Solar batteriopladningsregulator MRPT eller PWM - hvilket er bedre at vælge?

Her finder du ud af:

• Når du har brug for en controller
• Solar controller funktioner
• Sådan fungerer batteriopladningsregulatoren
• Enhedens egenskaber
• Typer
• Valgmuligheder
• Måder at forbinde controllere på
• Hjemmelavet controller: funktioner, tilbehør
• Hvordan kan jeg udskifte nogle komponenter
• Driftsprincip

Solbatteriets opladningsregulator er et obligatorisk element i strømforsyningen på solpaneler bortset fra batterierne og selve panelerne. Hvad er han ansvarlig for, og hvordan laver man det selv?

Når du har brug for en controller

Solenergi er stadig begrænset (på husstandsniveau) til oprettelse af solcelleanlæg med relativt lav effekt. Men uanset designet af den sol-til-nuværende fotoelektriske konverter er denne enhed udstyret med et modul kaldet en solbatteriladningsregulator.

Faktisk inkluderer sollysfotosynteseopsætningen et genopladeligt batteri, der lagrer den energi, der modtages fra solpanelet. Det er denne sekundære energikilde, der primært betjenes af controlleren.

Dernæst vil vi forstå enheden og driftsprincipperne for denne enhed og også tale om, hvordan man tilslutter den.

Med den maksimale batteriopladning regulerer controlleren strømforsyningen til den og reducerer den til det krævede kompensationsbeløb for enhedens selvafladning. Hvis batteriet er helt afladet, afbryder controlleren enhver indgående belastning til enheden.

Behovet for denne enhed kan koges ned til følgende punkter:

1. Flertrins batteriopladning;
2. Justering af at tænde / slukke for batteriet under opladning / afladning af enheden;
3. Batteriforbindelse ved maksimal opladning
4. Tilslutning af opladning fra fotoceller i automatisk tilstand.

Batteriopladningsregulatoren til solcelleanordninger er vigtig, fordi udførelsen af ​​alle dens funktioner i god stand øger levetiden for det indbyggede batteri kraftigt.

Hvad er batteriopladningsregulatorer til?

Hvis batteriet er tilsluttet direkte til terminalerne på solpanelerne, oplades det kontinuerligt. I sidste ende vil et fuldt opladet batteri fortsat modtage strøm, hvilket får spændingen til at stige med flere volt. Som et resultat genoplades batteriet, temperaturen på elektrolytten stiger, og denne temperatur når sådanne værdier, at elektrolytten koger, der frigøres en skarp damp fra batteridåsen. Som et resultat kan elektrolytten fordampe fuldstændigt, og dåserne tørrer ud. Naturligvis tilføjer dette ikke "sundhed" til batteriet og reducerer drastisk ressourcen for dets ydeevne.

Controller i solbatteriets opladningssystem

Her er der behov for controllere for at forhindre sådanne fænomener for at optimere opladnings- / afladningsprocesserne.

Solar controller funktioner

Det elektroniske modul, kaldet solbatterikontrolleren, er designet til at udføre en række overvågningsfunktioner under opladning / afladning af solbatteriet.

Dette ligner en af ​​de mange eksisterende modeller af ladestyring til solpaneler. Dette modul hører til udviklingen af ​​PWM-typen

Når sollys falder på overfladen af ​​et solcellepanel, der f.eks. Er installeret på taget af et hus, konverterer enhedens fotoceller dette lys til elektrisk strøm.

Den resulterende energi kunne faktisk tilføres direkte til lagerbatteriet.Processen med opladning / afladning af batteriet har imidlertid sine egne finesser (visse niveauer af strømme og spændinger). Hvis du forsømmer disse finesser, vil batteriet simpelthen gå i stykker på kort tid.

For ikke at have så triste konsekvenser er et modul kaldet en ladestyring til et solbatteri designet.

Ud over at overvåge batteriets opladningsniveau overvåger modulet også energiforbruget. Afhængig af graden af ​​afladning regulerer og regulerer batteriopladningsregulatorens kredsløb fra solbatteriet det nødvendige strømniveau til den første og efterfølgende opladning.

Afhængigt af kapaciteten på solbatteriets opladningsregulator kan design af disse enheder have meget forskellige konfigurationer.

Generelt giver modulet i enkle vendinger en ubekymret "levetid" for batteriet, som periodisk akkumuleres og frigiver energi til forbrugsenheder.

Hvorfor oplade kontrol, og hvordan fungerer en solcellestyring?

Hovedårsager:

1. Det giver batteriet mulighed for at arbejde længere! Overopladning kan udløse en eksplosion.
2. Hvert batteri fungerer ved en bestemt spænding. Controlleren giver dig mulighed for at vælge den ønskede U.

