Solar batteriladdningsregulator MRPT eller PWM - vilket är bättre att välja?

Här får du reda på:

• När du behöver en styrenhet
• Solar controller funktioner
• Hur batteriladdningsenheten fungerar
• Enhetens egenskaper
• Typer
• Urvalsalternativ
• Sätt att ansluta styrenheter
• Hemlagad styrenhet: funktioner, tillbehör
• Hur kan jag byta ut vissa komponenter
• Funktionsprincip

Solcellsbatteriladdningsregulatorn är ett obligatoriskt element i elsystemet på solpaneler, förutom batterierna och själva panelerna. Vad är han ansvarig för och hur man gör det själv?

När du behöver en styrenhet

Solenergi är fortfarande begränsad (på hushållsnivå) till att skapa solcellspaneler med relativt låg effekt. Men oavsett utformningen av sol-till-nuvarande fotoelektrisk omvandlare, är denna enhet utrustad med en modul som kallas en solcellsladdningsregulator.

Faktum är att solens fotosyntesinstallation innehåller ett uppladdningsbart batteri som lagrar den energi som mottas från solpanelen. Det är denna sekundära energikälla som främst servas av styrenheten.

Därefter kommer vi att förstå enheten och principerna för den här enhetens funktion och också prata om hur man ansluter den.

Med maximal batteriladdning reglerar styrenheten strömtillförseln till den, vilket minskar den till erforderligt kompensationsbelopp för enhetens självurladdning. Om batteriet är helt urladdat kommer styrenheten att koppla bort alla inkommande laster till enheten.

Behovet av denna enhet kan kokas ner till följande punkter:

1. Flerstegs batteriladdning;
2. Justering av att slå på / av batteriet vid laddning / urladdning av enheten;
3. Batterianslutning vid maximal laddning;
4. Anslutning av laddning från fotoceller i automatiskt läge.

Batteriladdningsregulatorn för solanordningar är viktig eftersom att utföra alla dess funktioner i gott skick avsevärt ökar det inbyggda batteriets livslängd.

Vad är batteriladdningsregulatorer för?

Om batteriet är anslutet direkt till solpanelernas poler laddas det kontinuerligt. I slutändan kommer ett fulladdat batteri att fortsätta att ta emot ström, vilket får spänningen att öka med flera volt. Som ett resultat laddas batteriet, elektrolytens temperatur stiger, och denna temperatur når sådana värden att elektrolyten kokar, det frigörs en kraftig ånga från batteridunkarna. Som ett resultat kan elektrolyten avdunsta helt och burkarna torkar ut. Naturligtvis lägger detta inte till "hälsa" till batteriet och minskar resursen för dess prestanda dramatiskt.

Styrenhet i solbatteriladdningssystemet

För att förhindra sådana fenomen, för att optimera laddnings- / urladdningsprocesserna, behövs här styrenheter.

Solar controller funktioner

Den elektroniska modulen, kallad solbatterikontrollen, är utformad för att utföra en mängd övervakningsfunktioner under laddnings- / urladdningsprocessen för solbatteriet.

Detta ser ut som en av de många existerande modellerna av laddningsregulatorer för solpaneler. Denna modul tillhör utvecklingen av PWM-typen

När solljus faller på ytan av en solpanel som installeras, till exempel på ett hus, omvandlar enhetens fotoceller detta ljus till en elektrisk ström.

Den resulterande energin kan faktiskt matas direkt till lagringsbatteriet.Processen för laddning / urladdning av batteriet har dock sina egna finesser (vissa nivåer av strömmar och spänningar). Om du försummar dessa finesser kommer batteriet helt enkelt att gå sönder på kort tid.

För att inte få så sorgliga konsekvenser är en modul som kallas laddningsregulator för ett solbatteri utformad.

Förutom att övervaka batteriets laddningsnivå övervakar modulen också energiförbrukningen. Beroende på graden av urladdning reglerar och laddar batteriladdningskretsen från solbatteriet den strömnivå som krävs för den initiala och efterföljande laddningen.

Beroende på kapaciteten hos laddningsregulatorn för solbatterier kan utformningen av dessa enheter ha mycket olika konfigurationer.

I allmänhet ger modulen i enkla termer en bekymmersfri "livslängd" för batteriet, som periodvis ackumuleras och släpper ut energi till konsumentenheter.

Varför laddningskontroll och hur fungerar en laddningsregulator för sol?

