¿Cómo alimentar un ventilador de 12V simplemente usando un panel fotovoltaico?

El ventilador tiene una clasificación de 0.53A a 12V. Rango de voltaje de 7-13.8V. Si selecciona un panel solar nominal de 12 V con una corriente de cortocircuito de salida de alrededor de 0,5 A (y ciertamente no más de 0,53), estará bien. Sí, el voltaje máximo del panel puede ser de 20 V o más, pero el panel no puede alcanzar ese voltaje cuando se conecta una carga.

El panel solar tiene una curva V-I. En otras palabras, la corriente y la tensión del panel están siempre en una curva bien definida (en condiciones de iluminación constante). Asimismo, el motor tendrá una curva V-I. Cuando los conectes, encontrarán el único punto de intersección de sus curvas V-I.

Siempre que la tensión en ese único punto de intersección no exceda la tensión nominal máxima del motor (13.8), entonces está bien. Desafortunadamente, no tenemos la curva V-I para el motor o el panel solar.

Pero, sabemos que el motor consumirá 0.53 amperios a 12V. Y, cada panel solar publica su corriente de cortocircuito (también conocido como, Isc). Entonces, si utiliza un panel solar que solo puede suministrar 0.53A (Isc < = 0.53A), no debe preocuparse. Debido a que a cualquier corriente más baja, el voltaje será inferior a 12V.

El panel al que has vinculado tiene un Isc de 0.69A. Por lo tanto, si usa ese panel, hay algunos problemas potenciales. Todavía hay una posibilidad de que esté bien, pero tendría que intentarlo para averiguarlo. Si puedes encontrar un panel con un Isc más bajo, será más seguro. Si puede encontrar un panel con una curva V-I publicada, puede verificar la corriente a 12 V para ver si está bien. Si desea utilizar el panel al que está vinculado, debe estar preparado para consumir algo de energía adicional de alguna manera (si es necesario), utilizando uno o más diodos de potencia en serie o resistencias en serie, o utilizando un regulador LDO. Solo lo suficiente para mantener el voltaje por debajo de 13.8 a pleno sol. Personalmente, no usaría un convertidor DC-DC en este caso solo por la complejidad y el costo. Tampoco estoy totalmente seguro de cómo se comportará el DC-DC cuando la iluminación es baja. Puede deberse a algo extraño en el que se enciende y apaga de forma irritante.

Suministrar un ventilador de 12V con 17-18V es una mala idea. Usar un regulador lineal para convertir el voltaje del panel solar a 12V también es una mala idea, ya que solo desperdiciará energía (18V-12V) * 0.8 = 4.8 Watt. El convertidor reductor que mencione convertirá el voltaje del panel solar a 12 V con una pérdida mínima. Para responder a la pregunta 4, la carga (convertidor con ventilador) no afectará a cómo el panel solar maneja el clima nublado. Sin embargo, la nubosidad afectará la cantidad de energía que puede emitir el panel. En algún punto nublado, el regulador reductor requerirá demasiada energía para mantener la regulación de 12 V, lo que llevará a la disminución de la salida de 12 V = el ventilador se detiene.

Es posible comprar tableros convertidores reducidos en la mayoría de las tiendas que suministran componentes o kits electrónicos. Busque, por ejemplo, una placa LM2596 como esta: Step-Down

Si conoce la impedancia del ventilador durante su funcionamiento, puede conectarlo al panel fotovoltaico siempre que agregue una carga adicional al bucle de la serie. Si agrega una carga o resistencia en serie que toma 5 V del panel fotovoltaico, el ventilador funcionará sin problemas. Ya que está usando energía libre del sol, la pérdida de potencia introducida por la carga resistiva es irrelevante. Tu fan funcionará.

¿No sería más sencillo conectar un controlador de carga al panel fotovoltaico que aceptará una amplia gama de voltajes de panel fotovoltaico (enusre obtendrá uno para su rango de voltaje de panel fotovoltaico), agregue una batería de 12 V (aproximadamente 10 Ah) ), y conecte el motor a la salida de 12 V del controlador de carga. Esto permitirá que el ventilador funcione cuando el sol no brilla. La batería tendrá el mayor costo, probablemente alrededor de $ 30, y el controlador de carga costará alrededor de $ 15 (vea ebay para ambos). Finalmente, la mayoría de los controladores de carga de hoy también tienen una salida USB de 5V, por lo que puede cargar su teléfono si lo desea.