Opladningsadministratoren afbryder også batteriet fra forbrugsenheder, hvis det er meget lavt. Derudover afbryder det batteriet fra solcellen, hvis det er fuldt opladet.

Således opstår der forsikring, og systemet bliver mere sikkert.

Driftsprincippet er ekstremt simpelt. Enheden hjælper med at opretholde balance og tillader ikke spændingen at falde eller stige for meget.

Typer af controllere til opladning af solbatteri

1. Hjemmelavet.
2. MRRT.
3. On / Of.
4. Hybrider.
5. PWM-typer.

Nedenfor beskriver vi kort disse muligheder for lithium-enheder og andre batterier

DIY-controllere

Når du har erfaring og færdigheder inden for elektronik, kan denne enhed laves uafhængigt. Men en sådan enhed vil sandsynligvis ikke have høj effektivitet. En hjemmelavet enhed er sandsynligvis velegnet, hvis din station har lav effekt.

For at opbygge denne opladningsenhed skal du finde dens kredsløb. Men husk, at fejlmargenen skal være 0,1.

Her er et simpelt diagram.

MRRT

I stand til at spore den højeste opladningseffektgrænse. Inde i softwaren er der en algoritme, der giver dig mulighed for at overvåge spændings- og strømniveauerne. Den finder en vis balance, hvor hele installationen fungerer ved maksimal effektivitet.

Mppt-enheden betragtes som en af ​​de bedste og mest avancerede i dag. I modsætning til PMW øger det systemeffektiviteten med 35%. En sådan enhed er velegnet, når du har mange solpaneler.

Instrumenttype ON / OF

Det er den enkleste til salg. Det har ikke så mange funktioner som de andre. Enheden slukker for genopladning af batteriet, så snart spændingen stiger til det maksimale.

Desværre kan denne type solopladningsregulator ikke oplade op til 100%. Så snart strømmen springer maksimalt, sker der en nedlukning. Som et resultat reducerer en ufuldstændig opladning dens brugstid.

Hybrider

Dataene anvendes på instrumentet, når der er to typer strømkilder, for eksempel sol og vind. Deres design er baseret på PWM og MPRT. Dens største forskel fra lignende enheder er karakteristika for strøm og spænding.

Dens formål: at udligne den belastning, der går til batteriet. Dette skyldes den ujævne strøm af strøm fra generatorens vind. På grund af dette kan energilagringens levetid reduceres betydeligt.

PWM eller PWM

Arbejdet er baseret på pulsbreddemodulation af strømmen. Løser problemet med ufuldstændig opladning. Det sænker strømmen og bringer således opladningen op til 100%.

Som et resultat af pwm-drift er der ingen overophedning af batteriet.Som et resultat anses denne solkontrolenhed for at være meget effektiv.

Sådan fungerer batteriopladningsregulatoren

I mangel af sollys på strukturens fotoceller er det i dvaletilstand. Når strålerne vises på elementerne, er controlleren stadig i dvaletilstand. Det tændes kun, hvis den lagrede energi fra solen når 10 volt i elektrisk ækvivalent.

Så snart spændingen når denne figur, tændes enheden og begynder at levere strøm til batteriet gennem Schottky-dioden. Batteriopladningsprocessen i denne tilstand fortsætter, indtil den spænding, der modtages af controlleren, når 14 V. Hvis dette sker, vil der forekomme nogle ændringer i controller-kredsløbet for et 35 watt solbatteri eller andet. Forstærkeren åbner adgang til MOSFET, og de to andre, svagere, lukkes.

Dette stopper opladningen af ​​batteriet. Så snart spændingen falder, vender kredsløbet tilbage til sin oprindelige position, og opladningen fortsætter. Den tildelte tid til denne operation til controlleren er ca. 3 sekunder.

Nogle funktioner i solcellestyringskontroller

Afslutningsvis er jeg nødt til at sige om et par flere funktioner i ladestyring. I moderne systemer har de en række beskyttelser for at forbedre driftssikkerheden. I sådanne enheder kan følgende typer beskyttelse implementeres:

• Mod forkert polaritetsforbindelse;
• Fra kortslutninger i belastningen og ved indgangen;
• Fra lyn;
• Overophedning
• Fra overspænding af input;
• Fra afladningen af ​​batteriet om natten.

Derudover er alle slags elektroniske sikringer installeret i dem. For at lette driften af ​​solsystemer har opladningsregulatorer informationsskærme. De viser oplysninger om batteriets tilstand og systemet som helhed. Der kan være data såsom:

• Opladningstilstand, batterispænding;
• Strøm fra fotoceller;
• Batteriopladning og belastningsstrøm
• Ampere-timer gemt og doneret.

