Con lo sviluppo dell’Internet delle cose, molti dispositivi elettronici intelligenti si stanno orientando verso un basso consumo energetico.

Diverse fonti di energia naturale come l'energia solare, l'energia eolica e l'energia meccanica possono essere utilizzate come fonti di alimentazione per dispositivi elettronici.

Successivamente, condividerò con voi i principi operativi di un circuito di ricarica solare.

Introduzione al circuito di ricarica solare

I sistemi solari forniti da HIGHFLY sono adatti per i comuni elettrodomestici e l'illuminazione, come la regolazione della luminosità delle lampade diurne e il funzionamento dei frigoriferi.

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Principi di base e prototipo del circuito

Il prototipo del circuito complessivo è:

Luce solare (fonte di energia) – Dispositivo di accumulo dell’energia – Carico

Nel circuito di cui sopra sono necessari due componenti essenziali: un supercondensatore e un pannello solare.

Il pannello solare è la fonte di energia nel prototipo del circuito, mentre il supercondensatore funge da dispositivo di accumulo dell'energia.

Cos'è un supercondensatore?

(da Wikipedia)

Perché utilizzare i supercondensatori invece delle batterie?

In termini semplici, si riduce agli scenari di utilizzo e alle caratteristiche dei supercondensatori.

* Il circuito carica-scarica dei supercondensatori è più semplice rispetto alle batterie.

* Dimensioni compatte per dispositivi IoT.

* I supercondensatori hanno un ingombro ridotto, il che li rende adatti a prodotti IoT di piccole dimensioni e a basso consumo.

* Elevata efficienza di conversione energetica e bassa autoscarica.

* I supercondensatori presentano un'elevata efficienza di conversione energetica e hanno un'autoscarica minima.

* A differenza delle batterie, il sovraccarico e lo scaricamento eccessivo non hanno un impatto negativo sulla durata dei supercondensatori.

Immagini di supercondensatori

Esistono tutti i tipi di supercondensatori e quello che ho usato oggi nel circuito consigliato è simile al seguente:

Si noti che la maggiore capacità del supercondensatore non significa solo un tempo di ricarica più lungo;

Significa anche che l'intero circuito impiega più tempo per “avviarsi”;

A causa della grande capacità, il tempo di avvio per raggiungere la tensione alla quale il carico può funzionare normalmente è più lungo!

Pannelli solari

Quando si selezionano i pannelli solari, mettendo da parte le considerazioni strutturali e concentrandosi sui parametri elettrici, gli aspetti chiave da considerare sono la tensione e la corrente.

Tra questi, la corrente influisce in modo significativo sulla velocità di ricarica e può riflettere la qualità costruttiva del pannello solare.Sebbene la velocità di ricarica sia un indicatore essenziale del prodotto, potrebbe non essere l'obiettivo principale della nostra discussione.

I pannelli solari hanno due specifiche di tensione: tensione a circuito aperto e tensione operativa.

Tensione a circuito aperto (Voc):

Questa è la tensione massima teorica a cui può essere caricato il supercondensatore.Fornisce una comprensione del limite superiore del potenziale di carica.
Tensione operativa:

Questo rappresenta la tensione massima che il pannello solare può emettere quando è collegato a un carico.

Tuttavia, la precisione di questo punto dipende dal carico effettivo e dalle condizioni di utilizzo.I produttori in genere lo specificano in base a un carico standardizzato in un ambiente di test specifico, rendendolo leggermente meno accurato per le applicazioni del mondo reale.
Considerando le specifiche del supercondensatore menzionate in precedenza, come una potenza nominale di 3,6 V, sarebbe necessario un pannello solare con una tensione a circuito aperto superiore a 3,6 V per garantire che il supercondensatore possa raggiungere la carica completa.

Tuttavia, vale la pena notare che il supercondensatore può ancora essere utilizzato anche se non completamente carico.

La scelta dipende dallo scenario di utilizzo specifico.

Riepilogo

Quanto sopra costituisce i principi di funzionamento di un sistema di energia solare.

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