Pile solari e batterie

Stavo pensando di avere un paio di celle solari che ricaricano una batteria!
La mia domanda per questo è:

Come posso ricaricare una batteria attraverso celle solari e allo stesso tempo lasciare che la batteria faccia un po 'di lavoro (Perché se installo alcune celle solari sulla batteria e poi da lì per dire una lampada, allora come posso essere sicuro che tutto il l'energia della cella solare va PRIMA alla batteria e POI alla lampada)?

E come posso sapere se una batteria è quasi carica (quindi so quando cambiare la batteria)?

Se non sono davvero chiaro sulla domanda, per favore, dillo :)

Le celle solari forniranno un po 'di corrente quando illuminate. Questo può essere applicato per caricare la batteria. Non importa se qualcos'altro è collegato alla batteria nello stesso momento in cui assorbe corrente, puoi comunque utilizzare efficacemente l'energia delle celle solari. In effetti, è più efficiente alimentare direttamente il carico finale piuttosto che immagazzinare prima l'energia in una batteria e successivamente caricare la batteria. Il punto della batteria è di essere in grado di utilizzare l'energia quando è necessaria, non solo quando le celle solari possono fornirla.

Ad esempio, supponiamo che le celle solari possano produrre 1A in piena luce solare e questo 1A possa essere applicato per caricare la batteria. Ora diciamo che è attivato un carico che assorbe 400 mA. L'1A della cella solare verrà suddiviso in modo tale che 400 mA guidi il carico, lasciando 600 mA a sinistra per caricare la batteria. Questo va benissimo. Se il carico fosse superiore alla corrente della cella solare, funzionerebbe comunque. Supponiamo che il carico richieda 1,5 A. 1A di questo verrebbe direttamente dalla cella solare e 500mA dalla batteria.

In altre parole, non c'è nulla di sbagliato nel fatto che la corrente della cella solare alleggerisca parte del carico sulla batteria rispetto alla carica della batteria e che quindi la batteria fornisca la corrente di carico. Come ho detto prima, questo è effettivamente più efficiente in quanto vi è una certa perdita nella conservazione e nel recupero di energia dalla batteria.

Sapere quando la batteria è carica e cosa fare al riguardo è un argomento separato. Alcuni tipi di batterie sono piuttosto esigenti su come vengono caricati. Per quelli avrai bisogno di un circuito attivo per monitorare la tensione della batteria e possibilmente la temperatura per decidere con quale corrente caricarla o con quale tensione tenerla.

Le batterie al piombo acido perdonano abbastanza in quest'area e non hanno problemi con la ricarica continua anche quando sono piene. La soluzione più semplice è quella di disporre e dimensionare le celle solari in modo tale che possano produrre la massima tensione del galleggiante alla massima corrente che la batteria può assumere quando è piena. Quindi puoi semplicemente collegare le celle solari attraverso la batteria e farla finita. Questo caricherà la batteria molto più lentamente di quanto sia in grado di farlo quando è scarica, ma è garantito un semplice setup per non danneggiarla.

Se la dimensione o il costo del pannello solare è importante, è necessario utilizzare l'energia da esso in modo più efficiente. In tal caso, utilizzerei un alimentatore a commutazione guidato da un microcontrollore che tenga conto della corrente che le celle solari possono emettere, della tensione della batteria e, eventualmente, della temperatura della batteria per decidere quale corrente, se presente, caricarla. Questo diventa complicato. Devi leggere attentamente la scheda tecnica della batteria e attuare di conseguenza il regime di ricarica.

La corrente della cella solare va a qualsiasi carico sia collegato, la batteria è solo un carico come un altro. Quindi, se sia il tuo carico che la batteria sono collegati alla cella solare, non c'è modo di garantire che la batteria venga servita per prima.
A proposito, questa probabilmente non è una buona configurazione. Per caricare la batteria ti serve una corrente costante (dipende dalla tecnologia), ma molto probabilmente il tuo carico vuole una tensione costante.

Questa attività è molto più complessa di quanto si possa pensare se si desidera implementarla correttamente. La tensione della batteria e la tensione della cella solare non corrispondono, quindi non è possibile collegarle direttamente.

Le celle solari hanno un punto di efficienza ottimale - se si assorbe meno o più corrente - la potenza totale sarà inferiore (perché A * V sarà inferiore). Non è possibile mantenere il lavoro su questo punto senza microcontrollore o IC specializzato. Il tuo compito sarebbe quello di assorbire esattamente questa corrente dalla cella solare e convertirla utilizzando il convertitore DCDC in modalità corrente e tensione limitata e collegarla direttamente alla batteria.

Quindi puoi semplicemente collegare il tuo carico alla batteria - e funzionerà automaticamente - se la cella solare produce più energia di quella che la batteria può consumare - sarà consumata dal tuo dispositivo. Se la batteria è carica (DCDC è al limite di tensione) - il carico funzionerà dalla cella solare.

Quindi la parte più complessa è questo DCDC limitato A&V e che mantiene la corrente ottimale per le celle solari.

È necessaria un'unità di controllo della carica per caricare le batterie che consentiranno alla batteria di caricarsi fino a un certo limite e spegnerà la carica quando la batteria è carica e inizierà anche la carica della batteria quando la tensione della batteria scende al di sotto di un certo limite di soglia.

Non puoi semplicemente collegare direttamente i pannelli alla batteria. La batteria scaricherà il pannello poiché di notte il pannello fungerà da carico per la batteria poiché la tensione sul pannello sarà considerevolmente bassa rispetto alla batteria. (Potenziale differenza vedi amico!)