Зарядка NiMH от солнечной батареи, перестарался? Опции

[reget]

Собрал уличный светильник на солнечной батарее по этой простой схеме:



В качестве аккумулятора установил 2 последовательно соединенные аккумуляторные батареи размера AAA емкостью 1000 мАч.
Солнечный модуль собрал из девяти последовательно соединенных солнечных элементов размером 25х50 мм (в сумме напряжение около 4.5 вольт). В дождливый/пасмурный день такой модуль заряжает аккумуляторы током 30-50 мА. При таком зарядном токе за день ничего плохого не произойдет.
Однако, в ясный день солнце начинает аттаковать аккумуляторы током до 400 мА. Два-три часа и аккумулятор наберет свою емкость, а что дальше произойдет? Если после этого еще 3-4-5 часов солнечная батарея будет питать аккумулятор таким (или чуть меньшим) током? Аккумуляторы будут испорчены?
Можно ли не допустить перезаряда, не сильно при этом усложняя схему?

[Methane]

Аккумуляторы будут испорчены?

Угу.

Можно ли не допустить перезаряда, не сильно при этом усложняя схему?

Да. Но насчет "не сильно" понятие растяжимое. TL431 + подстроечник + транзистор, сильное усложнение?

[reget]

Не сильное, вполне приемлимое. TL431 будет отсекать солнечную батарею от аккумулятора при достижении определенного напряжения?
Буду очень благодарен, если нарисуете схему этого ограничителя

[domowoj]

NiMH аккумуляторы боятся не только перезарядки,
у них сущ. так называемый эффект памяти, т.е. если их начинать заряжеть не разряженные до 1Вольта, то емкость их
падает и со временем они выйдут из строя.
В инете существует куча статей на эту тему.
Делайте классическую зарядку.

http://www.ladoshki.com/159-articles-Ni-Cd...вильное-исп.htm

[Methane]

Не сильное, вполне приемлимое. TL431 будет отсекать солнечную батарею от аккумулятора при достижении определенного напряжения?
Буду очень благодарен, если нарисуете схему этого ограничителя

Нет. Просто при достижении максимального напряжения, будет просто электричество через себя пропускать, и не давать заряжаться аккумуляторам дальше. Это не совсем правильно, но работать должно.
Вот, готовое.

[domowoj]

Methane
Вы нарисовали параллельный стабилизатор напряжения, а Ni-Ca & Ni-Mh
заряжаются током, причем током не превышающим опр. величины
и при этом (совсем забыл сказать топикстартеру) необходимо контролировать температуру,
кот. не должна быть более 40 град. по Цельсию.

reget
еще зарядка током 0,1С длится 16 часов,
если быстрый заряд - то меньше.

Сообщение отредактировал domowoj - Jun 7 2009, 03:49

[Methane]

Methane
Вы нарисовали параллельный стабилизатор напряжения, а Ni-Ca & Ni-Mh
заряжаются током, причем током не превышающим опр. величины

Ток, стабилизируется солнечной батареей.

и при этом (совсем забыл сказать топикстартеру) необходимо контролировать температуру,
кот. не должна быть более 40 град. по Цельсию.

Да, да. А еще разряжать нужно. Просилась простая схема. А самый просто способ, это просто ограничить напряжение чтобы не допустить перезаряда.

[reget]

Ni-Ca & Ni-Mh
заряжаются током, причем током не превышающим опр. величины
и при этом (совсем забыл сказать топикстартеру) необходимо контролировать температуру,
кот. не должна быть более 40 град. по Цельсию.

Магазинные зарядники заряжают NiMH током от 0.1 до 1C - не слишком определенная величина В моем случае ток зарядки будет гулять от 0.05C до 0.4C в зависимости от погоды, что вполне приемлимо.
Какие-то очень правильные и хитрые зарядники с контролем температуры - это совсем излишнее для моей конструкции. Аккумуляторы допустимо менять раз в сезон.

Вот, готовое

Какой транзистор выбрать и какие номиналы у двух резисторов, что без маркировки (с R1 и R2 все понятно).

И еще такой вопрос назрел - в моей конструкции происходит повышение напряжения для питания яркого белого светодиода, поэтому светодиод высасывает аккумуляторы вплоть до 0.6 вольт на каждом. Допустима ли разрядка до такого напряжения и чем это грозит?

Сообщение отредактировал reget - Jun 7 2009, 09:41

[domowoj]

И еще такой вопрос назрел - в моей конструкции происходит повышение напряжения для питания яркого белого светодиода, поэтому светодиод высасывает аккумуляторы вплоть до 0.6 вольт на каждом. Допустима ли разрядка до такого напряжения и чем это грозит?

Вообще-то на сверхярком белом светодиоде падает около 3Вольт при нормальном токе.
А переразряд для акк. так же недопустим, как и перезаряд.

[Methane]

Какой транзистор выбрать и какие номиналы у двух резисторов, что без маркировки (с R1 и R2 все понятно).

