Quines motxilles solars converteixen la llum solar en electricitat?

Motxilles solars Utilitzeu panells fotovoltaics fets de materials semiconductors especials que converteixen la llum solar directament en corrent elèctric. S'utilitzen dos tipus de materials principals:

- Silici monocristal·lí - Fabricats amb lingots de silici cilíndrics, aquests panells tenen un aspecte facetat distintiu. Ofereixen la màxima eficiència però poden ser més cars.

- Silici policristalí - Format abocant silici fos en un motlle quadrat, aquests tenen una tonalitat blavosa reconeixible i línies metàl·liques. Menor cost però també menor eficiència que el monocristal·lí.

En el punt en què la llum del dia arriba a aquests semiconductors, els fotons donen energia als electrons del silici que després són capturats com a potència de flux immediat. Aquest impacte fotovoltaic produeix energia del sol.

Com es connecten les cèl·lules solars per formar panells solars?

Les cèl·lules solars individuals només produeixen 1-2 watts soles. Per generar més energia utilitzable, es connecten en panells solars més grans:

-Soldadura: Aquesta tècnica consisteix a utilitzar soldadura per crear connexions elèctriques entre els contactes metàl·lics de les cèl·lules solars adjacents. La soldadura proporciona una unió segura i de baixa resistència, assegurant un flux de corrent eficient i una continuïtat elèctrica dins del panell.

- Pestanyes i barres: les cintes de pestanyes, normalment fetes de material conductor prim, s'utilitzen per interconnectar els contactes frontals de les cèl·lules solars individuals, mentre que les barres són tires conductores més amples que recullen el corrent de múltiples pestanyes i el transfereixen als terminals de sortida del panell. .

-Interconnexió posterior: en alguns dissenys, les cèl·lules solars estan interconnectades des de la part posterior, permetent una superfície frontal més estèticament agradable sense línies d'interconnexió visibles. Les tècniques d'interconnexió posterior contribueixen a l'atractiu visual del panell solar alhora que mantenen la funcionalitat elèctrica. Un sol panell de motxilla pot contenir desenes de cèl·lules individuals per produir els 20-30 watts necessaris per carregar els dispositius de manera eficient.

Un solter Motxilles solars El panell pot contenir desenes de cel·les individuals per produir els 20-30 watts necessaris per carregar dispositius de manera eficient.

Com regulen els controladors de càrrega el flux d'energia solar?

Un cop generat pel Motxilles solars panells, el flux elèctric necessita una regulació acurada abans de ser emmagatzemat en bateries. Aquesta és la feina del controlador de càrrega:

-Directrius de voltatge: els reguladors de càrrega examinen el resultat de voltatge dels carregadors alimentats pel sol i el mantenen dins d'un abast protegit per a les bateries associades. En el punt en què la tensió supera el nivell suggerit, el regulador de càrrega disminueix el corrent de càrrega per prevenir condicions de sobretensió que podrien danyar les bateries.

-Restricció de corrent: malgrat les directrius de tensió, els reguladors de càrrega limiten la quantitat de corrent que passa des dels carregadors alimentats per la llum solar a les bateries. Això evita que les bateries es carreguin a un ritme que supera la seva capacitat, cosa que pot provocar un sobreescalfament, una esperança de vida reduïda i possibles riscos de seguretat.

-Bateria Província de càrrega (SoC) Els executius: els reguladors de càrrega avaluen constantment l'estat de càrrega de les bateries per decidir quan s'han de carregar o quan s'ha d'aturar la càrrega. En supervisar el SoC, els controladors de càrrega eviten la sobrecàrrega o la descàrrega profunda, que poden degradar el rendiment i la longevitat de la bateria.

-Compensació de temperatura: molts controladors de càrrega avançats estan equipats amb sensors de temperatura per ajustar els paràmetres de càrrega en funció de la temperatura ambient. Com que el rendiment de la bateria es veu afectat per les fluctuacions de temperatura, la compensació de temperatura ajuda a optimitzar el procés de càrrega per tenir en compte les diferents condicions ambientals.

-Control de càrrega: alguns controladors de càrrega disposen de terminals de càrrega que els permeten gestionar el consum d'energia de les càrregues connectades, com ara il·luminació, electrodomèstics o altres dispositius elèctrics. Aquesta característica permet que el controlador de càrrega prioritzi la càrrega de la bateria alhora que també subministra energia a les càrregues connectades segons sigui necessari.

- Càrrega en diverses etapes: la majoria dels controladors de càrrega moderns utilitzen algorismes de càrrega en diverses etapes, que normalment inclouen etapes a granel, d'absorció i de flotació. Cada etapa té un propòsit específic per optimitzar el procés de càrrega, com ara reposar ràpidament la capacitat de la bateria durant l'etapa a granel i després mantenir una tensió constant durant l'etapa de flotació per evitar la sobrecàrrega.