Huvudskäl:

1. Det gör att batteriet kan arbeta längre! Överladdning kan utlösa en explosion.
2. Varje batteri arbetar med en specifik spänning. Styrenheten låter dig välja önskad U.

Laddkontrollen kopplar också bort batteriet från förbrukningsenheter om det är mycket lågt. Dessutom kopplar den bort batteriet från solcellen om det är fulladdat.

Således inträffar försäkring och driften av systemet blir säkrare.

Funktionsprincipen är extremt enkel. Enheten hjälper till att upprätthålla balansen och låter inte spänningen sjunka eller stiga för mycket.

Typer av styrenheter för laddning av solbatterier

1. Hemlagad.
2. MRRT.
3. På / av.
4. Hybrider.
5. PWM-typer.

Nedan beskriver vi kort dessa alternativ för litiumenheter och andra batterier

DIY-kontroller

När du har erfarenhet och färdigheter inom elektronik kan den här enheten göras självständigt. Men det är osannolikt att en sådan enhet har hög effektivitet. En hemlagad enhet är sannolikt lämplig om din station har låg effekt.

För att bygga denna laddningsenhet måste du hitta dess krets. Men kom ihåg att felmarginalen måste vara 0,1.

Här är ett enkelt diagram.

MRRT

Kan spåra den högsta laddningseffektgränsen. Inuti programvaran finns en algoritm som låter dig övervaka spännings- och strömnivåerna. Den hittar en viss balans där hela installationen fungerar med maximal effektivitet.

Mppt-enheten anses vara en av de bästa och mest avancerade idag. Till skillnad från PMW ökar systemeffektiviteten med 35%. En sådan enhet är lämplig när du har många solpaneler.

Instrumenttyp PÅ / AV

Det är det enklaste som säljs. Det har inte lika många funktioner som de andra. Enheten stänger av att ladda batteriet så snart spänningen stiger till max.

Tyvärr kan den här typen av laddningsregulator inte ladda upp till 100%. Så snart strömmen hoppar maximalt inträffar en avstängning. Som ett resultat minskar en ofullständig laddning dess livslängd.

Hybrider

Uppgifterna tillämpas på instrumentet när det finns två typer av kraftkällor, till exempel solen och vinden. Deras design är baserad på PWM och MPRT. Huvudskillnaden från liknande enheter är egenskaperna hos strömmen och spänningen.

Dess syfte: att utjämna batteriets belastning. Detta beror på det ojämna strömflödet från generatorns vind. På grund av detta kan energilagringens livslängd minskas avsevärt.

PWM eller PWM

Arbetet baseras på pulsbreddsmodulering av strömmen. Löser problemet med ofullständig laddning. Det sänker strömmen och därmed tar laddningen upp till 100%.

Som ett resultat av pwm-drift finns det ingen överhettning av batteriet.Som ett resultat anses denna solstyrenhet vara mycket effektiv.

Hur batteriladdningsenheten fungerar

I avsaknad av solljus på strukturens fotoceller är den i viloläge. När strålarna visas på elementen är styrenheten fortfarande i viloläge. Den tänds bara om den lagrade energin från solen når 10 volt i elektrisk ekvivalent.

Så snart spänningen når denna indikator slås enheten på och via Schottky-dioden börjar strömmen till batteriet. Processen att ladda batteriet i det här läget fortsätter tills spänningen som mottagaren tar upp till 14 V. Om detta händer kommer vissa förändringar att ske i styrkretsen för ett 35 watt solbatteri eller något annat. Förstärkaren öppnar åtkomst till MOSFET och de andra två, svagare, kommer att stängas.

Detta slutar ladda batteriet. Så snart spänningen sjunker återgår kretsen till sitt ursprungliga läge och laddningen fortsätter. Den tilldelade tiden för denna operation till styrenheten är cirka 3 sekunder.

Vissa funktioner hos solcellsladdningsregulatorer

Sammanfattningsvis måste jag säga om några fler funktioner hos laddningsregulatorer. I moderna system har de ett antal skydd för att förbättra driftsäkerheten. I sådana enheter kan följande typer av skydd implementeras:

• Mot felaktig polaritetsanslutning;
• Från kortslutningar i lasten och vid ingången;
• Från blixtar;
• Överhettning;
• Från ingångsöverspänningar;
• Från urladdningen av batteriet på natten.

Dessutom är alla typer av elektroniska säkringar installerade i dem. För att underlätta driften av solsystem har laddningsregulatorer informationsdisplayer. De visar information om batteriets tillstånd och systemet som helhet. Det kan finnas data som:

• Laddningstillstånd, batterispänning;
• Ström som avges av fotoceller;
• Batteriladdning och lastström;
• Ampere-timmar lagras och doneras.

