User manual

Vyzkoušejte vyjmout diodu a vsadit ji do obvodu opačnou polaritou. LED v té chvíli nebude svítit,
vzhledem k tomu, že je proud tekoucí ze solárního modulu zablokován. Blokovací diody se používají
jako prevence před vybíjením zdroje (akumulátoru).
Regulátor nabíjení
Komponenty potřebné pro experiment:
solární modul, deska spojů, červená LED,
elektrolytický kondenzátor 1000 µF, tranzistor
T1 2N3906, rezistor 2,2 kΩ, tlačítko (vyrobené
z vodiče), přihrádka pro baterie a akumulátor.
Ostrovní fotovoltaické systémy čerpají energii
ze solárního, obnovitelného zdroje. Získaná
energie se pak ukládá do akumulátorů.
Regulátory nabíjení se pak v těchto
systémech používají jako prevence před
přebíjením akumulátorů (overcharge).
Do experimentálního obvodu vložte vyrobené
tlačítko. Tranzistor T1 pak provádí řízení
nabíjecího proudu a napětí na trase kolektor
– emitor. Červená LED pak indikuje tok proudu
a bliká po stisknutí tlačítka a ukládání energie
do akumulátoru.
Obvod s regulátorem nabíjení nyní bude velmi
jednoduše demonstrovat princip sériové,
derivační regulace (longitudinální regulátor).
Tranzistor pak řídí tok proudu ze solárního
modulu do akumulátoru. V tomto obvodu
je regulace prováděna manuálním cyklem
dodávky proudu (různá délka cyklu a frekvence)
po stisknutí tlačítka S1. Tento cyklus je pak
v elektronicky řízených regulátorech prováděn
zcela automaticky. V případě menších přestávek mezi jednotlivými cykly teče více proudu. Frekvence
jednotlivých cyklů se tím pak naopak zvyšuje. Akumulátor pak během nabíjení obdrží krátké proudové
impulzy, jejichž délka závisí na velikosti napětí (PWM = Pulse Width Modulation). Regulace nabíjecího
proudu tak probíhá pomocí longitudinálního regulátoru v závislosti na nabíjecím napětí akumulátoru.
Hlavní úkol tranzistoru spočívá v tom, že brání zpětnému vybíjení (reverse discharging) akumulátoru
během noci.
Monitoring solárního nabíjení lithiových akumulátorů
Komponenty potřebné pro experiment: solární modul, deska spojů, blikající LED, červená LED,
oranžová LED, Schottkyho dioda BAT42, elektrolytický kondenzátor 1000 µF, rezistor 1 kΩ,
kabely s krokosvorkami a lithiový akumulátor.
Tento jednoduchý obvod zajišťuje monitoring solárního nabíjení lithiových akumulátorů.
Červená LED indikuje tok nabíjecího proudu a svítí během nabíjení akumulátoru.
Blikající LED uprostřed, zapojená s červenou a oranžovou diodou do série, začne svítit v případě,
že akumulátor je již alespoň z poloviny nabitý. Zatímco D1, D5 a červená LED jsou zapojeny v sérii,
blikající LED začne blikat při napětí přibližně 3,8 V.
Obvod představuje ten nejjednodušší
systém pro monitoring nabíjení, který
zároveň zahrnuje funkci měření napětí u
akumulátoru.
Nabíjecí systém
Komponenty potřebné pro experiment: solární
modul, deska spojů, USB kabel, blikající LED,
červená LED, oranžová LED, dioda 1N4001,
rezistor 1,5 Ω, rezistor 1,2 Ω, rezistor 1 kΩ,
tranzistor 2N3904, přihrádka pro baterie a NiZn
akumulátor.
Samovybíjení proces je různý pro každý druh akumulátoru. Většinu akumulátorů je nezbytné před
dlouhodobým uskladněním nejprve plně nabít. Nabíjecí obvody jsou proto sestaveny i pro rychlé
a šetrné nabíjení.
Po připojení USB kabelu ke zdroji se rozsvítí oranžová LED. Nabíjení akumulátoru probíhá za
konstantního proudu o hodnotě přibližně 70 – 70 mA. Pakliže napětí akumulátoru stoupne na hodnotu
cca 1,7 V, začne LED blikat. Tato blikající LED tím indikuje stav akumulátoru, při kterém dojde k jeho
brzkému nabití. Červená LED se rozsvítí v případě, že dochází k nabíjení akumulátoru prostřednictvím
solárního modulu, nezávisle na tom, zda je obvod připojen USB kabelem ke zdroji nebo nikoliv.