Всем привет. Загорелся желанием собрать переносную солнечную батарею. При максимальном освещении она должна давать напряжение до 15В при токе до 6А. Но эти показатели не постоянные и без стабилизатора не обойтись. В этом собственно и проблема. Я, мягко сказать ничего не смысслю в этом, по этому прошу помощи у вас. Мне нужно на выходе получать напряжение для зарядки смартфона, ноутбука и 12 вольт для зарядки акб, а это 5В при 2А, 12В, и 19В соответственно. на входе показатели будут плавать от самых маленьких до максимальных 15В при 6А. Подскажите Что мне требуется что бы собрать стабилизатор и если можно приложите какие-нибудь схемки.


Дополнительные материалы

В настоящее время линейные стабилизаторы на сколь-нибудь большие токе не используют и не продают. Кроме этого, в импульсном преобразователе всегда есть дроссель или трансформатор, намотанный на ферритовом сердечнике. Правда, в самых маломощных преобразователях дроссель может быть в SMD исполнении и визуально может не бросаться в глаза.
1. Вам не я один говорил, что существует общепринятая схема получения энергии от солнечной батареи, которая основана на накоплении энергии в АКБ, с последующей раздачей. Например, можно просто использовать адаптеры девайсов, предназначенные для подключения к бортовой сети автомобиля.
Обычно же мощные солнечные батареи к АКБ через контроллер, а самой АКБ подключают инвертор 12>220 или 24>220 Вольт. Но, вам эта схема, судя по всему, не нравится.

2. Более простые схемы используют, обычно, когда речь идёт о небольшой солнечной батарее и небольшой нагрузке. Тогда их просто соединяют через самый простой преобразователь DC-DC.
К вас же батарея почти на 100 Ватт. Это большая мощность, которая позволила бы накопить большое количество энергии, даже для освещения и приготовления чашки кофе.

3. Применение литий-ионных батарей в качестве накопителя энергии - идея хорошая. Но, как я уже говорил, для этого нужно обеспечить равномерный заряд банок включённых последовательно. То есть, нужен специальный контроллер заряда. Как вариант, можно подключить все банки параллельно, и тогда заряжать батарею можно будет самым простым контроллером. Но, для повышения КПД, ведь ток будет достигать десятков ампер, придётся использовать дорогостоящие полевые транзисторы с низким сопротивлением канал и каким-то невероятным быстродействием. Опять же, придётся усложнять схему управления этим полевиком. Ведь затвор имеет ёмкость, а ёмкость очень сложно перезарядить мгновенно. Чем больше ток, тем выше потери на переключение. Именно поэтому такую схему питания никогда не применяют в ноутбуках, где текут значительные токи.

Я могу и дальше вам писать дайджесты, но лучше если вы сами всё же посмотрите, как решают эту задачу другие любители и профессионалы. Последние и создают готовые контроллеры для этих целей. Иначе просто заподозрите меня в претенциозности.

Iurii

Как я понял, Равномерный заряд банок требуется для того, что бы в случае последовательного соединения не было перезаряда. Я же заряжаю их параллельно и перезаряда таким образом избегаю.
Вы говорили про гальваничесую связь которая не позволит одновременно вести заряд банок и заряжать от них мобильные устройства. Это ведь не такая уж и проблема по сути то. Ведь заряд в этом случае будет идти по другой цепи, через повышающий преобразователь, или я ошибаюсь?

Я вам предлагал заменить фрагмент вашей блок схемы полной эклектической схемой, где бы было прорисовано хотя бы два "зелёных" преобразователя. Вы бы тогда убедились, что такая схема неработоспособна в виду короткого замыкания. Эта схема будет работать только с переключателем режима на два положения - заряд и разряд. Но, если использовать такой переключатель, то незачем городить столько "зелёных" контроллеров. Достаточно одного переключателя, как в моём красном фонарике. Но, переключатель в данном случае - тоже не выход. Почему будет сложно заряжать аккумуляторы, включённые параллельно, писал выше.

Интересно было бы увидеть такую схему. В мобильниках даже линейные УНЧ не применяют, хотя там мощность мизерная. В моём телефоне ток заряда 650мА. Это выходит, что в начале заряда пришлось бы рассеивать почти целый Ватт мощности:

0,65 (5 - 3,7) = 0,845 (Ватт).