Displayen kan också visa ett meddelande om låg laddning, en varning om strömavbrott till lasten.

Vissa modeller av solcentraler har timers för att aktivera nattläge. Det finns sofistikerade enheter som styr driften av två oberoende batterier. De har vanligtvis prefixet Duo i sina namn. Det är också värt att notera modeller som kan dumpa överflödig energi på värmeelement.

Modeller med ett gränssnitt för anslutning till en dator är intressanta. På detta sätt är det möjligt att avsevärt utöka funktionerna för övervakning och styrning av solsystemet. Om artikeln visade sig vara användbar för dig, sprida länken till den på sociala nätverk. Detta kommer att hjälpa utvecklingen av webbplatsen. Rösta i omröstningen nedan och betygsätt materialet! Lämna korrigeringar och tillägg till artikeln i kommentarerna.

Enhetens egenskaper

Låg strömförbrukning vid tomgång. Kretsen var konstruerad för små till medelstora blybatterier och drar en låg ström (5 mA) när den är inaktiv. Detta förlänger batteriets livslängd.

Lätt tillgängliga komponenter. Enheten använder konventionella komponenter (inte SMD) som lätt kan hittas i butiker. Ingenting behöver blinkas, det enda du behöver är en voltmeter och en justerbar strömförsörjning för att ställa in kretsen.

Den senaste versionen av enheten. Detta är den tredje versionen av enheten, så de flesta av de fel och brister som fanns i tidigare versioner av laddaren har rättats.

Spänningsreglering. Enheten använder en parallell spänningsregulator så att batterispänningen inte överskrider normen, vanligtvis 13,8 volt.

Underspänningsskydd. De flesta solladdare använder en Schottky-diod för att skydda mot batteriets strömläckage till solpanelen.En shuntspänningsregulator används när batteriet är fulladdat. Ett av problemen med detta tillvägagångssätt är diodförluster och följaktligen dess uppvärmning. Till exempel, en solpanel på 100 watt, 12V, matar 8A till batteriet, spänningsfallet över Schottky-dioden blir 0,4V, d.v.s. effektförlusten är cirka 3,2 watt. Detta är för det första förluster och för det andra kommer dioden att behöva en radiator för att avlägsna värme. Problemet är att det inte fungerar för att minska spänningsfallet, flera dioder anslutna parallellt kommer att minska strömmen, men spänningsfallet förblir detsamma. I diagrammet nedan används istället för konventionella dioder mosfetter, därför går strömmen förlorad endast för aktivt motstånd (resistiva förluster).

Som jämförelse, i en 100 W-panel när man använder IRFZ48 (KP741A) mosfetter, är strömförlusten bara 0,5 W (vid Q2). Detta innebär mindre värme och mer energi för batterierna. En annan viktig punkt är att mosfetter har en positiv temperaturkoefficient och kan anslutas parallellt för att minska motståndet.

Ovanstående diagram använder ett par icke-standardlösningar.

Laddar. Ingen diod används mellan solpanelen och lasten, istället finns det en Q2-mosfet. En diod i mosfet tillåter ström att strömma från panelen till lasten. Om en signifikant spänning uppträder på Q2, öppnas transistorn Q3, kondensatorn C4 laddas, vilket tvingar op-amp U2c och U3b att öppna Q2-mosfet. Nu beräknas spänningsfallet enligt Ohms lag, dvs. I * R, och det är mycket mindre än om det fanns en diod där. Kondensatorn C4 matas ut regelbundet genom motståndet R7 och Q2 stängs. Om en ström flyter från panelen, tvingar induktorn L1 omedelbart självinduktion EMF Q3 att öppna. Detta händer mycket ofta (många gånger per sekund). I fallet då strömmen går till solpanelen stängs Q2, men Q3 öppnas inte, för dioden D2 begränsar självinduktions EMF för choken L1. Dioden D2 kan klassas för 1A ström, men under testningen visade det sig att en sådan ström sällan uppträder.

VR1-trimmern ställer in maximal spänning. När spänningen överstiger 13,8 V, öppnar operationsförstärkaren U2d muffen för Q1 och utgången från panelen är "kortsluten" till jord. Dessutom stänger U3b opamp av Q2 och så vidare. panelen är frånkopplad från lasten. Detta är nödvändigt eftersom Q1, förutom solpanelen, "kortsluter" lasten och batteriet.

