Pengawal cas bateri untuk panel solar. Skema dan penerangan

Di sini anda akan mengetahui:

• Apabila anda memerlukan alat kawalan
• Fungsi pengawal suria
• Bagaimana Pengawal Cas Bateri Berfungsi
• Ciri-ciri peranti
• Jenis-Jenis
• Pilihan pilihan
• Cara untuk menghubungkan pengawal
• Pengawal buatan sendiri: ciri, aksesori
• Bagaimana saya boleh menggantikan beberapa komponen
• Prinsip operasi

Pengawal cas bateri solar adalah elemen wajib sistem kuasa pada panel solar, kecuali bateri dan panel itu sendiri. Untuk apa dia bertanggungjawab dan bagaimana membuatnya sendiri?

Apabila anda memerlukan alat kawalan

Tenaga suria masih terhad (di peringkat isi rumah) kepada penciptaan panel fotovoltaik dengan kuasa yang agak rendah. Tetapi tanpa mengira reka bentuk penukar fotolistrik solar-ke-semasa, peranti ini dilengkapi dengan modul yang disebut pengawal cas bateri solar.

Sesungguhnya, persediaan fotosintesis cahaya matahari merangkumi bateri yang boleh dicas semula, yang menyimpan tenaga yang diterima dari panel solar. Sumber tenaga sekunder inilah yang diservis oleh pengawal.

Seterusnya, kami akan memahami peranti dan prinsip operasi peranti ini, dan juga membincangkan cara menyambungkannya.

Dengan pengisian bateri maksimum, pengawal akan mengatur bekalan semasa kepadanya, mengurangkannya kepada jumlah pampasan yang diperlukan untuk pelepasan diri peranti. Sekiranya bateri habis sepenuhnya, pengawal akan memutuskan sebarang beban masuk ke peranti.

Keperluan untuk peranti ini dapat disebutkan dengan perkara berikut:

1. Pengecasan bateri pelbagai peringkat;
2. Penyesuaian menghidupkan / mematikan bateri semasa mengecas / melepaskan peranti;
3. Sambungan bateri pada caj maksimum;
4. Menyambungkan pengecasan dari sel fot dalam mod automatik.

Pengawal cas bateri untuk peranti suria adalah penting kerana menjalankan semua fungsinya dalam keadaan berfungsi dengan baik akan meningkatkan jangka hayat bateri terpasang.

Di mana dipasang

Pengawal disambungkan antara bateri dan panel solar. Walau bagaimanapun, penyongsang solar mesti disertakan dalam rajah pendawaian. Inverter digunakan untuk menukar arus DC 12 V dari panel surya ke arus AC 220 V dari mana-mana outlet di rumah, yang dipasang setelah bateri.

Juga penting untuk mempunyai fius yang melakukan fungsi pelindung terhadap pelbagai beban berlebihan dan litar pintas. Oleh itu, untuk mengamankan kediaman anda, anda perlu memasang fius. Sekiranya terdapat sejumlah besar panel suria, adalah wajar untuk memasang sekering antara setiap elemen litar.

Gambar di bawah menunjukkan seperti apa penyongsang (kotak hitam):

Gambarajah sambungan standard kelihatan seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah.

Rajah menunjukkan bahawa panel suria disambungkan ke pengawal, tenaga elektrik disalurkan ke pengawal dan kemudian disimpan di dalam bateri. Dari bateri, ia kembali ke pengawal, dan kemudian pergi ke penyongsang. Dan selepas penyongsang, terdapat sebaran untuk penggunaan.

Fungsi pengawal suria

Modul elektronik, yang disebut pengawal bateri solar, dirancang untuk melakukan berbagai fungsi pemantauan selama proses pengisian / pengosongan baterai surya.

Ini kelihatan seperti salah satu daripada banyak model pengawal caj yang ada untuk panel solar. Modul ini tergolong dalam pengembangan jenis PWM

Apabila cahaya matahari jatuh di permukaan panel suria yang dipasang, misalnya, di atas bumbung sebuah rumah, fotokel peranti menukar cahaya ini menjadi arus elektrik.