Транзистор - любой. PNP, если сначала отрегулируете R1 и R2, а уже потом подключите не заряжные "до упора" аккумуляторы, то 5 ватт рассеиваемая мощность и ток в ампер берите.

Тот что в базе, минимальный ток катода - 1ма, напряжение на базе типичного транзистора - пол вольта. сталобыть 500 Ом хватит. Но можно и 330 и 240 итд.

У другого, возле батареи - вам он не нужен. У вас достаточного внутреннего сопротивления солнечной батареи.

И еще такой вопрос назрел - в моей конструкции происходит повышение напряжения для питания яркого белого светодиода, поэтому светодиод высасывает аккумуляторы вплоть до 0.6 вольт на каждом. Допустима ли разрядка до такого напряжения и чем это грозит?

Идите в магазин за новыми аккумуляторами. И подумайте как еще одну TL431 подключить, чтобы она гасила ваш DC/DC.

[reget]

эхх. Видимо будет проще подключить сборку из 3х аккумуляторов и исклить DC/DC вообще. И тогда наверно светодиод не будет разряжать батареи до таких значений? Если напряжение упало настолько, что светодиод уже погас, он перестает потреблять ток?

[Methane]

эхх. Видимо будет проще подключить сборку из 3х аккумуляторов и исклить DC/DC вообще. И тогда наверно светодиод не будет разряжать батареи до таких значений? Если напряжение упало настолько, что светодиод уже погас, он перестает потреблять ток?

Да. но светится он будет очень не равномерно.

[Glupen']

эхх. Видимо будет проще подключить сборку из 3х аккумуляторов и исклить DC/DC вообще. И тогда наверно светодиод не будет разряжать батареи до таких значений? Если напряжение упало настолько, что светодиод уже погас, он перестает потреблять ток?

А вот тут сложно сказать. На участках до 2В производители очень плохо рисуют ВАХ. Точнее до "начала свечения" рисуют четко 0мА. Хотя микроамперы там я думаю остаются. Советую самому экспериментально снять ВАХ белого светодиода.

[Methane]

А вот тут сложно сказать. На участках до 2В производители очень плохо рисуют ВАХ. Точнее до "начала свечения" рисуют четко 0мА. Хотя микроамперы там я думаю остаются. Советую самому экспериментально снять ВАХ белого светодиода.

ЗЫ, при разных температурах.

[reget]

А стабилитроном ограничить напряжение не получится?

[Methane]

А стабилитроном ограничить напряжение не получится?

Сомневаюсь. С точностью у них не очень.

[reget]

видимо все-таки придется поставить стабилизатор напряжения и МК, чтоб мерять напряжение на АКБ/солнечной батарее и управлять зарядкой/включением LEDs. Еще и экономичнее получится, т.к. сейчас светодиоды включаются, когда на улице еще светло (но солнечные элементы уже не работают), задержку в пару часов можно сделать легко

Сообщение отредактировал reget - Jun 12 2009, 16:22

[Белый дед]

Лучше поставить никель-кадмиевые аккумуляторы, а не гидридные - жить будут во много раз дольше (но емкость немного меньше).
К тому же они неограниченно долго держат ненормированный перезаряд током разумной величины, только греются.
Большой ток заряда от солнечной батареи нужно ограничивать - позистором или самовосстанавливающимся предохранителем на уровне 70-100 ма.

[Methane]

К тому же они неограниченно долго держат ненормированный перезаряд током разумной величины, только греются.

Кто это вам сказал? Тоесть держат то они держат, только потом не работают.

[Белый дед]

Работают, и очень долго. У какого-то производителя даже прямо в документации указано. Важно, чтобы ток был не слишком большой - тогда успевает происходить рекомбинация газов, иначе раздуются.

[nikulem]

видимо все-таки придется поставить стабилизатор напряжения и МК, чтоб мерять напряжение на АКБ/солнечной батарее и управлять зарядкой/включением LEDs. Еще и экономичнее получится, т.к. сейчас светодиоды включаются, когда на улице еще светло (но солнечные элементы уже не работают), задержку в пару часов можно сделать легко

Попробуйте применить для питания светодиодов повышающий имп. преобразователь с высоким КПД.
Тогда энергия заряженных аккумуляторов будет расходована полностью (в разумных пределах конечно).
Я вот, раньше занимался подобной ерундой



Ну а белые светодиоды "съедают" напряжение величиной примерно 3,2 - 3,5 В

[Methane]

Работают, и очень долго. У какого-то производителя даже прямо в документации указано. Важно, чтобы ток был не слишком большой - тогда успевает происходить рекомбинация газов, иначе раздуются.

У какого? У всех что я знаю, никелькадмиевые накрывались после зарядки в течении 24 часов током в 0.1с.

[Белый дед]

А что в них может накрыться? Если раздулись и вытекли - значит ток для них был большой. Сделать ток поменьше - и будут жить.
А вообще никель-кадмиевые бывают очень разного качества. Какие именно вы использовали?