Displayet kan også vise en besked om en lav opladning, en advarsel om strømsvigt til belastningen.

Nogle modeller af solcentraler har timere til aktivering af nattilstand. Der er sofistikerede enheder, der styrer driften af ​​to uafhængige batterier. De har normalt præfikset Duo i deres navn. Det er også værd at bemærke modeller, der er i stand til at dumpe overskydende energi på varmeelementer.

Modeller med en grænseflade til at oprette forbindelse til en computer er interessante. På denne måde er det muligt at udvide funktionaliteten til overvågning og styring af solsystemet betydeligt. Hvis artiklen viste sig at være nyttig for dig, skal du sprede linket til den på sociale netværk. Dette vil hjælpe udviklingen af ​​webstedet. Stem i afstemningen nedenfor, og bedøm materialet! Efterlad rettelser og tilføjelser til artiklen i kommentarerne.

Enhedens egenskaber

Lavt strømforbrug ved inaktivitet. Kredsløbet er designet til små til mellemstore blybatterier og trækker en lav strøm (5mA), når den er inaktiv. Dette forlænger batteriets levetid.

Let tilgængelige komponenter. Enheden bruger konventionelle komponenter (ikke SMD), som let kan findes i butikkerne. Intet skal blinkes, det eneste du har brug for er et voltmeter og en justerbar strømforsyning til at indstille kredsløbet.

Den seneste version af enheden. Dette er den tredje version af enheden, så de fleste af de fejl og mangler, der var til stede i de tidligere versioner af opladeren, er blevet rettet.

Spændingsregulering. Enheden bruger en parallel spændingsregulator, så batterispændingen ikke overstiger normen, normalt 13,8 volt.

Underspændingsbeskyttelse. De fleste solopladere bruger en Schottky-diode til at beskytte mod batterilækage til solpanelet.En shunt-spændingsregulator bruges, når batteriet er fuldt opladet. Et af problemerne med denne fremgangsmåde er diodetab og som følge heraf dens opvarmning. For eksempel leverer et solpanel på 100 watt, 12V, 8A til batteriet, spændingsfaldet over Schottky-dioden vil være 0,4V, dvs. effektafledningen er ca. 3,2 watt. Dette er for det første tab, og for det andet har dioden brug for en radiator for at fjerne varme. Problemet er, at det ikke fungerer for at reducere spændingsfaldet, flere dioder, der er forbundet parallelt, reducerer strømmen, men spændingsfaldet forbliver sådan. I diagrammet nedenfor anvendes mosfeter i stedet for konventionelle dioder, og derfor går kun strøm til aktiv modstand (resistive tab).

Til sammenligning er effekttabet i et 100 W-panel ved brug af IRFZ48 (KP741A) mosfeter kun 0,5 W (ved Q2). Dette betyder mindre varme og mere energi til batterierne. Et andet vigtigt punkt er, at mosfeter har en positiv temperaturkoefficient og kan forbindes parallelt for at reducere modstand.

Ovenstående diagram bruger et par ikke-standardløsninger.

Oplader. Der anvendes ingen diode mellem solpanelet og belastningen, i stedet er der en Q2-mosfet. En diode i mosfet tillader strøm at strømme fra panelet til belastningen. Hvis der vises en signifikant spænding på Q2, åbnes transistoren Q3, kondensatoren C4 oplades, hvilket tvinger op-amp U2c og U3b til at åbne mosfet af Q2. Nu beregnes spændingsfaldet i henhold til Ohms lov, dvs. I * R, og det er meget mindre end hvis der var en diode der. Kondensator C4 udledes periodisk gennem modstand R7 og Q2 lukker. Hvis en strøm strømmer fra panelet, tvinger induktorens L1 selvinduktion EMF straks Q3 til at åbne. Dette sker meget ofte (mange gange i sekundet). I tilfældet når strømmen går til solpanelet, lukker Q2, men Q3 åbner ikke, fordi diode D2 begrænser selvinduktion EMF af chokeren L1. Diode D2 kan vurderes til 1A strøm, men under testningen viste det sig, at en sådan strøm sjældent forekommer.

VR1 trimmer indstiller den maksimale spænding. Når spændingen overstiger 13,8 V, åbner operationsforstærkeren U2d mosfet af Q1, og output fra panelet er "kortsluttet" til jord. Derudover slukker U3b opamp Q2 og så videre. panelet er afbrudt fra lasten. Dette er nødvendigt, fordi Q1 ud over solcellepanelet "kortslutter" belastningen og batteriet.