Tenaga yang dihasilkan, sebenarnya, dapat disalurkan terus ke bateri simpanan. Walau bagaimanapun, proses mengecas / melepaskan bateri mempunyai kehalusan tersendiri (tahap arus dan voltan tertentu). Sekiranya kita mengabaikan kehalusan ini, bateri akan habis dalam jangka masa yang singkat.

Agar tidak mempunyai akibat yang menyedihkan, modul yang disebut pengawal cas untuk bateri solar dirancang.

Selain memantau tahap pengisian bateri, modul ini juga memantau penggunaan tenaga. Bergantung pada tahap pelepasan, litar pengawal cas bateri dari bateri solar mengatur dan menetapkan tahap arus yang diperlukan untuk pengisian awal dan seterusnya.

Bergantung pada kapasiti pengawal cas bateri solar, reka bentuk peranti ini boleh mempunyai konfigurasi yang sangat berbeza.

Secara umum, secara sederhana, modul ini memberikan "jangka hayat" yang riang untuk bateri, yang secara berkala mengumpul dan melepaskan tenaga ke peranti pengguna.

Apa yang berlaku jika anda tidak memasang

Sekiranya anda tidak memasang pengawal MPPT atau PWM untuk panel solar, maka anda perlu memantau tahap voltan bateri secara bebas. Ini dapat dilakukan dengan menggunakan voltmeter, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah.

Namun, dengan sambungan seperti itu, tahap pengisian bateri tidak akan tetap, akibatnya ia mungkin habis dan gagal. Kaedah penyambungan ini mungkin dilakukan semasa menyambungkan panel suria kecil ke peranti kuasa dengan kuasa tidak lebih dari 0.1 kW. Untuk panel yang akan menggerakkan seluruh rumah, pemasangan tanpa alat kawalan tidak digalakkan, kerana peralatan akan gagal lebih awal. Juga, kerana terlalu banyak bateri, bateri mungkin gagal: penyongsang, kerana ia tidak dapat mengatasi voltan seperti itu, mungkin menyebabkan kabel keluar dari ini, dan seterusnya. Oleh itu, pemasangan yang betul harus dilakukan, semua faktor harus diambil kira.

Bagaimana Pengawal Cas Bateri Berfungsi

Sekiranya tidak ada cahaya matahari pada fotokel struktur, ia berada dalam mod tidur. Setelah sinar muncul pada elemen, pengawal masih dalam mod tidur. Ia hidup hanya jika tenaga yang tersimpan dari matahari mencapai 10 volt setara elektrik.

Sebaik sahaja voltan mencapai penunjuk ini, peranti akan menyala dan melalui dioda Schottky akan mula membekalkan arus ke bateri. Proses pengecasan bateri dalam mod ini akan berterusan sehingga voltan yang diterima oleh pengawal mencapai 14 V. Sekiranya ini berlaku, maka beberapa perubahan akan berlaku di litar pengawal untuk bateri solar 35 watt atau yang lain. Penguat akan membuka akses ke MOSFET, dan dua yang lain, yang lemah, akan ditutup.

Ini akan berhenti mengecas bateri. Sebaik sahaja voltan turun, litar akan kembali ke kedudukan asalnya dan pengisian akan berterusan. Masa yang diperuntukkan untuk operasi ini kepada pengawal adalah sekitar 3 saat.

Pengawal caj DIY

Sekiranya anda mempunyai pengalaman bekerja dengan peralatan elektrik, anda boleh membuat pengawal untuk mengecas bateri solar sendiri. Gambar di bawah menunjukkan gambarajah termudah bagi peranti sedemikian.

Mari kita pertimbangkan prinsip operasi skema sedemikian. Photocell atau photoresistor LDR adalah peranti yang mengubah ketahanannya apabila cahaya memukulnya, iaitu panel solar. Dikawal oleh transistor. Semasa terdedah kepada cahaya matahari, transistor ditutup. Arus dihantar dari panel ke bateri melalui dioda D2, diperlukan di sini agar arus tidak mengalir ke arah lain.Apabila dicas sepenuhnya, pengatur ZD mengirimkan isyarat ke lampu merah LED, yang menyala merah, dan pengecasan berhenti. Apabila voltan pada bateri menurun, penstabil dimatikan dan pengecasan berlaku. Perintang diperlukan untuk mengurangkan amperage supaya elemen tidak gagal. Gambar rajah juga menunjukkan pengubah dari mana pengecasan juga boleh berlaku, prinsipnya sama. Arus mula mengalir di sepanjang cabang ini pada waktu malam atau dalam cuaca mendung.

