Portatif Solar Güç Ünitesi mi Yapsak?

[theta]

Merhabalar,
11W kamp lambamız bitti sayılır, yeni proje lazım

Bir süredir üzerinde düşündüğüm bir şey var:

Şimdii,
kolay taşınabilen, sağlam ve güvenilir, üzerinde enerji depolayabilen ve gereksinim duyulacak her türde (12V DC, 220V AC, 5V usb ve harici 12V şarj çıkışı) elektrik sağlayabilen bir ünite yapamaz mıyız?

Şarj kapasitesi ve büyüklük konusunda güzel bir denge sağlayabilirsek çok kullanışlı bir tasarım ortaya çıkarmak mümkün.
Üstelik böyle bir güç ünitesi için gerekecek neredeyse her komponent (güneş panelleri, akü grupları, şarj kontrol üniteleri, inverterler vb.) hazır olarak bulunabiliyor. Dolayısıyla detaylı devrelerle uğraşmamıza da gerek kalmayacak. Yapmamız gereken, uygun değerdeki elemanları seçip doğru şekilde birleştirmek.

İnternette konuyu araştırdığımda bir çok aluminyum bavulumsu çanta ya da kumaş bir "altlığa" yerleştirilmiş pahalı katlanır paneller buldum. Kumaş panellerin ya depolama kapasiteleri düşük ya da çantaların içinde ağır aküler kullanıyorlar. Türkiyede de örneğin Andoutdoor da çanta şeklinde, depolama özelliği olmayan sadece harici akü şarjı için bir ürün gördüm. 26W lık panelleri ile regülatörü hariç fiyatı 279TL:
http://www.andoutdoor.com/store/ProductDetails.aspx?productid=95718
Fiziken inceledim, bana göre boyutları aküsü bile olmadığını da hesaba katarak bu amaç için büyük ve ağır kalıyor (52x33x4cm, 4.9kg)

Şöyle bir şey düşünüyorum:
Bauhaus ta satılan yassı bir çanta şeklinde Seifert Magnus 63 takım çantaları var. Siyah polipropilen malzemeden oldukça dayanıklı tasarlanmış. 40x30x6.5cm boyutları ile 2 tane 10W panel kullanımı için çok uygun ölçülerde. Kenarlarındaki bölümleri gereken giriş çıkışları korunaklı şekilde sağlamak için çok uygun. Kilitlenebiliyor ve sadece 670g ağırlığında.
Oturup sıfırdan bir tasarım yapsak buna çok benzer bir şey çizerdik sanırım .
(Bakınız resimler)

İşin fonksiyonel kısmının özeti ise şöyle:
2 tane 12V 10W paneli paralel bağlıyoruz. Boşta 21.5V 1.1A veren bu panellerle LM317 ve 1.8 ohm direnç kullanarak hazır satılan 14.8V 4.4A korumalı li-ion pil paketini (http://tunelsan.com/li-ionli-polymer-piller/tnl-148v-44a-li-ion-koruma-devreli-batarya-grubu) 0.7A sabit akımla şarj ediyoruz.
Şarj akımı C/6 seviyesinde kaldığından daha güvenli. 6-7 saat güneşte tam şarj gerçekleşiyor ve pillerin üzerindeki koruma devresi aşırı şarjı önlüyor.

Bir on/off/on şartelle panellerin çıkışını ya usb çıkışı da olan max 100 watt lık invertere (inverterin kendi şalteri de var) ya da 5A lik bir şarj regülatörü üzerinden harici şarj çıkışına yönlendiriyoruz.
Seçimlik olarak pilleri, çantamıza dahil edeceğimiz bu ürünü (http://tunelsan.com/ni-mhli-ionli-po-sarj/1-4-hucre-arasi-li-ionli-polymer-akilli-sarj-cihazi) kullanarak 220V ile haricen de şarj edebiliyoruz.
Ve hatta kombine bir 12V floresan aydınlatma da eklenebilir.

