बालकनी पर सौर बैटरी: बैटरी का उपयोग

हाय गीकटाइम्स! यह लेख पिछले भाग की एक निरंतरता है, बालकनी पर 100 वाट की सौर बैटरी स्थापित करने के अनुभव के बारे में। प्रारंभिक संस्करण में, एक डीसी-डीसी कनवर्टर बैटरी से जुड़ा था, जिसमें से विभिन्न घरेलू उपकरणों को चार्ज किया जा सकता है। अगला कदम शाम और रात में उपयोग के लिए ऊर्जा भंडारण की संभावना को जोड़ना था।


क्या हुआ, कट के तहत विवरण।

सिद्धांत

जैसा कि पिछले भाग में उल्लेख किया गया है, इष्टतम स्थापना कोण और पैनलों की एक छोटी संख्या (2x50W) के बावजूद, सौर पैनल मूल रूप से काम करता है। लेकिन फिर सवाल उठता है कि इस ऊर्जा का उपयोग क्या करें और कैसे करें।

कई विकल्प हैं:

1) ऊर्जा का उपयोग केवल आवश्यकतानुसार, उदाहरण के लिए, टेबलेट को चार्ज करने के लिए करें। दक्षता के संदर्भ में, यह सबसे खराब विकल्प है - दोपहर में जब यह हल्का होता है, तो हर कोई काम पर होता है, और फोन को चार्ज करने के लिए 100-वाट पैनल का उपयोग करना बहुत अधिक बेमानी है - 95% दिन का समय सौर पैनल से जुड़ा नहीं है।

वैकल्पिक रूप से, आप बस तैयार USB पावर बैंक कनेक्ट कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, 10000mAh पर। यह काम करेगा, लेकिन समाधान, सबसे पहले, रचनात्मकता के मामले में निर्बाध है, और दूसरी बात, यूएसबी के माध्यम से चार्ज करने की अधिकतम शक्ति लगभग 10W है, अर्थात। पहले से ही 50-वाट पैनल के लिए, अधिकांश ऊर्जा बर्बाद हो जाएगी (हालांकि यह बादल मौसम के लिए करेगा)। और तीसरा, यूएसबी के माध्यम से जुड़े उपकरणों की पसंद इतनी शानदार नहीं है।

2) ऊर्जा को पावर ग्रिड (ग्रिड टाई टेक्नोलॉजी) में स्थानांतरित करना ताकि यह अन्य विद्युत उपकरणों द्वारा उपयोग किया जाए। सिद्धांत रूप में, यह निजी घरों में आधुनिक और सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला विकल्प है। यह बहुत सुविधाजनक है, कुछ भी नहीं खोया है, जो कुछ भी उत्पन्न होता है वह नेटवर्क को दिया जाता है, आवश्यक घटकों की संख्या न्यूनतम होती है। मेरी बालकनी के लिए, अफसोस, यह काम नहीं किया - सामान्य इन्वर्टर ऑपरेशन के लिए अनुशंसित पैनल पावर 200W से है, और 2 की एक कारक द्वारा पैनलों की संख्या बढ़ाने के लिए पहले से ही बजट में शामिल नहीं किया गया था। और बहुत अधिक आर्थिक अर्थ नहीं था - खिड़कियां पूर्व की ओर हैं, और सीधे सूर्य का प्रकाश सुबह में केवल दिन के 11-12 घंटों तक उन पर पड़ता है।

3) बैटरी में ऊर्जा संचित करें। चूंकि पहले दो तरीके फिट नहीं थे, इसलिए यह केवल एक ही चीज है।

लाभ स्पष्ट हैं:

- किसी भी समय संग्रहीत ऊर्जा का उपयोग करने की क्षमता।
- बैटरी को अधिक शक्तिशाली भार से जोड़ने की क्षमता (उदाहरण के लिए, एक इलेक्ट्रिक ड्रिल सौर पैनल से काम नहीं करेगा, लेकिन बैटरी से यह आसान है)।
- 12 वी के लिए डिज़ाइन किए गए विभिन्न उपकरणों का उपयोग करने की क्षमता - एलईडी लैंप, लैपटॉप के लिए चार्ज करना, आदि।
- 220V और एक बोनस के रूप में एक इन्वर्टर कनेक्ट करने की एक वैकल्पिक क्षमता, पावर आउटेज की स्थिति में बैकअप पावर स्रोत के घर में उपस्थिति।
माइनस भी स्पष्ट है: ऐसी प्रणालियों में बैटरी सबसे अल्पकालिक, बहुत महंगी, और पर्यावरण की दृष्टि से हानिकारक घटक हैं। लेकिन हम अंतिम शून्य को प्लस साइड में बदल देंगे - बैटरी का पुन: उपयोग किया जा सकता है (लगभग उसी तरह की अफवाह जितनी मस्क ने अपने टेस्ला पावरवॉल में की थी)।