Ciri-ciri peranti

Penggunaan kuasa yang rendah apabila tidak digunakan. Litar ini direka untuk bateri asid plumbum bersaiz kecil hingga sederhana dan menarik arus rendah (5mA) semasa tidak berfungsi. Ini memanjangkan jangka hayat bateri.

Komponen yang sedia ada. Peranti ini menggunakan komponen konvensional (bukan SMD) yang mudah didapati di kedai. Tidak ada yang perlu dikelipkan, satu-satunya perkara yang anda perlukan ialah voltmeter dan bekalan kuasa yang boleh disesuaikan untuk menala litar.

Versi terkini peranti. Ini adalah versi ketiga peranti, jadi kebanyakan kesalahan dan kekurangan yang terdapat pada versi pengecas sebelumnya telah diperbaiki.

Peraturan voltan. Peranti menggunakan pengatur voltan selari sehingga voltan bateri tidak melebihi norma, biasanya 13.8 Volt.

Perlindungan voltan bawah. Sebilangan besar pengecas solar menggunakan dioda Schottky untuk melindungi daripada kebocoran bateri ke panel solar. Pengatur voltan shunt digunakan apabila bateri terisi penuh. Salah satu masalah dengan pendekatan ini adalah kehilangan diod dan, sebagai akibatnya, pemanasannya. Sebagai contoh, panel solar 100 watt, 12V, membekalkan 8A ke bateri, penurunan voltan merentasi dioda Schottky ialah 0.4V, iaitu. pelesapan kuasa kira-kira 3.2 watt. Ini, pertama, kerugian, dan kedua, dioda memerlukan radiator untuk menghilangkan haba. Masalahnya adalah bahawa ia tidak akan berfungsi untuk mengurangkan penurunan voltan, beberapa diod yang disambungkan secara selari akan mengurangkan arus, tetapi penurunan voltan akan tetap sama. Dalam rajah di bawah, bukannya diod konvensional, mosfets digunakan, oleh itu kuasa hilang hanya untuk rintangan aktif (kerugian resistif).

Sebagai perbandingan, dalam panel 100 W ketika menggunakan mosfet IRFZ48 (KP741A), kehilangan kuasa hanya 0.5 W (pada Q2). Ini bermaksud kurang haba dan lebih banyak tenaga untuk bateri. Titik penting lain ialah mosfet mempunyai pekali suhu positif dan dapat disambungkan secara selari untuk mengurangkan daya tahan.

Gambar rajah di atas menggunakan beberapa penyelesaian tidak standard.

Mengecas. Tidak ada diod yang digunakan antara panel surya dan beban, sebaliknya ada mosfet Q2. Diod di mosfet membolehkan arus mengalir dari panel ke beban. Sekiranya voltan ketara muncul pada Q2, maka transistor Q3 terbuka, kapasitor C4 dikenakan, yang memaksa op-amp U2c dan U3b untuk membuka mosfet Q2. Sekarang, penurunan voltan dikira mengikut undang-undang Ohm, iaitu I * R, dan jauh lebih rendah daripada jika ada diod di sana. Kapasitor C4 dikeluarkan secara berkala melalui perintang R7 dan penutup Q2. Sekiranya arus mengalir dari panel, maka EMF induksi diri dari induktor L1 segera memaksa Q3 untuk terbuka. Ini berlaku sangat kerap (berkali-kali sesaat). Sekiranya arus masuk ke panel suria, Q2 ditutup, tetapi Q3 tidak terbuka, kerana diod D2 menghadkan EMF induksi diri dari L1 tersedak. Diode D2 dapat dinilai untuk arus 1A, tetapi semasa ujian ternyata arus seperti ini jarang terjadi.

Perapi VR1 menetapkan voltan maksimum. Apabila voltan melebihi 13.8V, penguat operasi U2d membuka mosfet Q1 dan output dari panel "litar pintas" ke tanah.Di samping itu, opamp U3b mematikan Q2 dan seterusnya. panel terputus dari beban. Ini perlu kerana Q1, selain panel surya, "litar pintas" beban dan bateri.