Forvaltning af N-kanal mosfeter. Mosfeterne Q2 og Q4 kræver mere spænding for at køre end dem, der bruges i kredsløbet. For at gøre dette skaber op-amp U2 med en omsnøring af dioder og kondensatorer en øget spænding VH. Denne spænding bruges til at drive U3, hvis output vil være overspænding. En masse U2b og D10 sikrer udgangsspændingens stabilitet ved 24 volt. Med denne spænding vil der være en spænding på mindst 10V gennem portens kilde til transistoren, så varmeproduktionen vil være lille. Normalt har N-kanal mosfeter meget lavere impedans end P-kanal, hvilket er grunden til, at de blev brugt i dette kredsløb.

Underspændingsbeskyttelse. Mosfet Q4, U3a opamp med ekstern omspænding af modstande og kondensatorer, er designet til underspændingsbeskyttelse. Her bruges Q4 ikke-standard. Mosfet-dioden giver en konstant strøm af strøm ind i batteriet. Når spændingen er over det specificerede minimum, er mosfet åben, hvilket tillader et lille spændingsfald, når batteriet oplades, men vigtigere, det giver strøm fra batteriet til at strømme til belastningen, hvis solcellen ikke kan give tilstrækkelig udgangseffekt. En sikring beskytter mod kortslutning på belastningssiden.

Nedenfor er billeder af arrangementet af elementer og printkort.

Opsætning af enheden. Under normal brug af enheden må jumper J1 ikke indsættes! D11 LED bruges til indstilling. For at konfigurere enheden skal du slutte en justerbar strømforsyning til "load" -terminalerne.

Indstilling af underspændingsbeskyttelse Indsæt jumper J1. I strømforsyningen skal du indstille udgangsspændingen til 10,5 V. Drej trimmer VR2 mod uret, indtil LED D11 lyser. Drej VR2 let med uret, indtil LED'en slukker. Fjern jumper J1.

Indstilling af den maksimale spænding Indstil udgangsspændingen til 13,8V i strømforsyningen. Drej trimmer VR1 med uret, indtil LED D9 slukker. Drej VR1 langsomt mod uret, indtil LED D9 lyser.

Controlleren er konfigureret. Glem ikke at fjerne jumper J1!

Hvis kapaciteten i hele systemet er lille, kan mosfeterne udskiftes med billigere IRFZ34. Og hvis systemet er mere kraftfuldt, kan mosfeterne udskiftes med mere kraftfulde IRFZ48.

Hjemmelavet solpanel controller

• det vigtigste
• > Min lille oplevelse

Controlleren er meget enkel og består kun af fire dele.

Dette er en kraftig transistor (jeg bruger en IRFZ44N, der kan håndtere op til 49 ampere).

Relæregulator til biler med plusstyring (VAZ "klassisk").

Modstand 120kOhm.

Dioden er mere kraftfuld til at holde strømmen fra solpanelet (for eksempel fra en bildiodebro).

Driftsprincippet er også meget simpelt. Jeg skriver for folk, der slet ikke forstår elektronik, da jeg selv ikke forstår noget om det.

Relæregulatoren er forbundet til batteriet, minus til aluminiumsbasen (31k) plus til (15k), fra kontakten (68k) ledningen er forbundet via en modstand til porten til transistoren. Transistoren har tre ben, den første er porten, den anden er afløbet, den tredje er kilden. Minus af solcellepanelet er forbundet til kilden, og plus til batteriet, fra afløbet af transistoren minus solpanelet går til batteriet.

Når relæregulatoren er tilsluttet og fungerer, låser det positive signal fra (68k) lågen op, og strømmen fra solpanelet strømmer gennem kildeafløbet ind i batteriet, og når spændingen på batteriet overstiger 14 volt, relæet -regulator slukker plus, og porten til transistoren aflades gennem modstanden, den lukker med minus, hvorved solpanelets minuskontakt brydes, og den slukker. Og når spændingen falder lidt, vil relæregulatoren igen give et plus til porten, transistoren åbner, og igen strømmer strømmen fra panelet ind i batteriet. Dioden på SB's positive ledning er nødvendig, så batteriet ikke aflades om natten, da solpanelet selv forbruger elektricitet uden lys.

Nedenfor er en visuel illustration af forbindelsen af ​​controllerelementer.

Jeg er ikke god til elektronik, og måske er der nogle fejl i mit kredsløb, men det fungerer uden nogen indstillinger og fungerer med det samme og gør, hvad fabriksregulatorer til solpaneler gør, og kostprisen er kun omkring 200 rubler og en time af arbejde.

