¿Por qué mi “circuito del panel solar” de bricolaje muestra el voltaje de la batería y no el voltaje del panel solar?

Cuando conecta el voltímetro entre los puntos A y B, lo está conectando directamente a través de la batería, por lo que si los paneles solares emiten menos energía que el voltaje de la batería, el diodo tendrá polarización inversa y, en efecto, desconectará el La batería se descargará en los paneles solares y solo medirá el voltaje de la batería.

Por otra parte, si el voltaje de los paneles solares es mayor que el voltaje de la batería y la caída a través del diodo, los paneles solares forzarán la corriente hacia la batería, cargándola.

Sin embargo, debido a que la impedancia de la batería es muy baja, arrastrará el voltaje de los paneles solares hacia abajo cerca del voltaje de la batería, incluso aunque los paneles solares continuamente bombeen corriente a la batería.

A medida que pase el tiempo y la batería se cargue por completo, notará que su voltaje aumentará, pero nunca a su valor de circuito abierto a pleno sol de sus paneles solares, porque la química de la batería no lo permitirá.

La forma correcta de monitorear la carga de la batería es medir el voltaje y la corriente en ella, y nunca dejar que se eleve por encima de las recomendaciones del fabricante.

Si conecta los cables del voltímetro a los terminales de la batería, leerá el voltaje a través de la batería. Realmente no hay mucho más de lo que se puede decir al respecto.

La batería se modela esencialmente como una fuente de voltaje ideal en serie con una resistencia relativamente pequeña.

Los paneles solares, por otro lado, son más como una fuente current en paralelo con una resistencia relativamente grande.

Cuando los paneles solares están conectados a través de la batería, un modelo simple del circuito es

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

La corriente \ $ I_ {sc} \ $ es la corriente de cortocircuito producida (para una iluminación dada) por los paneles cuando los paneles están cortocircuitados.

El voltaje \ $ V_ {oc} \ $ es el voltaje de circuito abierto producido por la batería cuando la batería está en circuito abierto.

El análisis del circuito elemental nos dice que el voltaje a través de los terminales de la batería con el panel solar conectado es

$$ V_ {bat} = V_ {oc} \ frac {R_p} {R_p + R_b} + I_ {sc} R_p || R_b $$

Dado que, por lo general, la resistencia \ $ R_b \ $ es mucho menor que la resistencia \ $ R_p \ $, el voltaje a través de la batería es aproximadamente

$$ V_ {bat} = V_ {oc} + I_ {sc} R_b \ approx V_ {oc} $$

En otras palabras, a menos que los paneles proporcionen una corriente relativamente grande y / o la resistencia interna de la batería sea relativamente grande, medirá aproximadamente el voltaje de la batería en el circuito abierto con el panel solar conectado .

Los paneles solares tienen una resistencia de salida bastante alta y, por lo tanto, cualquier carga apreciable disminuirá el voltaje de salida de los paneles. Una batería de plomo-ácido, por otro lado, puede suministrar una carga de varios amperios sin apenas cambiar su voltaje de salida. Esto es en gran parte el mismo cuando la corriente de carga entra en la batería, así que, de hecho, la batería dominará y el voltaje que leerá será en gran medida el mismo, ya sea que las células solares estén conectadas o no.

Si coloca un interruptor momentáneo, normalmente cerrado, en el circuito del lado de la batería donde se conecta el voltímetro, puede leer el voltaje del panel de circuito abierto mientras mantiene presionado el botón.

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