Hantering av N-kanalmusketer. Mosfetterna Q2 och Q4 kräver mer spänning för att driva än vad som används i kretsen. För att göra detta skapar op-amp U2 med en bandning av dioder och kondensatorer en ökad spänning VH. Denna spänning används för att driva U3, vars utgång kommer att vara överspänning. Ett gäng U2b och D10 säkerställer utspänningens stabilitet vid 24 volt. Med denna spänning kommer det att finnas en spänning på minst 10V genom transistorns grindkälla, så värmegenereringen blir liten. Vanligtvis har N-kanal mosfeter mycket lägre impedans än P-kanal, vilket är anledningen till att de användes i denna krets.

Underspänningsskydd. Mosfet Q4, U3a opamp med externt band av motstånd och kondensatorer, är konstruerade för underspänningsskydd. Här används Q4 icke-standard. Mosfet-dioden ger ett konstant flöde av ström in i batteriet. När spänningen är över det angivna minimumet är mosfet öppen, vilket möjliggör ett litet spänningsfall när batteriet laddas, men ännu viktigare, det tillåter ström från batteriet att strömma till lasten om solcellen inte kan ge tillräcklig uteffekt. En säkring skyddar mot kortslutning på lastsidan.

Nedan visas bilder av arrangemang av element och kretskort.

Ställa in enheten. Vid normal användning av enheten får bygel J1 inte sättas i! D11 LED används för inställning. För att konfigurera enheten, anslut en justerbar strömförsörjning till "belastning" -uttagen.

Ställer in underspänningsskydd Sätt i bygel J1. Ställ in utgångsspänningen på 10,5V i strömförsörjningen. Vrid trimmer VR2 moturs tills LED D11 tänds. Vrid VR2 något medurs tills lysdioden släcks. Ta bort bygel J1.

Ställa in maximal spänning I strömförsörjningen ställer du utspänningen till 13,8 V. Vrid trimmer VR1 medurs tills LED D9 släcks. Vrid VR1 långsamt moturs tills LED D9 tänds.

Styrenheten är konfigurerad. Glöm inte att ta bort bygel J1!

Om kapaciteten i hela systemet är liten kan mosfets ersättas med billigare IRFZ34. Och om systemet är kraftfullare kan mosfets ersättas med kraftfullare IRFZ48.

Hemmagjord solpanelregulator

• Hem
• > Min lilla erfarenhet

Styrenheten är väldigt enkel och består av endast fyra delar.

Detta är en kraftfull transistor (jag använder en IRFZ44N motstå ström upp till 49Aps).

Fordonsreläregulator med plusreglage (VAZ "classic").

Motstånd 120kOhm.

Dioden är kraftfullare för att hålla strömmen som avges av solpanelen (till exempel från en bildiodbro).

Funktionsprincipen är också mycket enkel. Jag skriver för människor som inte förstår elektronik alls, eftersom jag själv inte förstår någonting om det.

Reläregulatorn är ansluten till batteriet, minus till aluminiumbasen (31k), plus till (15k), från kontakten (68k) är ledningen ansluten genom ett motstånd till transistorns grind. Transistorn har tre ben, den första är grinden, den andra är avloppet, den tredje är källan. Minus av solpanelen är ansluten till källan, och plus till batteriet, från avloppet på transistorn minus solpanelen går till batteriet.

När reläregulatorn är ansluten och fungerar låser den positiva signalen från (68k) grinden och strömmen från solpanelen flyter genom källtömningen till batteriet, och när spänningen på batteriet överstiger 14 volt, är relä -regulator stänger av plus och grinden till transistorn matas ut genom motståndet den stänger med minus och bryter därmed solpanelens minuskontakt och stängs av. Och när spänningen sjunker lite kommer reläregulatorn igen att ge ett plus för grinden, transistorn öppnas och igen kommer strömmen från panelen att strömma in i batteriet. Dioden på den positiva ledningen på SB behövs så att batteriet inte laddas ur på natten, eftersom solpanelen själv förbrukar elektricitet utan ljus.

Nedan visas en visuell illustration av anslutningen av styrelement.

Jag är inte bra på elektronik och kanske finns det några brister i min krets, men det fungerar utan några inställningar och fungerar direkt, och gör vad fabriksregulatorer för solpaneler gör, och kostnaden är bara cirka 200 rubel och en timme av arbetet.

