Circuito de conmutación paralelo / serie de paneles solares

Tal circuito de control es posible, pero una mejor idea es dejar los paneles fijos en una configuración y lidiar con el cambio resultante en el voltaje con el tipo correcto de fuente de alimentación de conmutación. Si desea obtener fantasía, incluso podría implementar el seguimiento del punto de máxima potencia o algo razonablemente cerca.

La fuente de alimentación conmutada no puede generar más energía de la que producen los paneles, pero puede convertir (con una pequeña pérdida) de cualquier voltaje y corriente que los paneles deseen producir a un voltaje o corriente controlada diferente (con el otro limitado por la potencia disponible).

Si la configuración de la serie siempre produce más voltaje del que necesita, incluso con poca luz, así es como debe configurar los paneles. La fuente de alimentación de conmutación siempre hace un voltaje más bajo, lo que lo mantiene simple. Eso se llama un regulador de "dinero", con mucha información sobre eso por ahí.

Sería útil decir qué voltaje desea en última instancia y qué rango de corriente es útil a ese voltaje.

Añadido:

Ahora dice que esto es para alimentar un sistema de 12 V, que probablemente funciona con baterías de plomo-ácido, aunque no lo dijo.

Una característica útil de las baterías de plomo-ácido es que pueden tomar una corriente de carga razonable incluso cuando están llenas y aún así regular el voltaje lo suficiente para la mayoría de los propósitos. Dado que, una solución realmente simple es cablear los paneles solares en serie para obtener el voltaje más alto del que habló, que siempre es un poco más que el nivel de la batería de 12 V incluso en días nublados (cuando la luz es realmente baja, el voltaje será más bajo) , pero entonces hay tan poca potencia para ser irrelevante, y simplemente conecte esto al riel de 12V con un diodo Schottky. Eso no utilizará los paneles de manera más eficiente en alta iluminación, pero probablemente no sea tan malo en días nublados por los números que proporcione.

Un convertidor reductor que ejecuta los paneles con la mejor eficiencia para la insolación dada y luego descarga cualquier corriente que pueda en el riel de 12 V debería ser un poco más eficiente. Con un diseño de convertidor decente, la pérdida adicional en el conmutador debería ser más que compensada al ejecutar los paneles con su eficiencia óptima.

Sin embargo, si tiene energía más que suficiente a plena luz del sol y el problema real es cuando está nublado, tal vez la conexión en serie tonta (con un diodo Schottky para evitar la corriente inversa cuando está oscuro) lo hará. Probablemente me tentaría probar eso primero y ver qué obtienes y cuán eficiente es todo el sistema en los días nublados cuando realmente importa.

Resumen:

• Se puede hacer de forma sencilla y económica si lo desea.

La "mejor" manera, sin reparar en gastos, es usar la electrónica para convertir lo que tienes en lo que quieres. Ya sea un convertidor de refuerzo tp elevar los paneles de bajo voltaje cuando se desee o un convertidor reductor para reducir los paneles conectados en serie cuando sea necesario.

HOWEVER

Lo que describe puede lograrse de forma económica y simplemente utilizando relés. También puede hacerlo con electrónica, pero usar un par de relés es tan simple y barato que es difícil de superar.

Considere esta solución con 2 paneles. Esto se puede extender fácilmente a los paneles 2N según sea necesario.

Vea el diagrama del circuito al final.
 Tenga en cuenta que el relé puede ser SPDT en lugar de 2 relés como se describe aquí.

Panel B = Panel superior = PVB. .
 Panel A = panel inferior = PVA

PVB + se conecta a B +
 PVA- se conecta a tierra.

Proporcione dos relés.
 Relé 1 = cambio monopolar.
 Los contactos son NO, NC y comunes.
 NO = normalmente abierto
 NC = Normalmente cerrado = conectado a común cuando está depowerd.

Relé 2 = normalmente unipolar abierto.
 Use el mismo NO, terminología común como relé 1.

PVB- a Relay1-common
 PVA + a Relay1-NC
 Relay-1_NO al suelo

PVA + también para Relay 2 common
 Relay2-NO a Battery +

Proporcione un circuito mágico para operar ambos relés cuando Vpanel se eleve lo suficientemente alto como para permitir la operación en paralelo y para que no funcionen cuando Vpanel caiga demasiado bajo. Puede usar los relés con histéresis debido a las características del relé, pero un simple comparador de ventana o un histérico con esta función lo hará fácilmente.

Cuando los voltajes FV son bajos, los relés no están operados y los paneles están en serie.
 Cuando el voltaje del panel fotovoltaico es lo suficientemente alto, los relés operan y los paneles cambian a paralelo.

La conmutación podría ocurrir debido a nubes, etc., pero con una histéresis suficiente, esto no debería ser tan malo.

También puedes usar un LDR o un sensor de fotocélula para controlar esto.

Puede agregar un retraso de segundos a minutos para minimizar el chatter.

ASEGURAR los relés se interrumpen antes de hacerlos.

Si R2 funciona mientras R1 no se opera, los contactos en ambos relés se entretendrán con la corriente de PVB en cortocircuito. Agregar un diodo entre R2-NO y la batería evita que esto suceda. Muy recomendable :-).

Quck sketch sugiere que esto funcionaría bien con 3 x MOSFETS y algunos rascarse la cabeza. Probablemente necesitan ser operados "al revés" en el segundo cuadrante debido a los diodos del cuerpo, pero es factible. Más tarde.

FET1 tierra PVB- cuando se desee.
 FET2 conecta PVA + a PVb- CUANDO ES DESEADO.
 FET3 conecta PVA + a la batería cuando sea necesario.

El FET 2 está referenciado en el suministro medio, pero no debería ser un problema.

E & OE !!!!
 Compruebe mi NC NO común, etc :-)

Circuito:

Aquí vamos, entonces.
 Forrest mims style cct:

El relé probablemente puede ser un solo DPDT o un SPDT y un SPST o lo que sea.
 Como se muestra, los relés están desactivados y los paneles fotovoltaicos están en serie
 Cuando los relés activan los paneles fotovoltaicos están en paralelo.
 El diodo en RH No hay contacto entre el conductor y la batería se detiene PVB (superior) cortocircuitando a través de dos contactos si el contacto RH se cierra antes de que el contacto LH esté abierto.

Si los contactos están en un relé DPDT y los contactos se rompen antes de hacer el diodo, no es necesario.

"Controlador"

R1 / R2 establece la tensión de cambio.
 R3 agrega histéresis como se desee.

0515 - hora de acostarse.

Es mejor utilizar un circuito de cargador de batería solar. Están disponibles a bajo costo en el mercado, y no creo que puedas hacer uno más barato. Básicamente, el cargador es un convertidor de CC a CC con mayor eficiencia.