Pengurusan mosfet saluran-N. Mosfets Q2 dan Q4 memerlukan lebih banyak voltan untuk dipacu daripada yang digunakan dalam litar. Untuk melakukan ini, op-amp U2 dengan pengikat dioda dan kapasitor mencipta VH voltan yang meningkat. Voltan ini digunakan untuk menggerakkan U3, yang outputnya akan lebih tinggi. Sekumpulan U2b dan D10 memastikan kestabilan voltan output pada 24 volt. Dengan voltan ini, akan ada voltan sekurang-kurangnya 10V melalui sumber gerbang transistor, sehingga penjanaan haba akan menjadi kecil. Biasanya, mosfet saluran-N mempunyai impedans yang jauh lebih rendah daripada saluran-saluran P, itulah sebabnya ia digunakan dalam litar ini.

Perlindungan voltan bawah. Mosfet Q4, U3a opamp dengan tali perintang dan kapasitor luaran, direka untuk perlindungan voltan bawah. Di sini Q4 digunakan bukan standard. Diod mosfet memberikan aliran arus berterusan ke dalam bateri. Apabila voltan berada di atas minimum yang ditentukan, mosfet terbuka, memungkinkan penurunan voltan kecil ketika mengecas bateri, tetapi yang lebih penting, ia membenarkan arus dari bateri mengalir ke beban jika sel suria tidak dapat memberikan daya output yang mencukupi. Sekering melindungi dari litar pintas di bahagian beban.

Berikut adalah gambar susunan elemen dan papan litar bercetak.

Menyiapkan peranti. Semasa penggunaan biasa peranti, pelompat J1 tidak boleh dimasukkan! LED D11 digunakan untuk menetapkan. Untuk mengkonfigurasi peranti, sambungkan catu daya yang dapat disesuaikan ke terminal "muat".

Menetapkan perlindungan voltan rendah Masukkan pelompat J1. Dalam bekalan kuasa, tetapkan voltan output ke 10.5V. Putar pemangkas VR2 berlawanan arah jarum jam sehingga LED D11 menyala. Putar VR2 sedikit mengikut arah jam sehingga LED mati. Tanggalkan pelompat J1.

Menetapkan voltan maksimum Dalam bekalan kuasa, tetapkan voltan output ke 13.8V. Putar pemangkas VR1 mengikut arah jam sehingga LED D9 mati. Putar VR1 perlahan berlawanan arah jarum jam sehingga LED D9 menyala.

Pengawal dikonfigurasikan. Jangan lupa membuang jumper J1!

Sekiranya kapasiti keseluruhan sistem kecil, maka mosfet dapat diganti dengan IRFZ34 yang lebih murah. Dan jika sistemnya lebih kuat, maka mosfet dapat diganti dengan IRFZ48 yang lebih kuat.

Pengawal cas solar

Peranti ini adalah yang utama di seluruh sistem - pengawal yang memastikan interaksi semua komponen - panel suria, beban dan bateri (ia diperlukan hanya jika kita ingin menyimpan tenaga dalam bateri, jika kita membekalkan tenaga terus ke grid kuasa, diperlukan jenis pengawal tali leher yang lain).
Terdapat beberapa pengawal untuk arus rendah (10-20A) di pasaran, tetapi sejak itu dalam kes kami, bateri lithium digunakan dan bukannya plumbum, maka anda perlu memilih alat kawalan dengan parameter yang boleh disesuaikan (boleh laras). Alat kawalan dibeli, seperti dalam foto, harga terbitan dari $ 13 di eBay hingga $ 20-30, bergantung pada kerakusan penjual tempatan. Pengawal ini dengan bangga disebut "Intelligent PWM Solar Panel Charge Controller", walaupun sebenarnya semua "kecerdasannya" terdiri dari kemampuan untuk menetapkan ambang cas dan pelepasan, dan secara struktural ia tidak jauh berbeza dengan penukar DC-DC konvensional.

Menyambungkan alat kawalan agak mudah, ia hanya mempunyai 3 penyambung - masing-masing untuk panel solar, beban dan bateri. Dalam kes saya, jalur LED 12V disambungkan sebagai beban, bateri masih bateri ujian yang sama dengan Hobbyking. Juga pada alat kawalan terdapat 2 penyambung USB, dari mana anda boleh mengecas pelbagai peranti.