Gereken tüm kablolar aynı çantanın içinde saklanıyor. Toplam ağırlık 3.7kg kadar oluyor ve kapasite 65Wh gibi...

Düşünce ve değerlendirmelerinizi esirgemeyiniz

 

[theta]

Ynt: Portatif Solar Güç Ünitesi mi Yapsak?

İşin fonksiyonel kısmının özeti ise şöyle:
2 tane 12V 10W paneli paralel bağlıyoruz. Boşta 21.5V 1.1A veren bu panellerle LM317 ve 1.8 ohm direnç kullanarak hazır satılan 14.8V 4.4A korumalı li-ion pil paketini (http://tunelsan.com/li-ionli-polymer-piller/tnl-148v-44a-li-ion-koruma-devreli-batarya-grubu) 0.7A sabit akımla şarj ediyoruz.
Şarj akımı C/6 seviyesinde kaldığından daha güvenli. 6-7 saat güneşte tam şarj gerçekleşiyor ve pillerin üzerindeki koruma devresi aşırı şarjı önlüyor.

Yukarıdaki düşüncemizde bir mantık hatası var: 14.8V luk pil grubunu boşta 21V bile verseler iki 10Wlık paneli paralel bağlayarak şarj edemeyiz ki

Şimdi seçenekler:
- 11W lık lambada olduğu gibi iki pil grubu yapıp ayrı ayrı şarj edeceğiz; rölelerle seri bağlantıya geçeceğiz
- Panelleri şarj sırasında seri doğrudan kullanımda paralel bağlayıp 24V 0.5A güç kaynağı olarak kullanacağız.

Düşünmeye devam...


Bu arada, aşağıdaki sitede Li-Ion pilleri (NiMh için de uygun tabii) sabit akım ve sabit voltaj ile şarj eden (dolayısıyla akım kesmeli) ve dolduğunu ledin sönmesiyle belli eden yapması kolay bir devre buldum. Devreyi özelleştirebilmek için geniş açıklamaları ve hatta dwg formatında baskılı devre çizimini bile paylaşmış site sahibi. Harika

http://www.shdesigns.org/lionchg.html

 

[tornado57]

Ynt: Portatif Solar Güç Ünitesi mi Yapsak?

Abim bu sistemi, gerekli kontrol devresi ile oto/karavan aküsünü şarj edecek şekilde ayarlayabilirseniz kamp alanı gibi uzun süreli kullanımlar için hem depolama maliyetini (piller) azaltmış olursunuz hem de çakmaklık üzerinden açlışan 150-180 watt inverterler ile USN çıkışı ve 220 v çıkış alabilirsiniz(ben çinden 150 w lık bi tane aldım, arabada laptop şarjı için), araç yada karavan, tekne vb üzerine büyük aküler konululabildiğinden kullanım süresi de uzar.
Ama araç olmadığında da yeni bir depolama alanına ihtiyaç duyulacak demektir. Yapmayı palladığınız sistemin taşınabilir olması büyük avantaj tabiki, hem araca takviye yapabilirsiniz hem de pil istemleri ile telefon şarjı aydınlatma gübü düşük tüketim gerektire uygulkamalrı çalıştırabilirsiniz.
Aydınlatma sistemleri için kesinlikle led öneririm, hem 12V herm 220 v bulabilirsiniz ( 220 lerde akımı 12 V yada daha aşsğısına ye düşürerek çalışır zaten) tüketimleri de gayet uygundur.
Ayrıca hazır paneller pahalı ve ağırlar, sizin düşündüğünüz tip bir çanta sistemi hem taşımaya hem korumaya yeteceketir bence, düşündüğünüz piller ile de güneş enerjiğsinin olmadığı zamanlarda da acil ihtiyacınızı karşılar.
Ben evde 20 W panel ile eski bi aküyü ledlere bağlayıp izne çıktım 11 gün yanmışlardı, ledlerin bazıları kesmiş dirençlerini akünüğn arızasından akım düşmüş.
güneş enerjisi de küçümsenemeyecek kadar güçlü bi enerji bence.
çinden aldığım ufak bir güneşl enerjili şarj cihazı ile otobüs yolculuğum sırasında hem cepten internete girebildim, hem de bol bol konuşabildim. Bir süre sonra dahili bataryası bozuldu, iki adet nokia bl5-c lehimleyip koydum içine güzel çalışıyor hala.
Araç aküsünü uzun süreli yatarda koruma amaçlı küçük paneller de var 5 w falan, depolandığınd illaki az çok bi iş görür.
Bu fikri gerçekleştiririseniz güzelce burada anlatın hep birlikte faydalanalım derim, hatta maliyeti de uygun olursa burdaki arkadaşlardan da satın almak isteyenler olacaktır.

