Wie wel eens met een 12 volt zonnepaneel heeft gewerkt weet dat er zelden 12 volt uitkomt. Meestal is het meer, zeker als je het met een volt meter meet. Dit komt omdat het voltage van een zonnepaneel een gevolg is van het samenvoegen van de voltages van de cellen, elk ongeveer 0,52 Volt, en dat voltage variert afhankelijk van de instraling en hoeveel electronen worden afgevoerd. Bij de panelen op het dak is dat geen probleem, want daarbij wordt een omvormer gebruikt die 300-600 Volt DC omzet in 220 AC. Deze omvormers zijn echter duur, dus de keuze is of te gaan voor echte grote panelen, of voor een klein 12 volt paneel met accu en acculader. Er is ook een middenweg, die redelijk goedkoop is.
De linker instel potentiometer is bepaalt het voltage
Hierboven een dc/dc converter, die van een voltage tot boven de 30 Volt exact maakt wat u nodig heeft, dus 5 Volt voor elecronica, 12 Volt voor iets anders, 8,4 Volt om een NiMh batterij te vervangen. Dit opent de weg naar een groter gebuik van 12 Volt panelen voor kleine toepassingen. Dit soort converters, zogenaamde buck converters, nemen steeds kleine hapjes stroom, elk hapje laat het voltage oplopen in de condensator links (ronde ding met 220, 35v VS), tot het gewenste voltage is bereikt. Dan wordt de input uitgeschakeld en kan de stroom naar de output, waarbij het voltage weer afneemt. Dit schakelen gaat heel snel zodat het uiteindelijke voltage rond de ingestelde waarde blijft. Het vermogen wordt bepaald door de grote van de hapjes die genomen kunnen worden, en dus door de grote van de condensator. In dit geval is het 1-2 Ampere.
Het vermogen van deze dc/dc converter is maximaal 15 Watt, maar dat kan worden vergroot. De electronica blijft ongeveer gelijk. Het wordt met dit onderdeel makkelijker om electronica direct aan een zonnepaneel aan te sluiten, meestal is het varierende voltage een probleem zonder accu, nu kan ook zonder accu worden gewerkt. Overigens kan de energie aan de paneel kant gebufferd worden in een grote condensator die het voltage aankan, dus een van 35 Volt. Hierdoor wordt het piek vermogen wat vergroot.
DC verlichting
Missschien heeft u een kantoor of woning met veel donkere plekken. Dat is met behulp van een klein paneel ()50 Watt oid), wat LED lampen en deze converters permanent te verhelpen. Indien u hierover vragen heeft horen wij het graag. We hebben al eerder geschreven over LED dagverlichting, waarom zou u betalen voor licht dat buiten af te vangen is, zeker met een installatie die wel 30 jaar kan meegaan.
Invoer Voltage
Het invoer voltage van zonnepanelen kan wellicht worden geregeld via een voltage deler zoals deze. Een aantal panelen dat meer dan 35 volt levert kan zo in serie worden geschakeld, en dan gedeeld tot een voltage onder de 35 Volt, bv. 24 Volt (maximum voor laagstroom). De converters kunnen niet als voltage deler worden gebruikt. Ze zijn wel parallel te schakelen op een ‘bus’ van 24 Volt.
Twee dc/dc converters parallel
Kombinatie met Ultracapacitors
Ultracapacitors zijn een type condensator dat lading opslaat door moleculen in een electrolyt net niet te laten reageren, alleen herorienteren. Daardoor is ligt het maximum potentiaal van deze condensators altijd in de buurt van een batterij potentiaal van een bepaald electrolyt, dus bv 2,7 Volt voor KoH. Gaat men daar boven dan veroorzaakt dat al snel onherstelbare schade. Door de duurzaamheid van deze condensatoren zijn ze echter wel aantrekkelijk in te gebruiken tov accus. Ze zijn echter niet in serie te schakelen zonder veel capaciteitsverlies.