Nedenfor er et uforståeligt billede af denne controller, ligesom det, er alle detaljerne i controlleren fastgjort til kassen. Transistoren bliver lidt varm, og jeg fikset den til en lille blæser. Parallelt med modstanden satte jeg en lille LED, som viser styringen. Når SB er tændt, når den ikke er, betyder det, at batteriet er opladet, og når batteriet blinker hurtigt, er batteriet næsten opladet og genoplades.

Denne controller har arbejdet i mere end seks måneder, og i løbet af denne tid er der ingen problemer, jeg tilsluttede alt, nu følger jeg ikke batteriet, alt fungerer af sig selv. Dette er min anden controller, den første jeg samlede til vindgeneratorer som en ballastregulator, se om det i tidligere artikler i sektionen mine hjemmelavede produkter.

OBS - controlleren er ikke fuldt funktionsdygtig. Efter nogen tid med arbejde blev det klart, at transistoren i dette kredsløb ikke lukker helt, og strømmen fortsætter med at strømme ind i batteriet alligevel, selv når 14 volt overskrides

Jeg undskylder det inaktive kredsløb, jeg brugte det selv i lang tid og troede, at alt fungerede, men det viser sig ikke, og selv efter en fuld opladning strømmer der stadig strøm i batteriet. Transistoren lukker kun halvvejs, når den når 14 volt. Jeg vil ikke fjerne kredsløbet endnu, da tid og lyst vises, vil jeg afslutte denne controller og lægge arbejdskredsen ud.
Og nu har jeg en ballastregulator som controller, som har fungeret perfekt i lang tid. Så snart spændingen overstiger 14 volt, åbner transistoren og tænder pæren, som forbrænder al overskydende energi. Samtidig er der nu to solpaneler og en vindmølle på denne ballast.

Typer

Tænd sluk

Denne type enhed betragtes som den enkleste og billigste. Dens eneste og vigtigste opgave er at slukke for strømmen til batteriet, når den maksimale spænding nås for at forhindre overophedning.

Denne type har dog en vis ulempe, som er for tidlig nedlukning. Når den maksimale strøm er nået, er det nødvendigt at opretholde opladningsprocessen i et par timer, og denne controller slukker straks den.

Som et resultat vil batteriopladningen være i området 70% af det maksimale. Dette påvirker batteriet negativt.

PWM

Denne type er en avanceret On / Off. Opgraderingen er, at den har et indbygget PWM-system (pulsbreddemodulation). Denne funktion gjorde det muligt for controlleren, når den nåede den maksimale spænding, ikke at slukke for strømforsyningen, men at reducere dens styrke.

På grund af dette blev det muligt at oplade enheden næsten fuldstændigt.

MRRT

Denne type betragtes som den mest avancerede på nuværende tidspunkt. Essensen af ​​hans arbejde er baseret på det faktum, at han er i stand til at bestemme den nøjagtige værdi af den maksimale spænding for et givet batteri. Den overvåger kontinuerligt strømmen og spændingen i systemet. På grund af den konstante modtagelse af disse parametre er processoren i stand til at opretholde de mest optimale værdier for strøm og spænding, hvilket giver dig mulighed for at skabe maksimal effekt.

Hvis vi sammenligner controlleren MPPT og PWN, er førstnævnte effektivitet højere med ca. 20-35%.

Controller typer

On / Off-controllere

Disse modeller er de enkleste af hele klassen af ​​solopladningsregulatorer.

On / Off charge controller til solsystemer

On / Off modeller er designet til at slukke for batteriopladningen, når den øvre spændingsgrænse er nået. Dette er normalt 14,4 volt. Som et resultat forhindres overophedning og overopladning.

On / Off-controllerne kan ikke oplade batteriet fuldt ud. Når alt kommer til alt, her finder nedlukningen sted i det øjeblik, hvor den maksimale strøm nås. Og opladningsprocessen til fuld kapacitet skal stadig opretholdes i flere timer. Opladningsniveauet på tidspunktet for nedlukningen ligger et sted omkring 70 procent af den nominelle kapacitet. Dette påvirker naturligvis batteriets tilstand negativt og reducerer dets levetid.

PWM-controllere

På jagt efter en løsning til ufuldstændig batteriopladning i et system med tænd / sluk-enheder er der blevet udviklet styreenheder baseret på princippet om pulsbreddemodulation (PWM for kort) af ladestrømmen. Pointen med en sådan controller er, at den reducerer ladestrømmen, når spændingsgrænsen er nået. Med denne tilgang når batteriopladningen næsten 100 procent. Effektiviteten af ​​processen øges med op til 30 procent.