 

[buralpdi]

Ynt: Portatif Solar Güç Ünitesi mi Yapsak?

yeni bir proje yeni heyecan, izliyoruz, selamlar

 

[fsirin]

Ynt: Portatif Solar Güç Ünitesi mi Yapsak?

Yukarıdaki düşüncemizde bir mantık hatası var: 14.8V luk pil grubunu boşta 21V bile verseler iki 10Wlık paneli paralel bağlayarak şarj edemeyiz ki

;D
Pillerimiz 14.8V sesli düşünelim. Şarj için tepe değeri 16.8V olacaktır. Güneş panelleri tam gücü genellikle 17V civarında verir. Panelin ısınmasına engel olunursa hiç bir devre kullanmadan, sadece bir diyotla paneli bağlıyarak şarj edebiliriz. LM317'li filan bir devre kullanırsak iki paneli seri bağlayarak şarj mümkün olur. Böylece panelden ürettiğimiz gücün tahminen yaklaşık %40'ını ısı olarak kaybederiz. Halbuki devresiz, tek panel yeterli. Güneş panelimiz en iyi şartta 1.1A vereceği için sorun yok. Şarj durumunu pilin koruma devresi halleder.
İkinci panel ikinci bir diyotla paralel bağlanırsa, az ışık durumunda şarj değeri iyileştirilebilir.

 

[theta]

Ynt: Portatif Solar Güç Ünitesi mi Yapsak?

Bu harika olur; benzer bir duyguyu li-ion mini panelimizden hatırladım şimdi, "dejavu" yaşıyorum

Peki iki paneli SR560 gibi iki diyotla paralel olarak birleştirip pillere bağladığımızda gün içinde 4-5 saat 16.8V almak mümkün olur mu dersiniz? Tabii ki güneşin altında ısınacaktır paneller

 

[fsirin]

Ynt: Portatif Solar Güç Ünitesi mi Yapsak?

Güneş pilleri ısındıkça eşik gerilimleri düşer yani ürettiği gerilim azalır. Hava sıcaklığı ve paneller aşırı ısınmıyorsa 16.8V elde etmek sorun olmayacak. Paneller ısınırsa gerilimler düşecektir. Yani boştaki gerilim 21V yerine 19V'a inmiş bile olsa, biz yine 16.8V elde ederiz ama akımımız biraz azalır bunun da bir sorun oluşturacağını sanmıyorum. 1.1A yerine atıyorum 0.9A'e iner. Akım yarıya bile inse ne zararı var? pilimiz yine şarj olur. Önemli olan gerilim kaybetmeyelim. Gerekirse paneli çift kanat açarsınız akım ise ikiye katlanır.

 

[theta]

Ynt: Portatif Solar Güç Ünitesi mi Yapsak?

Sn. tornado57, ünitenin harici akü şarjı için bir çıkışı olacak zaten. Bir şartelle ister kendi pil grubunu isterse şarj kontrolörü üzerinden harici aküyü besleyebilecek.
Maliyet konusu pek parlak değil; malzemeleri hesapladım epeyce tutuyor, ticari amaçla pek başarılı olabieceğini sanmıyorum.