Semuanya kelihatan seperti ini:

Sebelum menggunakan alat kawalan, anda perlu mengkonfigurasinya. Pengawal model ini dijual dalam modifikasi yang berbeza untuk pelbagai jenis bateri, perbezaannya kemungkinan besar hanya pada parameter yang telah ditetapkan. Untuk bateri lithium tiga sel (3S1P) saya telah menetapkan nilai berikut:

Seperti yang anda lihat, voltan pemotongan cas (PV OFF) ditetapkan ke 12.5V (berdasarkan 4.2V, 12.6 dapat dimasukkan per sel, tetapi sedikit pengisian yang rendah memberi kesan positif pada jumlah kitaran bateri). 2 parameter seterusnya adalah melepaskan beban, dalam kes saya, ia diatur ke 10V, dan mengaktifkan kembali cas pada 10.5V. Nilai minimum dapat ditetapkan bahkan lebih rendah, hingga 9.6V, margin kecil yang tersisa untuk operasi pengawal itu sendiri, yang dikuasakan oleh bateri yang sama.

Jenis-Jenis

Hidup / Mati

Jenis peranti ini dianggap paling mudah dan paling murah. Satu-satunya dan tugas utamanya adalah mematikan bekalan cas ke bateri apabila voltan maksimum dicapai untuk mengelakkan pemanasan berlebihan.

Walau bagaimanapun, jenis ini mempunyai kelemahan tertentu, iaitu penutupan terlalu awal. Setelah mencapai arus maksimum, perlu dilakukan proses pengisian selama beberapa jam, dan pengawal ini akan segera mematikannya.

Akibatnya, pengecasan bateri akan mencapai maksimum 70%. Ini memberi kesan buruk kepada bateri.

PWM

Jenis ini adalah Hidup / Mati yang maju. Peningkatannya ialah ia mempunyai sistem modulasi lebar denyut nadi (PWM) bawaan. Fungsi ini membolehkan pengawal, apabila mencapai voltan maksimum, tidak mematikan bekalan semasa, tetapi untuk mengurangkan kekuatannya.

Oleh kerana itu, alat ini boleh dicas hampir sepenuhnya.

MRRT

Jenis ini dianggap paling maju pada masa ini. Intipati karyanya didasarkan pada fakta bahawa dia dapat menentukan nilai tepat voltan maksimum untuk bateri tertentu. Ia sentiasa memantau arus dan voltan dalam sistem. Oleh kerana penerimaan parameter ini secara berterusan, pemproses dapat mengekalkan nilai arus dan voltan yang paling optimum, yang membolehkan anda menghasilkan daya maksimum.

Sekiranya kita membandingkan pengawal MPPT dan PWN, maka kecekapan yang pertama lebih tinggi sekitar 20-35%.

Peranti MRRT

Pengawal yang paling cekap dan stabil dianggap sebagai pengawal bateri solar pengubahsuaian MPRT - Penjejakan Titik Kuasa Maksimum. Peranti ini memantau daya pengisian ketika had maksimum tercapai. Proses ini menggunakan algoritma yang canggih untuk mengawal bacaan voltan dan arus, menetapkan nisbah ciri yang paling optimum yang memastikan kecekapan maksimum sistem suria.

Dalam proses operasi, secara praktikal telah terbukti bahawa pengawal solar mppt lebih maju dan berbeza dengan model lain. Berbanding dengan peranti PWM, kira-kira 35% lebih cekap, masing-masing, sistem itu sendiri sama.

Kualiti dan kebolehpercayaan yang lebih tinggi bagi peranti tersebut dicapai melalui litar yang kompleks, ditambah dengan komponen yang menyediakan kawalan ketat sesuai dengan keadaan operasi. Litar khas memantau dan membandingkan tahap arus dan voltan, dan kemudian menentukan daya output maksimum.

Ciri utama pengawal MPRT adalah keupayaan untuk menyesuaikan panel suria dengan kuasa maksimum, tanpa mengira cuaca pada masa ini. Oleh itu, bateri berfungsi dengan lebih cekap dan memberikan cas bateri yang diperlukan.