Nedan följer ett obegripligt foto av den här styrenheten, precis så, alla detaljer om styrenheten är fasta på lådans hölje. Transistorn värms upp lite och jag fixade den på en liten fläkt. Parallellt med motståndet sätter jag en liten lysdiod som visar styrenhetens funktion. När SB är på, när den inte är, betyder det att batteriet är laddat, och när batteriet blinkar snabbt är batteriet nästan laddat och laddas bara.

Denna styrenhet har arbetat i mer än sex månader och under den här tiden finns det inga problem, jag kopplade in allt, nu följer jag inte batteriet, allt fungerar av sig själv. Detta är min andra styrenhet, den första jag monterade för vindgeneratorer som en ballastregulator, se om det i tidigare artiklar i avsnittet mina hemlagade produkter.

Observera - regulatorn är inte helt i drift. Efter en tid av arbete blev det klart att transistorn i denna krets inte stänger helt och strömmen fortsätter att strömma in i batteriet ändå, även när 14 volt överskrids

Jag ber om ursäkt för den inaktiva kretsen, jag använde den själv länge och trodde att allt fungerade, men det visar sig inte, och även efter full laddning rinner fortfarande ström i batteriet. Transistorn stänger endast halvvägs när den når 14 volt. Jag kommer inte att ta bort kretsen ännu, när tiden och lusten dyker upp, kommer jag att avsluta den här styrenheten och lägga ut arbetskretsen.
Och nu har jag en ballastregulator som styrenhet, som har fungerat perfekt under lång tid. Så snart spänningen överstiger 14 volt, öppnar transistorn och tänder glödlampan, som bränner all överflödig energi. Samtidigt finns det nu två solpaneler och en vindkraftverk på denna ballast.

Typer

På av

Denna typ av enhet anses vara den enklaste och billigaste. Dess enda och huvudsakliga uppgift är att stänga av laddningen till batteriet när den maximala spänningen uppnås för att förhindra överhettning.

Denna typ har dock en viss nackdel, vilket är för tidig avstängning. Efter att ha uppnått maximal ström är det nödvändigt att behålla laddningsprocessen i ett par timmar, och den här styrenheten stänger omedelbart av den.

Som ett resultat kommer batteriladdningen att ligga i området 70% av det maximala. Detta påverkar batteriet negativt.

PWM

Denna typ är en avancerad På / Av. Uppgraderingen är att den har ett inbyggt system för pulsbreddsmodulation (PWM). Denna funktion gjorde det möjligt för styrenheten, när den maximala spänningen nåddes, att inte stänga av strömförsörjningen utan att minska dess styrka.

På grund av detta blev det möjligt att ladda enheten nästan helt.

MRRT

Denna typ anses vara den mest avancerade just nu. Kärnan i hans arbete baseras på det faktum att han kan bestämma det exakta värdet på maximal spänning för ett visst batteri. Den övervakar kontinuerligt strömmen och spänningen i systemet. På grund av det konstanta mottagandet av dessa parametrar kan processorn bibehålla de mest optimala värdena för ström och spänning, vilket gör att du kan skapa maximal effekt.

Om vi ​​jämför styrenheten MPPT och PWN, är effektiviteten hos den förra högre med cirka 20-35%.

Kontrolltyp

På / av-kontroller

Dessa modeller är de enklaste av hela klassen av laddningsregulatorer för solenergi.

På / av laddningsregulator för solsystem

På / av-modellerna är utformade för att stänga av batteriladdningen när den övre spänningsgränsen nås. Detta är vanligtvis 14,4 volt. Som ett resultat förhindras överhettning och överladdning.

On / Off-kontrollerna kommer inte att kunna ladda batteriet helt. När allt kommer omkring här sker avstängningen i det ögonblick då maximal ström uppnås. Och laddningsprocessen till full kapacitet behöver fortfarande hållas i flera timmar. Laddningsnivån vid avstängningstidpunkten ligger någonstans runt 70 procent av den nominella kapaciteten. Naturligtvis påverkar detta batteriets tillstånd negativt och minskar dess livslängd.

PWM-styrenheter

På jakt efter en lösning för ofullständig batteriladdning i ett system med On / Off-enheter har styrenheter utvecklats baserat på principen om pulsbreddsmodulering (förkortat PWM) för laddningsströmmen. Poängen för en sådan styrenhet är att den minskar laddningsströmmen när spänningsgränsen uppnås. Med detta tillvägagångssätt når batteriladdningen nästan 100 procent. Processens effektivitet ökas med upp till 30 procent.