 

[theta]

Ynt: Portatif Solar Güç Ünitesi mi Yapsak?

Ferhat Bey,
ben zaten paneli hep açık kullanmayı planlıyorum; çünkü 10W lık panellerin her biri 570mA kadar güç veriyor, ikisinin toplamı 1.1A kadar...
Sadece diyotta 0.5V kadar gerilim kaybedeceğiz sanırım. Bu hesapça tam güneşi 4 saatçik bile alsak 4.4Ah güç depolayabiliyoruz. Hatta iki ayrı pil grubunu paralel bağlayıp 8.8Ah bile depolanabilir; çantada yer var

 

[fsirin]

Ynt: Portatif Solar Güç Ünitesi mi Yapsak?

Sn. tornado57, ünitenin harici akü şarjı için bir çıkışı olacak zaten. Bir şartelle ister kendi pil grubunu isterse şarj kontrolörü üzerinden harici aküyü besleyebilecek.
Maliyet konusu pek parlak değil; malzemeleri hesapladım epeyce tutuyor, ticari amaçla pek başarılı olabieceğini sanmıyorum.

Sadece pili bile 120TL ;D

Ferhat Bey,
ben zaten paneli hep açık kullanmayı planlıyorum; çünkü 10W lık panellerin her biri 570mA kadar güç veriyor, ikisinin toplamı 1.1A kadar...
Sadece diyotta 0.5V kadar gerilim kaybedeceğiz sanırım. Bu hesapça tam güneşi 4 saatçik bile alsak 4.4Ah güç depolayabiliyoruz. Hatta iki ayrı pil grubunu paralel bağlayıp 8.8Ah bile depolanabilir; çantada yer var

Doğru haklısınız. Bu durumda 17.5V'da 10W üretecek. Diyot olarak eşik gerilimi düşük olanlar var. Shottky tip olursa 0.15-0.20V gibi gerilim kaybı olur. Bunların ikilileri de var BD transistör kılıfında gibi. Herhangi bir tipi de kullanılabilir. [SIZE=78%] [/SIZE]

 

[theta]

Ynt: Portatif Solar Güç Ünitesi mi Yapsak?

İlk mesajımdan sonra gerilimin yetmeyeceğini düşünüp epeyce üzülmüştüm yine işimiz zorlaştı diye...
Ama heyecanlandım şimdi; malzeme teminine başlayacağım hemen...

Bu arada zaten aldığım ya da elimde olan malzemelerin fiyatlarını bilgi için vereyim:
10W panel (elimde 1 tane var) 55TL/adet
Çanta: 40TL
5A şarj kontrolörü: 44TL

 

[theta]

Ynt: Portatif Solar Güç Ünitesi mi Yapsak?

Güç ünitesinin bağlantılarını resimdeki gibi yapmayı planlıyorum.

Güneş panelinin diyottan geçen çıkışı, bir "toggle" anahtarla pil grubuna ya da şarj regülatörü üzerinden harici şarj çıkışına yönlendirilecek.

Pil grubuna harici 220V ile de şarj edilebilmesi için şarj adaptörü de bağlanacak. Ayrı şartelli bir inverter ve çakmak çıkışı dışarıdan değiştirilebilen 4A lik bir sigorta ile pillere bağlanacak. İnverter üzerinde 5V DC USB ve 220V AC çıkışlar olacak.

Harici şarj çıkışında ise sadece şarj kontrolörü ve çıkış konnektörü bulunacak...

Eğer kazara aynı anda hem 220 şarj girişi hem de güneş panelinin pillere bağlanma ihtimali sakıncalı dersek ya da pillerin şarj aleti üzerinden kendiliğinden boşalma ihtimali olursa anahtarı 4PDT tipinden seçip boş kontakları adaptörü pilden ayırmak için kullanırız diye düşünüyorum.

Mantık hatası var mı?

 

[fsirin]

Ynt: Portatif Solar Güç Ünitesi mi Yapsak?