PWM-opladningscontroller
Der er PWM-modeller, der kan regulere strømmen afhængigt af driftstemperaturen. Dette har en god effekt på batteriets tilstand, opvarmningen falder, opladningen accepteres bedre. Processen reguleres automatisk.
Eksperter anbefaler at bruge PWM-ladestyring til solpaneler i de regioner, hvor der er høj sollysaktivitet.De kan ofte findes i solsystemer med lav effekt (mindre end to kilowatt). Som regel fungerer genopladelige batterier med lille kapacitet i dem.

Regulatorer skriver MPPT

MPPT-ladekontroller i dag er de mest avancerede enheder til regulering af processen med opladning af et lagerbatteri i solsystemer. Disse modeller øger effektiviteten ved at generere elektricitet fra de samme solpaneler. Princippet om drift af MPPT-enheder er baseret på bestemmelse af punktet for maksimal effektværdi.

MPPT-opladningscontroller

MPPT overvåger kontinuerligt strømmen og spændingen i systemet. Baseret på disse data beregner mikroprocessoren det optimale forhold mellem parametre for at opnå maksimal effekt. Ved justering af spændingen tages der endda hensyn til opladningsprocessen. MPPT-solcentraler giver dig endda mulighed for at tage meget spænding fra modulerne og derefter konvertere den til optimal spænding. Optimal betyder den, der oplader batteriet fuldt ud.

Hvis vi vurderer MPPT's arbejde i sammenligning med PWM, vil solsystemets effektivitet stige fra 20 til 35 procent. Plusene inkluderer også muligheden for at arbejde med skyggen af ​​solpanelet op til 40 procent. På grund af evnen til at opretholde en høj spændingsværdi ved udgangen af ​​controlleren kan små ledninger bruges. Det er også muligt at placere solpaneler og enheden i større afstand end i tilfælde af PWM.

Hybridladningskontroller

I nogle lande, for eksempel USA, Tyskland, Sverige, Danmark, genereres en betydelig del af elektriciteten fra vindmøller. I nogle små lande indtager alternativ energi en stor andel i disse staters energinet. Som en del af vindsystemer er der også enheder til styring af opladningsprocessen. Hvis kraftværket er en kombineret version af en vindgenerator og solpaneler, bruges hybridregulatorer.

Hybrid controller
Disse enheder kan bygges med et MPPT- eller PWM-kredsløb. Den største forskel er, at de bruger forskellige volt-ampere egenskaber. Under drift producerer vindgeneratorer meget ujævn elproduktion. Resultatet er en ujævn belastning på batterierne og stressende drift. Hybridregulatorens opgave er at aflade overskydende energi. Til dette anvendes som regel specielle varmeelementer.

Hjemmelavede controllere

Folk, der forstår elektroteknik, bygger ofte selv ladestyring til vindmøller og solpaneler. Funktionaliteten af ​​sådanne modeller er ofte ringere i effektivitet og indstillet til fabriksenheder. Imidlertid er kraften i en hjemmelavet controller i små installationer ret nok.

Hjemmelavet solopladningsregulator

Når du opretter en ladestyring med egne hænder, skal du huske, at den samlede effekt skal opfylde følgende betingelse: 1.2P ≤ I * U. I er controllerens udgangsstrøm, U er spændingen, når batteriet aflades.

Der er en hel del hjemmelavede controller kredsløb. Du kan søge efter dem på de relevante fora på nettet. Her skal det kun siges om nogle generelle krav til en sådan enhed:

• Opladningsspændingen skal være 13,8 volt og varierer afhængigt af nominel strøm;
• Den spænding, hvormed opladningen er slukket (11 volt). Denne værdi skal være konfigurerbar;
• Den spænding, hvormed opladningen tænder, er 12,5 volt.

Så hvis du beslutter dig for at samle et solsystem med dine egne hænder, bliver du nødt til at begynde at lave en opladningsregulator. Du kan ikke undvære det, når du betjener solpaneler og vindmøller.

Valgmuligheder

Der er kun to udvælgelseskriterier:

1. Det første og meget vigtige punkt er den indgående spænding. Maksimumet for denne indikator skal være højere med ca. 20% af solbatteriets åbne kredsløbsspænding.
2. Det andet kriterium er nominel strøm. Hvis PWN-typen vælges, skal dens nominelle strøm være ca. 10% højere end kortslutningsstrømmen på batteriet. Hvis MPPT vælges, er dens vigtigste egenskab magt. Denne parameter skal være større end spændingen i hele systemet ganget med systemets nominelle strøm. Til beregninger tages spændingen med afladede batterier.

