Применение DC/DC преобразователя для аккумулирования солнечной энергии

Для проверки работоспособности опытного образца была собрана схема:

Рис.21 схема для подключения солнечного элемента и DC/DC преобразователя для зарядки аккумулятора

Принцип зарядки аккумуляторной батареи: через солнечный элемент идет ток в DC/DC преобразователь, там преобразовывается в выходные 12В и идет на зарядку аккумулятора. Амперметр служит для наблюдения тока поступающего на аккумулятор, вольтметр, соответственно, для наблюдения напряжения на аккумуляторе.

Данные, полученные при зарядке аккумулятора, приведены в таблице 1 и на рисунке 22.

Таблица 1. Значения напряжения и силы тока при зарядке аккумулятора

Рис. 22 График зависимости напряжения на аккумуляторе от времени.

Аккумулятор был разряжен до 8В, после чего, соединив солнечную батарею и DC/DC, преобразователь аккумулятор был заряжен до 12.13В.

Рис. 23 График зависимости мощности поступающей на аккумулятор от времени.

Теоретическое обоснование экспериментальных данных

В ходе данной работы были сняты вольт-амперные характеристики солнечной батареи SOL5N. По полученным данным найдена максимальная мощность вырабатываемой солнечной батареей, которая достигается при значениях напряжения 15-15,5 В.  

Была выявлена зависимость вырабатываемой энергии от погодных условий и угла наклона солнечной панели. Для солнечной погоды эта зависимость незначительна. А при облачной погоде угол наклона существенно влияет на вырабатываемую энергию.

 Выводы

В данной работе были изучены основные характеристики солнечной батареи SOL5N и получены следующие результаты:

§ найдены максимальные мощности для каждого из графиков; найдено оптимальное напряжение для данной солнечной батареи;

§ был собран прибор, выдающий на выходе устройства напряжение 12В. Это говорит о том, что данный прибор можно использовать в качестве зарядного устройства;

§ произведена зарядка аккумулятора с помощью преобразователя напряжения;

Так же была исследована зависимость вырабатываемой энергии от погодных условий и от освещенности. Проведенные эксперименты указывают на необходимость дальнейших исследований в области солнечной энергетики. В частности, влияния пыли, оседающей на солнечные панели на вырабатываемую энергию.

Исходя из полученных данных, можно предположить, что применение солнечной энергетики в Чувашской республике является перспективным.

БЛАГОДАРНОСТИ

Автор выражает большую благодарность научному руководителю Кочакову Валерию Даниловичу и старшему преподавателю Иванову Анатолию Леонидовичу за оказанную помощь в написании дипломной работы, младшему научному сотруднику Васильеву Алексею Ивановичу и аспиранту Смирнову Александру Вячеславовичу за предоставление необходимого оборудования, без которых выполнение данной дипломной работы было бы невозможным.

Литература

1. Метеостатистика Чувашской республики,  http://chuvashia-meteo.ru/

1. Альтернативный киловатт, http://www.akw-mag.ru/content/view/70/35/
2. В. А. Лигачев, А. И. Попов Лабораторная работа Спектральная чувствительность и вольт-амперная характеристика солнечного элемента,1999
3. СуперОкс, http://www.superox.ru/solar_bat.htm
4. ООО “DAVTEX”, http://solncedom.ru/index/solnechnye_batarei/0-16
5. Элементы солнечных батарей и дополнительные компоненты. Сайт: Аккумуляторы, батарейки и другие источники питания http://www.powerinfo.ru/solar-cell.php
6. "Кремниевые солнечные батареи" Глиберман А.Я., Зайцева А.К., 1961 г., Госэнергоатомиздат.

Приложение 1

Вольтамперные характеристики солнечного элемента

Приложение 2