PWM laddningsregulator
Det finns PWM-modeller som kan reglera strömmen beroende på driftstemperaturen. Detta har en bra effekt på batteriets skick, uppvärmningen minskar, laddningen accepteras bättre. Processen regleras automatiskt.
Experter rekommenderar att du använder PWM-laddningsregulatorer för solpaneler i de områden där det finns hög solljusaktivitet.De finns ofta i solsystem med låg effekt (mindre än två kilowatt). Som regel fungerar laddningsbara batterier med liten kapacitet i dem.

Regulatorer typ MPPT

MPPT-laddningsregulatorer idag är de mest avancerade enheterna för att reglera processen att ladda ett lagringsbatteri i solsystem. Dessa modeller ökar effektiviteten i att generera elektricitet från samma solpaneler. Funktionsprincipen för MPPT-enheter baseras på att bestämma punkten för maximalt effektvärde.

MPPT laddningsregulator

MPPT övervakar kontinuerligt strömmen och spänningen i systemet. Baserat på dessa data beräknar mikroprocessorn det optimala förhållandet mellan parametrar för att uppnå maximal effekt. Vid justering av spänningen beaktas även laddningssteget. Med MPPT-solcentraler kan du till och med ta mycket spänning från modulerna och sedan konvertera den till den optimala. Den optimala förstås som den som garanterar fulladdning av batteriet.

Om vi ​​utvärderar arbetet med MPPT i jämförelse med PWM, kommer solsystemets effektivitet att öka från 20 till 35 procent. Plusen inkluderar också möjligheten att arbeta med solpanelens skuggning upp till 40 procent. På grund av förmågan att upprätthålla ett högt spänningsvärde vid styrenhetens utgång kan små ledningar användas. Det är också möjligt att placera solpaneler och enheten på ett större avstånd än i fallet med PWM.

Hybridladdningsregulatorer

I vissa länder, till exempel USA, Tyskland, Sverige, Danmark, produceras en betydande del av elen från vindkraftverk. I vissa små länder upptar alternativ energi en stor andel i dessa staters energinät. Som en del av vindsystem finns det också enheter för att styra laddningsprocessen. Om kraftverket är en kombinerad version av en vindgenerator och solpaneler används hybridregulatorer.

Hybridstyrenhet
Dessa enheter kan byggas med en MPPT- eller PWM-krets. Huvudskillnaden är att de använder olika volt-ampere-egenskaper. Under drift producerar vindgeneratorer mycket ojämn elproduktion. Resultatet är en ojämn belastning på batterierna och stressande drift. Hybridstyrenhetens uppgift är att släppa ut överflödig energi. För detta används som regel speciella värmeelement.

Hemmagjorda kontroller

Människor som förstår elektroteknik bygger ofta laddningsregulatorer för vindkraftverk och solpaneler själva. Funktionaliteten hos sådana modeller är ofta sämre i effektivitet och funktioner inställda på fabriksenheter. I små installationer är dock kraften hos en hemgjord styrenhet tillräckligt.

Hemlagad sol laddningsregulator

När du skapar en laddningsregulator med egna händer, kom ihåg att den totala effekten måste uppfylla följande villkor: 1.2P ≤ I * U. Jag är styrenhetens utgångsström, U är spänningen när batteriet laddas ur.

Det finns en hel del hemlagade styrkretsar. Du kan söka efter dem på relevanta forum på nätet. Här ska det bara sägas om några allmänna krav för en sådan enhet:

• Laddningsspänningen bör vara 13,8 volt och varierar beroende på märkströmmen.
• Spänningen med vilken laddningen stängs av (11 volt). Detta värde bör vara konfigurerbart.
• Spänningen vid vilken laddningen slås på är 12,5 volt.

Så om du bestämmer dig för att montera ett solsystem med dina egna händer måste du börja skapa en laddningsregulator. Du kan inte göra utan det när du använder solpaneler och vindkraftverk.

Urvalsalternativ

Det finns bara två urvalskriterier:

1. Den första och mycket viktiga punkten är den inkommande spänningen. Maximal indikator bör vara högre med cirka 20% av solbatteriets öppna kretsspänning.
2. Det andra kriteriet är märkströmmen. Om PWN-typen väljs måste dess märkström vara högre än batteriets kortslutningsström med cirka 10%. Om MPPT väljs är dess huvudsakliga egenskaper kraft. Denna parameter måste vara större än hela systemets spänning multiplicerat med systemets märkström. För beräkningar tas spänningen med urladdade batterier.