Şarj kontrol 12V üzerinden şarj için mi?
Bu durumda DC/DC konvertör olması lazım.


Şarj kontrol devresi çalışmıyorken aküden kendi üzerine kaçak yapmıyorsa anahtara gerek yok.


Dikkat edilmesi gereken bir nokta da, piller dolduğunda devre dışı kaldıklarında uç gerilimi 21V'a kadar çıkar. Diğer şarj cihazlarında aşırı gerilim engelleme devresi varsa, onlar gerilimin aşırı yükselmesini engeller. Eğer yoksa, çakmak çıkışından bu gerilimi görürüz. Gerçi yüke bindiği anda gerilim çökecektir ama düşük tüketimli bir cihazı bozabilir. Devreye koruma amaçlı güçlü bir tranzorp ya da zener ilave edilebilir.

 

[tornado57]

Ynt: Portatif Solar Güç Ünitesi mi Yapsak?

Hocam maliyet evet, güneşi enerjisi kurulumu biraz maliyetli ama ihtiyaç anında bu maliyet o kadar da önemli olmuyor. Pillerin maliyeti ne kadar hali jazırda güç isteyeceğinize, yani ihtiyacınıza bağlı. sadece telefon vb için küçük bir bataraya grubu yeterli olabilir.
Karavan vb gibi zaten elimizde olan akülere bağlarsak da pil sorunu çözülür. Özellikle güneşli havalarda dışarıda olduğumuzu düşünürsek çok fazla büyük bi aküye gerek olmadan da mevcut aküyü daha uzun ve verimli kulanabiliriz panel+kontrol devrersi ile. böylece aküyü de biraz bonkör kullanabiliriz

 

[theta]

Ynt: Portatif Solar Güç Ünitesi mi Yapsak?

Maliyeti azaltmak için çeşitli önlemler alınabilir tabii, örneğin depolama kapasitesi ve güç yarıya indirilebilir, bu sayede tek panel ve 2.2Ah piller kullanılabilir. İhtiyaca yetiyorsa mümkün.

20W gücü boy/ ağırlık oranı açısından optimum buluyorum ben. Planladığımız kadar verimli çalışırsa, pil kapasitesi daha da arttırılabilir hatta.
Mevcut kapasite 60Wh kadar. Bu örneğin, 11W kamp lambamızı 5.5 saat tam güçte ya da 11 saat yarım güçte kullanmaya yeterli. Kullandığım notebook ise pili tamamen bitik olsa bile iki saat buradan aldığı güçle çalışabilir. Cep telefonu, ipad benzeri cihazlar ise çok daha uzun süreler çalıştırılabilir günlük şarjla.
Neyse, bir tane yapınca daha net değerlendirebileceğiz durumu.

Ferhat Bey,
şarj kontrol cihazını daha önce andoutdoordan almıştım. Doğrudan güneş paneline bağlamak için yapılmış 5A lik bir şey.
Linki aşağıda:
http://www.andoutdoor.com/store/ProductDetails.aspx?productid=95712
DC-DC çevirici gerekmez sanırım buna.

Devreye koruma amaçlı güçlü bir tranzorp ya da zener ilave edilebilir.

Tranzorp kelimesini yeni duydum Bir araştırayım bakayım neymiş...

 

[tornado57]

Ynt: Portatif Solar Güç Ünitesi mi Yapsak?

Abiler bi yerde şarj kontrol cihazı yada bi tür devre sistemi -adını bilmiyorum- olması lazım ki panelden akım gelmediğinde akü panele akım göndermesin, bi de sahibindende satılan ufak bi devre vardı 15 liraya düşük amperli, ben 20 W panel ile onu kullanıyordum, led sürcüsü de vardı dahili olarak, panel girişi+akü çıkışı+led çıkışı böyle bişey işe yarayabilir. şarj ünitesi olarak. led aydınlatma imkanı da vermiş oluyor.