हमारे लिए उपयोगी दो प्रकार की बैटरी हैं:

- सीसा और उनकी किस्में: जेल, क्षारीय, मोटर वाहन, यूपीएस और अन्य से। सस्ता, अग्निरोधक, लेकिन प्लसस वहाँ समाप्त होते हैं। चक्रों की संख्या छोटी है, वजन और आयाम असुविधाजनक हैं। एक ही समय में, यह सबसे सस्ता और आसान विकल्प है - यह सस्ता, सरल और आसान दोनों है। ईबे पर चार्ज कंट्रोलर की कीमत 1000r से कम है, बैटरी किसी भी नजदीकी स्टोर से खरीदी जा सकती है।

- लिथियम । कई अलग-अलग प्रकार हैं, और भ्रमित होना बहुत आसान है।
"पारंपरिक" लिथियम-आयन: वोल्टेज 3.7 वी, अधिकतम चार्ज वोल्टेज 4.2 वी, न्यूनतम वोल्टेज 3.0 वी। उन्हें रिचार्जिंग पसंद नहीं है (चक्रों की संख्या में भारी कमी आती है), और काल्पनिक रूप से (ऑपरेटिंग मोड के संरक्षण और उल्लंघन के अभाव में) वे आग का खतरा हैं।
लिथियम आयरन फॉस्फेट (LiFePO4): वोल्टेज 3.2V, अधिकतम चार्ज वोल्टेज 3.65V, न्यूनतम वोल्टेज 2V। परीक्षणों को देखते हुए, वे अग्निरोधक हैं, यहां तक ​​कि शॉर्ट सर्किट के साथ वे केवल बदबू करते हैं, लेकिन जला नहीं करते हैं।

लिथियम टाइटनेट (Li4Ti5O12): वोल्टेज 2.4V, अधिकतम चार्ज वोल्टेज 2.85V, न्यूनतम वोल्टेज 1.8V। अग्निरोधक, प्लस में उनके पास बड़ी संख्या में चक्र हैं (विभिन्न स्रोतों के अनुसार, 7000 से 15000 तक), जो उन्हें व्यावहारिक रूप से "शाश्वत" बनाता है। नकारात्मक पक्ष यह है कि वोल्टेज न्यूनतम है, और उन्हें खरीदना आसान नहीं है।

उनके पेशेवरों और विपक्षों के साथ विभिन्न विचारों का अधिक विस्तृत विवरण यहां पाया जा सकता है । जाहिर है, प्रत्येक प्रकार की बैटरी को अपने स्वयं के चार्जिंग मोड की आवश्यकता होती है, और सामान्य तौर पर, सेटिंग में कोई विकल्प नहीं होने पर चार्जर विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं के साथ संगत नहीं होते हैं। LiVePO4 को पारंपरिक "लिथियम" चार्जर से 4.2V के वोल्टेज पर चार्ज करने का प्रयास करने से बैटरी खराब हो जाएगी।

नतीजतन, सभी प्रकार से बाहर, यह सबसे सरल और सबसे सिद्ध विकल्प पर रहने का फैसला किया गया था: फार्म कारक 18650 की लिथियम-आयन बैटरी।

- यह सबसे लोकप्रिय रूप कारक है, ऐसी बैटरी का उपयोग लैपटॉप, स्क्रूड्राइवर, पावरबैंक आदि में किया जाता है।
- ऐसी बैटरी आसानी से प्राप्त की जाती है, उदाहरण के लिए, उपयोग की गई लैपटॉप बैटरी से, जिसमें केवल कुछ सेल आमतौर पर विफल होते हैं, और बाकी पूरी तरह कार्यात्मक होते हैं।
- पिछले पैराग्राफ के परिणामस्वरूप, बैटरी का पुन: उपयोग करते हुए, हम न केवल पर्यावरण को नुकसान पहुंचाते हैं, बल्कि तत्वों को दूसरा जीवन देते हैं।

यहां आप ऐसी बैटरियों के परीक्षण पर विस्तार से देख सकते हैं:


नई 18650 कोशिकाओं को खरीदना आसान है, और यदि आप बड़ी मात्रा में खरीदते हैं, तो बैटरी की कीमत एक डॉलर से कम हो सकती है। यह उत्साही लोगों को इस तरह के सिस्टम बनाने की अनुमति देता है:


या यहां तक ​​कि (यूट्यूब से फोटो):


वैसे, अगर किसी को बैटरी विधानसभा के लिए अधिक या कम पेशेवर दृष्टिकोण को देखने में रुचि है, तो यह इस तरह से किया जाता है:


एक बालकनी के लिए, इतना आवश्यक नहीं है। 12V के वोल्टेज के साथ बैटरी और 8-10Ah की क्षमता पहले पुनरावृत्ति के लिए पर्याप्त है। यदि वांछित है, तो तत्वों की संख्या बढ़ाई जा सकती है।

एक लोड के रूप में, यह सबसे पहले सभी प्रकार के उपकरणों को चार्ज करने की योजना बनाई गई है, और दूसरी बात, शाम की रोशनी के रूप में 12-वोल्ट एलईडी लैंप का उपयोग करने के लिए। इसके अलावा, यह देखा जाएगा कि कितनी ऊर्जा एकत्र की जा सकती है।

अभ्यास

सिस्टम बनाने के लिए हमें कई घटकों की आवश्यकता होती है। सब कुछ बहुत सस्ता है, यहां कोई जगह की कीमतें नहीं हैं।

1. प्रभारी नियंत्रक


नियंत्रक पूरे सिस्टम का तार्किक केंद्र है, यह सौर पैनलों से ऊर्जा लेता है और इसके साथ बैटरियों को चार्ज करता है, अगर बैटरी समाप्त हो जाती है तो लोड को भी बंद कर देता है। सस्ते नियंत्रक के लिए इश्यू की कीमत $ 15 से है जैसा कि फोटो में है, यह काफी पर्याप्त है। मुख्य बात यह है कि नियंत्रक में बैटरी वोल्टेज को समायोजित करने की क्षमता है, जैसे लिथियम बैटरी वोल्टेज लीड से अलग है।

2. बैटरियों 18650

मेरे पास एक सवाल नहीं था कि जितना संभव हो उतना कैसे बचा जाए, इसलिए मैंने सिर्फ eBay पर 6 टुकड़े ऑर्डर किए।


सिद्धांत रूप में, यदि आप सेवा केंद्रों के आसपास पूछते हैं, तो पुरानी लैपटॉप बैटरी लगभग कुछ भी नहीं मिल सकती है, केवल एक चीज जो आपको उन्हें परीक्षण करने की आवश्यकता है, एक क्षमता मीटर है, कीमत लगभग $ 4 है:


पहले से ही बैटरी ऑर्डर करने के बाद, मुझे एहसास हुआ कि लैपटॉप से ​​बैटरी खरीदना आसान था: सेल पहले से ही सोल्डर टर्मिनलों के साथ थे, उन्हें संलग्न करना आसान होगा, और कीमत थोड़ी कम होगी। वीडियो बैटरी को ध्यान से कैसे अलग करें, आप यहां देख सकते हैं:


और इसलिए, मुझे अधिक बैटरी धारकों को खरीदना पड़ा, हालांकि वे सस्ती हैं। एक विकल्प के रूप में, आप पहले से ही सोल्डर प्लेटों के साथ बैटरी खरीद सकते हैं, उनकी कीमत थोड़ी अधिक है।

वैसे, अगर कोई ईबे पर 18650 बैटरी लेने का फैसला करता है, तो यह ध्यान में रखना चाहिए कि उनकी वास्तविक क्षमता 2000-3500mAh है। 9900mAh और इससे ऊपर की क्षमता वाली बैटरियां मौजूद नहीं हैं, इस तरह के एक शिलालेख के साथ eBay पर बेचा जाने वाला चीनी नकली है।

ऐसी बैटरियों की वास्तविक क्षमता वीडियो के स्क्रीनशॉट में खरीदारों में से एक से दिखाई देती है:


ऐसी बैटरी केवल तभी लेने योग्य होगी जब आप विवाद को खोलने और विक्रेता से धनवापसी की उम्मीद करेंगे (बदमाशों को दंडित किया जाना चाहिए)। बस एक महीने की प्रतीक्षा इसके लायक नहीं है, और 500mAh की क्षमता वाली बैटरी केवल बिन के लिए उपयुक्त है।

3. बीएमएस

बैटरी को सही ढंग से चार्ज करने के लिए कोशिकाओं के लिए, आपको एक बीएमएस बोर्ड - बैटरी प्रबंधन प्रणाली की आवश्यकता होती है। बोर्ड कोशिकाओं का एक समान शुल्क प्रदान करता है, और स्वीकार्य सीमा से परे जाने पर चार्ज / डिस्चार्ज को भी डिस्कनेक्ट करता है।


