Sistema de panel solar - averiguar las especificaciones correctas

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Estoy construyendo un sistema de seguridad fuera de la red, basado en un teléfono inteligente como una cámara de seguridad 24/7 y un arduino nano para varios sensores. Una versión bastante interesante en mi opinión, tal vez lo publique en algún momento. Pero estoy luchando tratando de calcular los valores requeridos para mi sistema. Las tres cosas que debo encontrar son :

  1. capacidad de la batería
  2. potencia del panel solar
  3. controlador de carga

Información que tengo:

  • El teléfono inteligente que funciona en modo de cámara es la carga principal, el arduino es bastante insignificante. Estoy usando un Samsung Galaxy S4 con una batería de 2600 mAh de capacidad. Lo probé y encontré que dura 3 horas para una carga completa. El cargador de pared normal del teléfono es 5v \ 2A.

  • En realidad traté de ejecutarlo con un viejo sistema de paneles solares que obtuve de un amigo, que usa una batería de plomo de 12v 7Ah y este conjunto de panel de 10W y un controlador de carga pwm de 3A . Utilicé un cargador de coche-usb (para convertir de 12v en los pines de salida de carga en el controlador de carga) y no duró mucho, solo durante aproximadamente medio día.

  • Vivo en Israel, por lo menos 6 buenas horas de luz solar fuertes al día.

Aquí está mi intento de hacer algunos cálculos: La batería de 2600mAh consumida en 3 horas se puede redondear a una carga de 1Ah (o, dado que está en 5v, a una carga de 1Ah * 5v = 5Wh), por lo que el sistema consume 24A diariamente (o 120W). Por lo tanto, una batería con capacidad de 30-50Ah es adecuada, y un panel solar de 30W-40W funcionará (ya que 30W * 6h = salida diaria de 180Wh). Si esto es correcto, estoy pensando en comprar un panel solar de 30W , a 10A controlador de carga PWM (con salida de 5v / 3A usb que es realmente buena para mis necesidades) y una batería de plomo ácido de ciclo profundo de 12v 40Ah.

¿Lo estoy haciendo bien? ¿Es esto correcto? Por favor, comparte tu conocimiento.

Todo lo mejor, Roei.

    
pregunta Roei

1 respuesta

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Si va a ejecutar alimentación externa a su teléfono, necesita saber cuánta energía consume el puerto externo.

Su estimación actual de 5W basada en la capacidad interna de la batería de 3.7v 2600mA que dura 3 horas puede o no ser buena. Es posible que un teléfono sea bastante derrochador en su uso de la red eléctrica externa barata (lo que cree que es la red eléctrica).

Si observamos su ejercicio de "medio día" (llamemos a eso 12 horas), entonces tenemos un panel solar de 10W iluminado durante 6 horas, suministraría 60 Wh. No está claro con cuánta energía comenzó su ejercicio la batería, pero si no duró, al final fue cero. Una batería de 12v 7Ah almacena 84Wh, y has usado en algún lugar entre el 0% y el 100% de esto. Esto le da un rango de 60 a 144 Wh utilizado por su teléfono en 12 horas, o una potencia de 5 a 12 vatios. He desatendido la ineficiencia de la conversión de energía a través de los controladores de carga y los suministros USB, ya que generalmente son bastante eficientes, y la incertidumbre en su rango de 5 a 12 W empequeñece las extrañas cifras de eficiencia del 90%.

Seleccionemos una figura redonda en la parte superior de ese rango, de 10W de consumo.

Como su panel solar suministra energía durante 6 horas en un día de 24 horas, necesita un panel de 40W como mínimo. Ir más grande aumenta la tolerancia a la desalineación, envejecimiento, suciedad.

Como sus baterías suministran energía durante 18 horas al día, necesita un mínimo de 180 Wh. Con una batería de 12v, eso es 15Ah. Ir más grande reduce la profundidad de la descarga, por lo que mejora la vida del ciclo. Si alguna vez tiene un día aburrido, tendrá que correr durante 24 + 18 horas, en lugar de 18, por lo que necesitará un 35Ah básico. Una batería de ese tamaño le ofrecería un buen ciclo de vida a diario y tendría la capacidad de emergencia para llevarlo dos días de vez en cuando si lo necesitaba.

El controlador de carga debe recargar la batería en 6 horas, por lo que debería tener una capacidad nominal de 30 W como mínimo (el tiempo de carga de 30W * 6 horas para suministrar el uso de 10W * 18 horas). A 12v, 30W es de 2.5A. No está de más tener una calificación un poco más, pero la capacidad de alimentación del panel lo limitaría.

Una vez que haya medido correctamente el consumo de energía de su teléfono, puede escalar los otros números de potencia y capacidad de manera adecuada.

    
respondido por el Neil_UK

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