Preocupaciones sobre las luces de la casa del árbol con carga solar

Estoy construyendo un sistema de iluminación para mi casa del árbol con 4 luces LED de trabajo que recogí en la ferretería. Quiero que tenga carga solar y que funcione a través de un interruptor. Hay muchos antecedentes, así que vaya al final solo para la pregunta.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Aquí está mi plan hasta ahora; He hecho un esquema. Las luces LED están hechas para funcionar con tres pilas AAA en serie. Quería poder encenderlos con un interruptor, así que los tengo conectados a 12 baterías AAA en serie/paralelo como se muestra. Los extremos del (de los) soporte(s) de la batería llegarán hasta el techo donde se conectarán las luces en paralelo.

Para el aspecto solar, encontré algunas celdas solares baratas de 4.5V 80mA en línea y puse 5 de ellas en paralelo para darme una carga de 400mA, permaneciendo por debajo / en una tasa de recarga del 10% (1000mAh por batería X 4 grupos paralelos de baterías). Agregue un diodo para evitar el retroceso de las células solares y un interruptor para encender y apagar las luces y eso es todo.

Aquí hay tantas especificaciones como puedo obtener de cada componente y un enlace a cada uno.

Celdas solares -4.5V 80mA

Baterías -1.5v, 1000mAh, NiMH

Luces: normalmente funcionan con 3 pilas AAA, 27 LED en paralelo con una de 0,25 ohmios. Resistencia (rojo, verde, dorado, dorado). Sé que hay una manera de calcular. el sorteo actual, pero estoy teniendo problemas con eso.

Aquí están mis dos preguntas principales que me preocupan:

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1: ¿Se cargarán y descargarán correctamente las baterías? Elaboraciones: ¿Están conectados los paneles solares para que carguen correctamente las baterías? ¿Pueden las baterías cargarse y descargarse en serie/paralelo de esa manera?

2: ¿Se alimentarán las luces con la corriente y el voltaje correctos? Elaboraciones: si se supone que cada luz debe funcionar con tres baterías AAA, ¿obtendrán aproximadamente la misma cantidad de corriente y voltios en esta configuración?

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También aquí hay un diagrama del diseño para resolver cualquier confusión (y los diagramas de causa son geniales).

Diagrama de diseño de la casa del árbol

Esta es una actualización de mi pregunta anterior que dejé abierta sin ninguna pregunta específica. Después de investigar un poco más, pude hacer las preguntas correctas y descubrir lo que necesitaba: Lección aprendida

Cuéntanos TODAS las especificaciones REALES . Las pilas secas generalmente significan no recargables. Supongo que este no es el caso. ¿De qué tamaño son (AAA?). que mAh. ¿Qué salvados? Que modelo si se sabe. ¿Tiene especificaciones de celdas fotovoltaicas (solar)? Si no, coloque UNO en un sol brillante. ¿Qué es Voc (voltaje de circuito abierto)? Qué es Isc (corriente de cortocircuito). ¿Qué corriente consumen las luces LED a 4.5V? ¿A 3V? ¿A 3.6V? | Si sus baterías son de NimH o (tal vez de NiCd), tendrán una Vmáx de aproximadamente 1,2 V cada celda y una Vmín V de celda, por lo que la batería = 3 a 3,6 V. | Si las baterías miden 1.6V+ cada una, son alcalinas. Si 1.4 a 1.5V....
... probablemente sean de "zinc" y no recargables. Responda TODAS las preguntas anteriores.
Ese diodo no lo va a cortar. Un 1N4148 probablemente no podrá manejar tanta corriente (durante la luz solar máxima y las baterías bajas). Además, el Vf típico de un 1N4148 es de 1,25 V, lo que reduce bastante el voltaje de carga efectivo.
"por favor critique mi diseño" no es una pregunta específica.
Por lo general, desea cambiar el lado alto, no el suelo. De acuerdo con Dan Laks sobre los problemas de diodos. ¿Se supone que el mA en las baterías es mAH? los amperios hora no son lo mismo que los mA.
Buen trabajo en la pregunta. Tienes un plan algo detallado, sabes en cierto sentido lo que estás tratando de lograr y decidiste venir aquí antes de construirlo. Estoy de acuerdo con Russel en que realmente no podemos comentar a menos que entendamos más sobre las especificaciones de los diversos componentes. Y este foro desalienta las preguntas amplias y abiertas. Así que tal vez podría concentrarse en un aspecto a la vez. Por ejemplo, "¿ve algún peligro para la seguridad?" Una vez que se resuelva, puede pasar a "¿es probable que esto funcione durante al menos 6 meses o un año, y si no, cómo puedo mejorarlo?"
Gracias a todos por los aportes, veo que necesito hacer preguntas más específicas e incluir más especificaciones. Editaré esta pregunta y las haré. Donde estoy ahora es: miré y descubrí que las baterías no son, de hecho, recargables. No puedo encontrar una batería recargable lo suficientemente grande que sea de 4.5v, así que estoy pensando en baterías más pequeñas en serie, pero incluiré esto en la pregunta. Gracias de nuevo, ¡lo editaré!

Respuestas (1)

Hay una serie de cuestiones aquí. Sin ningún orden en particular:

  • Cada uno de los paneles solares debe tener su propio diodo de bloqueo en serie. Si un panel solar está cubierto y recibe sombra parcial, su salida será menor que la de los otros paneles y será un sumidero de energía en lugar de una fuente de energía.

  • Los paneles solares entregan 4.5V a 80mA a pleno sol. Bajo sol parcial, no entregarán suficiente voltaje para cargar las baterías.

  • Las pilas recargables tienen un voltaje de 1,2 V, no de 1,5 V. Esto significa que su banco de baterías tiene una salida de 3,6 V, no de 4,5 V. Esto funciona a su favor ya que los LED seguirán funcionando (normalmente de 3 V a 5 V), y los paneles solares menos la caída de voltaje del diodo aún son suficientes para cargar las baterías a pleno sol.

  • Las baterías recargables como esta deben cargarse a una tasa del 10 % de la clasificación aH durante 16 horas, para un total de 160 % de energía para obtener el 100 % de energía. Es posible que deba dejar que se cargue durante 2 días completos para que las baterías se carguen por completo, bajo pleno sol.

Dado eso, ¿el sistema cargará y descargará correctamente? A pleno sol, sí, su sistema funcionará como se espera. La salida de luz puede ser un poco más baja que si se estuviera quedando sin baterías no recargables, pero no lo suficiente como para notarlo.

¿Se alimentarán las luces con el voltaje y la corriente correctos? Sí. Estos tipos de luces LED están diseñadas para funcionar con 4,5 V de baterías no recargables y proporcionarán luz hasta aproximadamente 3 V. Manteniéndose justo por debajo del voltaje diseñado para las lámparas LED, no es probable que las sobrecargue y aun así logre una cantidad aceptable de luz.

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