Måder at forbinde controllere på

I betragtning af forbindelsens emne skal det bemærkes med det samme: til installationen af ​​hver enkelt enhed er et karakteristisk træk arbejdet med en bestemt serie solpaneler.

Så for eksempel, hvis der bruges en controller, der er designet til en maksimal indgangsspænding på 100 volt, skal en række solpaneler afgive en spænding, der ikke mere end denne værdi.

Ethvert solkraftværk fungerer i overensstemmelse med balancen mellem første output og indgangsspændinger. Den øverste spændingsgrænse for controlleren skal matche panelets øvre spændingsgrænse

Før du tilslutter enheden, er det nødvendigt at bestemme stedet for dens fysiske installation. I henhold til reglerne skal installationsstedet vælges i tørre, godt ventilerede områder. Tilstedeværelsen af ​​brændbare materialer nær enheden er udelukket.

Tilstedeværelsen af ​​kilder til vibrationer, varme og fugtighed i enhedens umiddelbare nærhed er uacceptabel. Installationsstedet skal beskyttes mod atmosfærisk nedbør og direkte sollys.

Teknik til tilslutning af PWM-modeller

Næsten alle producenter af PWM-controllere kræver en nøjagtig rækkefølge af tilslutningsenheder.

Teknikken til at forbinde PWM-controllere med perifere enheder er ikke særlig vanskelig. Hvert kort er udstyret med mærkede terminaler. Her skal du blot følge rækkefølgen af ​​handlinger.

Eksterne enheder skal tilsluttes i fuld overensstemmelse med betegnelserne på kontaktterminalerne:

1. Tilslut batterikablerne til enhedens batteriklemmer i overensstemmelse med den angivne polaritet.
2. Tænd beskyttelsessikringen direkte ved kontaktpunktet for den positive ledning.
3. På kontakterne til controlleren beregnet til solpanelet skal du fastgøre lederne, der kommer ud af solpanelerne på panelerne. Overhold polaritet.
4. Tilslut en testlampe med passende spænding (normalt 12 / 24V) til enhedens belastningsterminaler.

Den angivne rækkefølge må ikke overtrædes. For eksempel er det strengt forbudt at forbinde solpaneler i første omgang, når batteriet ikke er tilsluttet. Ved sådanne handlinger løber brugeren risikoen for at "brænde" enheden. Dette materiale beskriver mere detaljeret samlingsdiagrammet for solceller med et batteri.

For controllere i PWM-serien er det også uacceptabelt at forbinde en spændingsinverter til controllerens belastningsterminaler. Inverteren skal tilsluttes direkte til batteripolerne.

Fremgangsmåde til tilslutning af MPPT-enheder

De generelle krav til fysisk installation for denne type apparater adskiller sig ikke fra tidligere systemer. Men den teknologiske opsætning er ofte noget anderledes, da MPPT-controllere ofte betragtes som mere kraftfulde enheder.

For controllere designet til høje effektniveauer anbefales det at bruge kabler med store tværsnit, udstyret med metalterminatorer, ved strømkredsløbets tilslutninger.

For eksempel til højeffektsystemer suppleres disse krav af det faktum, at producenter anbefaler at tage et kabel til strømforbindelsesledninger designet til en strømtæthed på mindst 4 A / mm2. Det vil sige for en controller med en strøm på 60 A, der er brug for et kabel til at forbinde til et batteri med et tværsnit på mindst 20 mm2.

Forbindelseskablerne skal være udstyret med kobbernipler, tæt krympet med et specielt værktøj. De negative terminaler på solpanel og batteri skal være udstyret med sikrings- og switchadaptere.

Denne tilgang eliminerer energitab og sikrer en sikker drift af installationen.

Blokdiagram til tilslutning af en kraftfuld MPPT-controller: 1 - solpanel; 2 - MPPT-controller; 3 - klemrække; 4.5 - sikringer; 6 - controllerens afbryder; 7.8 - jordbus

Inden solpaneler tilsluttes enheden, skal du sørge for, at spændingen ved terminalerne stemmer overens med eller er mindre end den spænding, der er tilladt at påføre controllerens indgang.

Tilslutning af perifert udstyr til MTTP-enheden:

1. Anbring panelet og batterikontakterne i slukket position.
2. Fjern panelet og batteribeskyttelsessikringerne.
3. Tilslut kablet fra batteripolerne til controllerpolerne til batteriet.
4. Forbind solpanelledningerne med styreenhedens terminaler markeret med det relevante tegn.
5. Tilslut et kabel mellem jordterminalen og jordbussen.
6. Installer temperaturføleren på controlleren i henhold til instruktionerne.