-Protecció contra sobreintensitat: els controladors de càrrega incorporen mecanismes de protecció contra sobreintensitat per protegir els panells solars, les bateries i altres components del sistema dels danys causats per un flux de corrent excessiu. Aquesta protecció és essencial per prevenir avaries elèctriques i garantir la fiabilitat a llarg termini del sistema d'energia solar.

- Invertir el corrent d'obstaculització: els reguladors de càrrega mantenen el flux de corrent des de les bateries als carregadors alimentats per la llum solar durant les èpoques de poca o sense llum diürna. Aquest element protegeix els carregadors basats en la llum solar dels danys esperats i garanteix que el flux d'energia es mantingui unidireccional, amb l'energia que només passa dels carregadors alimentats pel sol a les bateries.

-Optimització de l'eficiència: maximitzant l'eficiència del procés de càrrega, els controladors de càrrega ajuden a extreure la màxima energia disponible dels panells solars i lliurar-la a les bateries. Aquesta optimització contribueix al rendiment global del sistema i al rendiment energètic.

-Comprovació i revelació d'informació: alguns reguladors de càrrega d'alt nivell ofereixen habilitats de comprovació i anunci d'informació, que permeten als clients seguir l'exposició del marc de potència basat en la llum solar, inclosa la creació d'energia, l'estat de la bateria i l'acció de càrrega. Aquestes dades permeten als clients decidir-se amb opcions educades i millorar l'activitat pel que fa als seus marcs energètics orientats al sol. Els reguladors de càrrega de qualitat són essencials per moure i dirigir de manera segura l'energia orientada al sol.

Els controladors de càrrega de qualitat són vitals per transferir i regular de manera segura l'energia solar.

On s'emmagatzema l'electricitat generada?

En general, l'electricitat generada per les plaques solars no es pot utilitzar directament; cal emmagatzemar-la per utilitzar-la sota demanda. Motxilles solars Utilitzeu bateries d'ió de liti integrades:

- Fabricat amb polímer d'ions de liti o cèl·lules 18650 disposades en paquets.

- Ofereixen una alta densitat energètica per la seva mida i pes.

- Pot carregar i descarregar de manera repetida centenars de vegades.

- Els sistemes sofisticats de gestió de la bateria eviten problemes.

- Les capacitats de 10,000 a 30,000 mAh permeten carregar múltiples dispositius.

- Els ports USB integrats a les bosses permeten connectar i carregar dispositius.

Aquestes bateries lleugeres i duradores poden emmagatzemar prou energia del sol durant dies d'ús.

Com es transfereix finalment l'energia emmagatzemada a l'electrònica?

Motxilles solars L'energia emmagatzemada ja està disponible per lliurar-la als vostres aparells i aparells electrònics personals segons sigui necessari:

- Els dispositius es connecten mitjançant ports USB integrats a la motxilla.

- Els cables permeten accedir a les reserves d'energia de la bateria.

- Tensions USB estàndard de 5 V/2.4 A o 5 V/3 A ofereixen una càrrega optimitzada.

- Els convertidors augmentadors poden augmentar la tensió per als dispositius que necessiten una entrada de potència més alta.

- El botó d'encesa o l'encesa automàtica permeten la descàrrega controlada als dispositius segons sigui necessari.

- Els llums indicadors mostren l'estat de càrrega i el nivell de bateria restant.

Amb aquestes connexions finals fetes, la llum solar captada pels panells està energitzant els vostres telèfons, tauletes, càmeres o altres aparells USB!

Referències:

https://www.energy.gov/eere/solar/how-do-solar-panels-work

https://www.nrel.gov/research/re-photovoltaics.html

https://www.nasa.gov/audience/forstudents/5-8/features/nasa-knows/what-is-photovoltaic-58.html

https://www.discovermagazine.com/technology/how-do-solar-panels-work

https://www.electronics-notes.com/articles/alternative-energy- sources/photovoltaic-pv/solar-panel-operation.php

https://www.energy.gov/eere/solar/solar-charge-controllers

https://www.chargerlab.com/solar-charger-basics-solar-panel-battery-controller- explained/

https://www.volt-solar.com/blogs/news/what-is-a-solar-charge-controller-and-how-does-it-work

https://www.energysage.com/solar/solar-energy-storage/what-are-the-best-batteries-for-solar-panels/

https://www.powertechsystems.eu/home/tech-corner/lithium-ion-vs-lead-acid-batteries/