Sätt att ansluta styrenheter

Med tanke på anslutningsämnet bör det noteras direkt: för installationen av varje enskild enhet är ett karakteristiskt drag arbetet med en specifik serie solpaneler.

Så, till exempel, om en styrenhet används som är konstruerad för en maximal ingångsspänning på 100 volt, bör en serie solpaneler mata ut en spänning som inte överstiger detta värde.

Varje solkraftverk fungerar enligt principen om balans mellan utgången och ingångsspänningarna i det första steget. Den övre spänningsgränsen för styrenheten måste matcha panelens övre spänningsgräns

Innan du ansluter enheten är det nödvändigt att bestämma platsen för den fysiska installationen. Enligt reglerna ska installationsplatsen väljas i torra, väl ventilerade utrymmen. Förekomsten av brandfarliga material nära enheten är utesluten.

Förekomsten av vibrationskällor, värme och fuktighet i omedelbar närhet av enheten är oacceptabel. Installationsplatsen måste skyddas från atmosfärisk nederbörd och direkt solljus.

PWM-modellanslutningsteknik

Nästan alla tillverkare av PWM-kontroller kräver en exakt sekvens av anslutningsenheter.

Tekniken för att ansluta PWM-styrenheter med kringutrustning är inte särskilt svår. Varje kort är utrustat med märkta terminaler. Här behöver du helt enkelt följa åtgärdssekvensen.

Kringutrustning måste anslutas helt i enlighet med kontaktterminalernas beteckningar:

1. Anslut batterikablarna till enhetens batteripol i enlighet med den angivna polariteten.
2. Slå på skyddssäkringen direkt vid den positiva ledningens kontaktpunkt.
3. På kontakterna på styrenheten avsedd för solpanelen, fixera ledarna som kommer från solpanelerna på panelerna. Observera polariteten.
4. Anslut en testlampa med lämplig spänning (vanligtvis 12 / 24V) till enhetens belastningsterminaler.

Den angivna sekvensen får inte brytas. Det är till exempel strängt förbjudet att ansluta solpaneler i första hand när batteriet inte är anslutet. Genom sådana åtgärder riskerar användaren att "bränna" enheten. Detta material beskriver mer detaljerat monteringsschemat för solceller med ett batteri.

För styrenheter i PWM-serien är det oacceptabelt att ansluta en spänningsomformare till styrenhetens belastningsterminaler. Omformaren ska anslutas direkt till batteripolerna.

Procedur för anslutning av MPPT-enheter

De allmänna kraven för fysisk installation för denna typ av apparater skiljer sig inte från tidigare system. Men den tekniska inställningen är ofta något annorlunda, eftersom MPPT-kontroller ofta anses vara mer kraftfulla enheter.

För styrenheter konstruerade för höga effektnivåer rekommenderas att använda kablar med stora tvärsnitt, utrustade med metalländarbrytare, vid anslutningar av strömkretsar.

Till exempel för högeffektiva system kompletteras dessa krav av det faktum att tillverkare rekommenderar att man tar en kabel för kraftanslutningsledningar konstruerade för en strömtäthet på minst 4 A / mm2. Det vill säga till exempel för en styrenhet med en ström på 60 A, en kabel behövs för att ansluta till ett batteri med ett tvärsnitt på minst 20 mm2.

Anslutningskablarna måste vara försedda med kopparöglor, tätt krympade med ett specialverktyg. De negativa polerna på solpanelen och batteriet måste vara försedda med säkrings- och omkopplingsadaptrar.

Detta tillvägagångssätt eliminerar energiförluster och säkerställer en säker drift av installationen.

Blockdiagram för anslutning av en kraftfull MPPT-styrenhet: 1 - solpanel; 2 - MPPT-kontroller; 3 - kopplingsplint; 4.5 - säkringar; 6 - strömbrytare för styrenhet; 7.8 - markbuss

Innan du ansluter solpaneler till enheten, se till att spänningen vid terminalerna matchar eller är mindre än den spänning som får appliceras på styrenhetens ingång.

Ansluta kringutrustning till MTTP-enheten:

1. Ställ panelen och batteribrytarna i avstängt läge.
2. Ta bort panelen och batterisäkringarna.
3. Anslut kabeln från batteripolerna till styrpolarna för batteriet.
4. Anslut solpanelledningarna till styrplintarna markerade med lämpligt tecken.
5. Anslut en kabel mellan jordterminalen och jordbussen.
6. Installera temperaturgivaren på regulatorn enligt instruktionerna.