18650 प्रोटेक्शन बैलेंस बोर्ड के अनुसार ईबे पर खोजना आसान है।

नोट : जैसा कि परीक्षण से पता चला है, यह बोर्ड चार्ज कंट्रोलर के अनुरूप नहीं है, जैसा कि चार्ज कंट्रोलर में पहले से ही बंद शटडाउन थ्रेसहोल्ड हैं। हमें लीपो बैलेंस बोर्ड के साथ एक सरल बोर्ड की आवश्यकता है, चार्ज कंट्रोलर बाकी की देखभाल करता है। नियंत्रक के परीक्षण के बारे में लेख में अधिक विवरण वर्णित हैं।

आरेख 3 बैटरी को सशर्त रूप से दिखाता है, वास्तव में उन्हें समानांतर किया जा सकता है, और बैटरी का प्रकार कुछ इस तरह हो सकता है (विक्रेता की वेबसाइट से फोटो):


वैसे, बैटरी में बैटरी की संख्या के बारे में। सिद्धांत रूप में, उनमें से कई नहीं हैं। सबसे पहले, यहां तक ​​कि एक छोटा सा अंडरचार्जिंग भी बैटरी जीवन को बढ़ाता है - यदि आप अधिकतम चार्ज वोल्टेज को 4.2 से 4.1V तक कम करते हैं, तो चक्रों की संख्या दोगुनी हो जाएगी, और क्षमता केवल 10% कम हो जाएगी। दूसरे, यदि कोशिकाओं को समानांतर किया जाता है, तो चार्जिंग धाराएं भी कम हो जाती हैं, जिससे हीटिंग कम हो जाती है और बैटरी जीवन बढ़ जाता है। इसलिए यदि संभव हो तो, 12 बैटरी 9 से बेहतर हैं, और 9 6 से बेहतर है, और इसी तरह, ऊपरी सीमा केवल कीमत और सामान्य ज्ञान से सीमित है।

यह आवश्यक नहीं है, लेकिन सेल वोल्टेज की निगरानी के लिए एक उपकरण का उपयोग करना काफी सुविधाजनक है, मुद्दे की कीमत भी लगभग $ 5 है। यह कोशिकाओं के एक बैलेंसर के रूप में भी काम कर सकता है।


अब हम इसे एक साथ रखेंगे, और जैसा कि वे कहते हैं, इस सब के साथ हम उड़ान भरने की कोशिश करेंगे। लेख बड़े पैमाने पर निकला, और इसलिए अगले भाग में निरंतरता।

अन्य उपयोगकर्ताओं का एक समान प्रयोग देखा जा सकता है, उदाहरण के लिए, यहाँ:


पुनश्च: एक निष्कर्ष के बजाय: लिथियम बैटरी की सुरक्षा के बारे में

इंटरनेट पर लिथियम बैटरी के आग के खतरे के बारे में बहुत सी डरावनी कहानियां हैं, और आग कभी-कभी होती है, सैमसंग फोन के साथ आखिरी महाकाव्य असफल एक उदाहरण है। ऊपर वर्णित बैटरी कितनी सुरक्षित है? फिर से याद करें कि लैपटॉप में 18650 कोशिकाओं का उपयोग बड़ी मात्रा में किया जाता है, इसलिए ऐसी प्रणाली का संचालन आउटलेट में प्लग किए गए लैपटॉप का उपयोग करने से अधिक खतरनाक नहीं है। इससे भी अधिक, यहां के तत्वों में बंद लैपटॉप मामले की तुलना में एक बेहतर तापमान शासन है, और ओवरवॉल्टेज संरक्षण डबल है (चार्ज नियंत्रक में वोल्टेज सेटिंग + एक सुरक्षा बोर्ड की उपस्थिति)। और इससे भी अधिक, "सौर" प्रणाली में चार्ज धाराएं लैपटॉप की तुलना में कम हैं - बैटरी को जितनी जल्दी हो सके चार्ज करने की आवश्यकता नहीं है, यह पर्याप्त है अगर वे दिन के उजाले घंटे में चार्ज करते हैं। इसलिए आग लगने की संभावना कम से कम है। लेकिन फिर भी, यह लिखना आवश्यक है, हालांकि यह इतना स्पष्ट होना चाहिए: सभी प्रयोग अपने जोखिम और जोखिम पर किए जाते हैं, लेखक संभावित नकारात्मक परिणामों के लिए जिम्मेदारी नहीं उठाता है।

और निश्चित रूप से, घर के बने उपकरणों को बनाते समय, यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि लिथियम बैटरी अपने आप में बहुत अधिक ऊर्जा संग्रहीत करती है, इसलिए उन्हें शॉर्ट सर्किट, बच्चों, पालतू जानवरों, आदि से बचाने के लिए महत्वपूर्ण है। इसके अलावा, उपयोग की गई बैटरी का उपयोग करते समय, उन्हें चुना जाना चाहिए और क्षमता के लिए परीक्षण किया जाना चाहिए। और चार्ज / डिस्चार्ज करंट।