Опять же, понадобился бы линейный стабилизатор с выдающимися параметрами - максимальным падением напряжения менее 0,8 Вольта.

Iurii


Уже несколько недель в интернете ищу и пока не нашел.

А переключатель я бы поставил, только где его разместить?

Контролеры маломощны. На 1А каждый. для эффективной зарядки одной банки этого достаточно, но для 9, да даже для трех мало. если не подключать к солнечной батареи другие девайсы а использовать ее только для заряда акб то потеряется половина выработанной энергии.

Инк
Спасибо за ссылки.
Первый - не стабилизатор напряжения, а контроллеры заряда. Он хоть и может пропустить 600мА, но в ключевом режиме. Температура 300С тоже надёжности не прибавит, даже если недолго (10 сек). Придётся тугоплавкий припой применять. Да и то, такою схему можно использовать лишь потому, что в самом зарядном устройстве используется импульсный стабилизатор напряжения на 5 Вольт.
Второй контроллер и вовсе для других целей предназначен.

Чудес не бывает. Если есть энергия, её нужно рассеивать. Вон, даже в импульсных стабилизаторах, когда мощность чуть больше, уже радиаторы устанавливают. Предположим у нас имеется эффективный импульсный стабилизатор 15 Вольт 6 Ампер с КПД 90%:

15 * 6 * 0,1 = 9 (Ватт)

9 Ватт это огромная мощность, можно детское питание подогревать.

Вы лучше подскажите, может знаете какие-то современные импульсные не очень дорогие (до 1$) чипы DC_DC с высоким КПД (на основе внутричипового поливика) и током порядка 8-10 Ампер.

Ясное дело, греются. Подобные "не стабилизаторы" в маленьком корпусе, вполне способны рассеять 0,85 Вт, о которых вы писали. На зарядные токи в 1 А и больше, я думаю, ставят только импульсные, тут уж не рассеешь...

По-моему ничего такого мировая промышленность пока не предлагает Только до 5 А, и то, это пиковый ток.

Это почему же? Или вы намекаете, что солнечная батарея даст больше энергии, чем способна накопить АКБ? Так можно автомобильный аккумулятор использовать. Хотя, и в UPS-ах стоят не самые хилые. Вся прелесть накопления энергии в том, что она бывает нужна именно тогда, когда солнце за тучу спряталось.
Приехали вы на свою дачу в солнечный день и сразу на речку пошли. А пошёл дождь вы на дачу прибежали, а все средства связи разрядились...

Скажите, у вас дома есть UPS? Просто интересно, почему вы всё время отказываетесь от проторенной дорожки, тем более, что вы уже выдели в сети стандартные решения.

Iurii
Ну вроде как li-ion заряжается током в 1 ампер. А контролер зарядки больше одного ампера и не даст.
Вот и получается что если к одному контролеру прицепить скажем три банки то ток заряда ограничится до 0.3 ампер что скажется на скорости зарядки. И если скажем погода будет хорошая и батарея будет вырабатывать 4 ампера, куда будут тратится остальные три если не подключены другие потребители? Я же правильно рассуждаю. Это в плохую погоду показатели выработанной мощности могут быть низкими и актуальными только для одного контролера. А так поставить по датчику на батарею и весь ток который выработает батарея, пойдет в акб. Что очень даже актуально в плохую погоду, на мой взгляд. И выключатель, он помоему не будет лишним. Позволит избежать случайного разряда батареи какой нибудь ерундой. Его же ставить нужно сразу после батареи, перед стабилизаторами?

Еще есть вопрос по поводу диода шотки. Я собираюсь собирать свою систему на трехвольтовых панелях. Его же без разницы как ставить, на каждую панель или можно обойтись одним на выходе всей системы?


Стандартных решений с li-ion акб не нашел. Смотрел про повербанки и т.п. но везде они соеденяются параллельно. Видел только одно решение с последовательным соединением но там банки заряжались отдельно. Т.е. к каждой банке подключалось по зарядке, собственно так я и решил сделать. А если говорить более глобально. О всей системе солнечной электростанции, то там все куда проще, СБ-> ШИМ контролер->АКБ/ПОТРЕБИТЕЛЬ. Но и габбариты соответствующие. Да и акб там не такой мудреный будет. Так что вряд ли это решение для меня.


P.S.
Нашел где в системе КЗ будет. И как я сразу этого не заметил..