Efter dessa steg är det nödvändigt att sätta in den tidigare borttagna batterisäkringen på sin plats och vrida omkopplaren till "på" -läget. Batteriets detekteringssignal visas på kontrollskärmen.

Efter en kort paus (1-2 minuter), byt sedan ut den tidigare borttagna solpanelsäkringen och vrid panelomkopplaren till “på” -läget.

Instrumentskärmen visar solpanelens spänningsvärde. Detta ögonblick vittnar om den framgångsrika lanseringen av solenergianläggningen i drift.

Hemlagad styrenhet: funktioner, tillbehör

Enheten är konstruerad för att endast fungera med en solpanel, som genererar en ström med en styrka som inte överstiger 4 A. Batterikapaciteten, som laddas av styrenheten, är 3000 A * h.

För att tillverka styrenheten måste du förbereda följande element:

• 2 mikrokretsar: LM385-2.5 och TLC271 (är en operationsförstärkare);
• 3 kondensatorer: C1 och C2 har låg effekt, har 100n; C3 har en kapacitet på 1000u, klassad för 16 V;
• 1 indikatorlampa (D1);
• 1 Schottky-diod;
• 1 diod SB540. Istället kan du använda vilken diod som helst, det viktigaste är att den tål solströmens maximala ström;
• 3 transistorer: BUZ11 (Q1), BC548 (Q2), BC556 (Q3);
• 10 motstånd (R1 - 1k5, R2 - 100, R3 - 68k, R4 och R5 - 10k, R6 - 220k, R7 - 100k, R8 - 92k, R9 - 10k, R10 - 92k). De kan alla vara 5%. Om du vill ha mer noggrannhet kan du ta 1% motstånd.

Hur kan jag byta ut vissa komponenter

Något av dessa element kan bytas ut. När du installerar andra kretsar måste du tänka på att ändra kondensatorns C2 kapacitans och välja förspänningen för transistorn Q3.

Istället för en MOSFET-transistor kan du installera någon annan. Elementet måste ha ett lågt motstånd mot öppen kanal. Det är bättre att inte byta ut Schottky-dioden. Du kan installera en vanlig diod, men den måste placeras korrekt.

Motstånd R8, R10 är 92 kOhm. Detta värde är inte standard. På grund av detta är sådana motstånd svåra att hitta. Deras fullfjädrade ersättning kan vara två motstånd med 82 och 10 kOhm. De måste inkluderas sekventiellt.

Om styrenheten inte kommer att användas i en fientlig miljö kan du installera ett trimmermotstånd. Det gör det möjligt att kontrollera spänningen. Det kommer inte att fungera länge i en aggressiv miljö.

Om det är nödvändigt att använda en styrenhet för starkare paneler är det nödvändigt att byta ut MOSFET-transistorn och dioden mot kraftigare analoger. Alla andra komponenter behöver inte ändras. Det är ingen mening att installera en kylfläns för att reglera 4 A. Genom att installera MOSFET på en lämplig kylfläns kan enheten fungera med en effektivare panel.

Funktionsprincip

I avsaknad av ström från solbatteriet är styrenheten i viloläge. Den använder inte någon av batteriullen. När solens strålar träffar panelen börjar elektrisk ström strömma till regulatorn. Det borde slå på. Indikeringslampan tillsammans med två svaga transistorer tänds dock bara när spänningen når 10 V.

Efter att ha nått denna spänning passerar strömmen genom Schottky-dioden till batteriet. Om spänningen stiger till 14 V kommer förstärkaren U1 att börja fungera, vilket slår på MOSFET. Som ett resultat slocknar lysdioden och två lågeffekttransistorer kommer att stängas. Batteriet laddas inte. Vid denna tidpunkt kommer C2 att laddas ur. I genomsnitt tar det 3 sekunder. Efter urladdningen av kondensatorn C2 kommer hysteresen av U1 att övervinnas, MOSFET stängs, batteriet börjar ladda. Laddningen fortsätter tills spänningen stiger till kopplingsnivån.

Laddning sker regelbundet. Dessutom beror dess varaktighet på batteriets laddningsström och hur kraftfulla enheterna som är anslutna till det. Laddningen fortsätter tills spänningen når 14 V.

Kretsen slås på på mycket kort tid. Inkluderingen påverkas av tiden för laddning av C2 med en ström som begränsar transistorn Q3. Strömmen får inte vara mer än 40 mA.