LCD дисплеєм. Якщо хмарно, та немає навантаження, він показує напругу 17-20в. Але як тільки даю навантаження 20-50 Ом, напруга падає до 2-3в. Від цього дісплей гасне, ток по мультіметру 30-100мА. Я порівнюю цю сітуацію з краном, з якого повільно тече вода. Якщо зібрати цю воду у діжку, то з неї можна виплиснути воду дуже міцним потоком. Але це будуть порції води, які будуть надходити з деякими інтервалами часу.
Коли було досить хмарно, я заряджав конденсатор 470 ... 2000 мкф, який був приєднаний безпосередньо до панелі. Він нормально заряджався до напруги, яка в ту мить мала батарея. Потім розряджав його на металеву пластину. Розряд проходив з видимою іскрою, що говорить про досить міцний імпульс. Конденсатор буде відігравати роль діжки. Я уявляю собі схему приладу, в якому цей накопичувальний конденсатор комутується двома MOSFET транзісторами. Один підключає його до панелі, а потім, коли заряд буде максимальний, він розмикається, а другий підключає його до акумулятора. Можливо потрібно не просто розряджати безпосередньо на акумулятор, а робити це через перетворючач StepUp чи навіть Sepic. Це ймовірно дасть можливість більш ефективно використовувати заряд конденсатора.

Ось знайшов щось подібне до мого "вампірчика" radiokot.ru/circuit/power/charger/39/
але не влаштовує: не така номінальна напруга панелі, інший тип акумуляторів. Також, якщо можливо зробити більш універсальну конструкцію, яка б заряджала: LiIon до 4.2В, та гелієві 6 та 12В.

Не зовсім зрозумів переваги від використання конденсатору. Навіщо заряджати конденсатор, а потім розряджати його на акумулятор, якщо можна одразу, з меншими втратами, заряджати акумулятор?
Можливо щось можна вигадати, якщо використовувати перетворювач StepUp, але знову ті ж самі сумніви - а скільки вся ця автоматика буде споживати...
Чому саме конденсатор, а не проміжний акумулятор? Якщо дотримуватись Вашої схеми, то такий акумулятор на 3,6V (наприклад), потім StepUp...
Але ще потрібно слідкувати і за сонячною батареєю. Там теж не все просто, якщо намагатись отримати від неї максимальну потужність.

Прикинув, як би то мало виглядати.... та намалював приблизну схему. На 555-му таймері зроблений двопороговий компаратор з трігером. При досягненні на накопичувальному конденсаторі (С1) достатньої напруги відкривається P-CH Mosfet і розпочинається зарядка акумулятора. Триватиме вона до того часу поки напруга на накопичувальному конденсаторі не опуститься до рівня недостатнього для заряду акумулятора. І так по колу. Для більш ефективної роботи після P-CH Mosfet-а бажано додати STEP-UP перетворювач (наприклад модуль на MT3608). Замість накопичувального конденсатора також непогано б було використати іоністор. По ідеї все мало б працювати.

Soir пише: тому що властивості джерела струму (панелі) нестабільні та залежать від хмарності. Залежність "Струм-Напруга" у панелі при малих струмах майже горизонтальна, а при їх зростанні переходить на падаючу гілку. Якщо при досить великому струмі напруга панелі впаде і стане меншою за напругу акумулятора, зарядка не буде проходити зовсім. У разі використання конденсатора чи іоністору, таких обмежень не буде. Заряд накопичувача (конденсатора) буде проходити до максімальної на даний момент напруги панелі Uхх - напруги холостого ходу. Величина ціеї напруги з 11 до 15 годин навіть при великій хмарності становить приблизно 18-20в. Але як тільки даю навантеження вона згідно вищевказаному графіку падає.
Я давав посилання на сайт Radiokot. Там автор писав про свої експерименти. У мене такі ж результати, тільки панель моя більш потужна та акумулятори сподіваюсь використовувати як літієві так 6 та 12в свинцеві.

studiotandem пише: Велика подяка. Я теж міркував почати з 555 таймеру хоча б для тестування цієї ідеї. Хотів порадитися, а Ви вже й схему намалювали. Пограюся з нею. Якщо буде ефективна, то надам результати та буду просити Soir'а написати програму для контролера.
Дивився на сайті KOSMODROM іоністори, але їх напруга 5.5В на нижче. Якщо подати 20 В від панелі, що з ними буде?

Варто пам'ятати, що для для 555 діапазон живлення теж обмежений 4,5-16,0V. А якщо ставити МК, тоді потрібен буде стабілізатор +5V, який би міг працювати у всьому діапазоні напруги з батареї.

P.S.
Чи живлення пристрою від акумулятору?

plasmacut пише: Нічого доброго не буде.... Ставити 4 послідовно доведеться.
Але спочатку спробуйте з конденсатором. Я б почав десь з 10000,0 мкФ (пару штук впаралель). Варто також звертати увагу на їх струм саморозряду. До тієї схеми, що я малював, необхідно додати шоткі-діод між сонячною панеллю та накопичуючим конденсатором. Але він має бути з мінімальним падінням (десь до 0,2 вольт) та струмом до 3-5 А.

Soir пише: Так, живитися потрібно від акумулятора.

studiotandem пише: В мене було декілька від зварювального аппарата 20000мкфх50в. Спробую з таким.
Ще одне питання: 555 таймер мабуть неможливо живити від акумулятора, якщо буде 1шт. Li-Ion. Може доцільно заряджати послідовно 2 шт. з балансиром?