Efter disse trin er det nødvendigt at indsætte den tidligere fjernede batterisikring på plads og dreje kontakten til "til" -position. Batteridetekteringssignalet vises på kontrolskærmen.

Efter en kort pause (1-2 minutter) skal du udskifte den tidligere fjernede solpanelsikring og dreje panelkontakten til “tændt”.

Instrumentskærmen viser solpanelets spændingsværdi. Dette øjeblik vidner om den vellykkede lancering af solkraftværket i drift.

Hjemmelavet controller: funktioner, tilbehør

Enheden er designet til kun at arbejde med et solcellepanel, der genererer en strøm med en styrke, der ikke overstiger 4 A. Batterikapaciteten, som oplades af controlleren, er 3.000 A * h.

For at fremstille controlleren skal du forberede følgende elementer:

• 2 mikrokredsløb: LM385-2.5 og TLC271 (er en operationel forstærker);
• 3 kondensatorer: C1 og C2 har lav effekt, har 100n; C3 har en kapacitet på 1000u, klassificeret til 16 V;
• 1 indikator-LED (D1);
• 1 Schottky-diode;
• 1 diode SB540. I stedet kan du bruge en hvilken som helst diode, det vigtigste er, at det kan modstå den maksimale strøm af solbatteriet;
• 3 transistorer: BUZ11 (Q1), BC548 (Q2), BC556 (Q3);
• 10 modstande (R1 - 1k5, R2 - 100, R3 - 68k, R4 og R5 - 10k, R6 - 220k, R7 - 100k, R8 - 92k, R9 - 10k, R10 - 92k). De kan alle være 5%. Hvis du vil have mere nøjagtighed, kan du tage 1% modstande.

Hvordan kan jeg udskifte nogle komponenter

Ethvert af disse elementer kan udskiftes. Når du installerer andre kredsløb, skal du overveje at ændre kondensatorens C2 kapacitans og vælge forspænding af transistoren Q3.

I stedet for en MOSFET-transistor kan du installere enhver anden. Elementet skal have lav åben kanalmodstand. Det er bedre ikke at udskifte Schottky-dioden. Du kan installere en almindelig diode, men den skal placeres korrekt.

Modstande R8, R10 er 92 kOhm. Denne værdi er ikke-standard. På grund af dette er sådanne modstande vanskelige at finde. Deres fuldgyldige erstatning kan være to modstande med 82 og 10 kOhm. De skal inkluderes i rækkefølge.

Hvis controlleren ikke vil blive brugt i et fjendtligt miljø, kan du installere en trimmermodstand. Det gør det muligt at kontrollere spændingen. Det fungerer ikke i lang tid i et aggressivt miljø.

Hvis det er nødvendigt at bruge en controller til stærkere paneler, er det nødvendigt at udskifte MOSFET-transistoren og dioden med mere kraftfulde analoger. Alle andre komponenter behøver ikke at blive ændret. Det giver ingen mening at installere et kølelegeme for at regulere 4 A. Ved at installere MOSFET på et passende kølelegeme vil enheden kunne fungere med et mere effektivt panel.

Driftsprincip

I mangel af strøm fra solbatteriet er controlleren i slumretilstand. Den bruger ikke noget af batteriuld. Efter at have ramt solens stråler på panelet begynder den elektriske strøm at strømme til controlleren. Det skal tænde. Imidlertid tændes indikatorlampen sammen med 2 svage transistorer kun, når spændingen når 10 V.

Når denne spænding er nået, strømmer strømmen gennem Schottky-dioden til batteriet. Hvis spændingen stiger til 14 V, begynder forstærker U1 at køre, som tænder MOSFET. Som et resultat vil LED'en slukke, og to laveffekttransistorer lukkes. Batteriet oplades ikke. På dette tidspunkt vil C2 blive afladet. I gennemsnit tager dette 3 sekunder. Efter afladningen af ​​kondensatoren C2 vil hysterese af U1 blive overvundet, MOSFET lukker, batteriet begynder at oplades. Opladningen fortsætter, indtil spændingen stiger til skifteniveauet.

Opladning sker periodisk. Desuden afhænger dens varighed af, hvad batteriets ladestrøm er, og hvor kraftfulde enhederne, der er tilsluttet det, er. Opladningen fortsætter, indtil spændingen når 14 V.

Kredsløbet tændes på meget kort tid. Dens inkludering påvirkes af tidspunktet for opladning af C2 med en strøm, der begrænser transistoren Q3. Strømmen må ikke være mere end 40 mA.