Pilihan pilihan

Hanya ada dua kriteria pemilihan:

1. Titik pertama dan sangat penting ialah voltan masuk. Maksimum penunjuk ini harus lebih tinggi sekitar 20% voltan litar terbuka bateri solar.
2. Kriteria kedua adalah arus undian.Sekiranya jenis PWN dipilih, maka arus undiannya mestilah lebih tinggi daripada arus litar pintas bateri sekitar 10%. Sekiranya MPPT dipilih, maka ciri utamanya adalah kekuatan. Parameter ini mestilah lebih besar daripada voltan keseluruhan sistem dikalikan dengan arus pengenal sistem. Untuk pengiraan, voltan diambil dengan bateri yang habis.

Pemilihan mengikut kekuatan array panel solar

Parameter utama pengawal cas solar adalah voltan operasi dan amperage maksimum yang dapat digunakan pengawal cas. Sangat penting untuk mengetahui parameter panel suria seperti:

• Voltan nominal adalah voltan operasi litar bateri solar, tertutup pada beban, iaitu setiap pengawal;
• Voltan gelung terbuka adalah voltan maksimum yang boleh dicapai dari litar solar, tidak disambungkan ke beban. Voltan ini juga dipanggil voltan litar terbuka. Apabila disambungkan ke alat kawalan solar, pengawal mesti dapat menahan voltan ini.
• Arus input solar maksimum, arus litar pintas litar solar. Parameter ini jarang ditunjukkan dalam ciri-ciri pengawal. Untuk melakukan ini, anda perlu mengetahui penarafan fius di pengawal dan mengira besarnya arus litar pintas modul suria di litar. Untuk panel solar, arus litar pintas biasanya selalu ditunjukkan. Arus litar pintas selalu lebih tinggi daripada arus operasi maksimum.
• Nilai operasi semasa. Arus litar solar yang disambungkan, yang dihasilkan oleh panel suria dalam keadaan operasi biasa. Arus ini biasanya lebih rendah daripada arus yang ditentukan dalam ciri-ciri pengawal, kerana pengeluar, seperti biasa, menunjukkan daya maksimum pengawal.
• Kuasa dinilai panel solar yang disambungkan. Kuasa ini mewakili produk voltan operasi dan arus operasi panel solar. Kekuatan panel suria yang disambungkan ke pengawal mestilah sama atau kurang daripada yang ditunjukkan, tetapi tidak lebih. Sekiranya kuasa dilebihi, pengawal mungkin terbakar sekiranya tidak ada fius. Walaupun kebanyakan pengawal secara semula jadi mempunyai sekering yang dinilai untuk beban 10-20% selama 5-10 minit.

Cara untuk menghubungkan pengawal

Mengingat topik sambungan, ia harus segera diperhatikan: untuk pemasangan setiap peranti individu, ciri khas adalah kerja dengan rangkaian panel suria tertentu.

Jadi, sebagai contoh, jika pengawal digunakan yang dirancang untuk voltan masukan maksimum 100 volt, satu siri panel solar harus menghasilkan voltan tidak lebih dari nilai ini.

Mana-mana loji tenaga suria beroperasi mengikut peraturan keseimbangan antara voltan output dan input tahap pertama. Had voltan atas pengawal mesti sepadan dengan had voltan atas panel

Sebelum menyambungkan peranti, perlu menentukan tempat pemasangan fizikalnya. Menurut peraturan, lokasi pemasangan harus dipilih di tempat yang kering dan berventilasi baik. Kehadiran bahan mudah terbakar berhampiran peranti tidak termasuk.

Kehadiran sumber getaran, panas dan kelembapan di kawasan berdekatan peranti tidak boleh diterima. Tapak pemasangan mesti dilindungi dari pemendakan atmosfera dan cahaya matahari langsung.

Teknik untuk menghubungkan model PWM

Hampir semua pengeluar pengawal PWM memerlukan urutan peranti penyambung yang tepat.

Teknik menghubungkan pengawal PWM dengan peranti periferal tidak begitu sukar. Setiap papan dilengkapi dengan terminal berlabel. Di sini anda hanya perlu mengikuti urutan tindakan.

Peranti periferal mesti disambungkan sepenuhnya sesuai dengan sebutan terminal hubungan:

1. Sambungkan kabel bateri ke terminal bateri peranti sesuai dengan kekutuban yang ditunjukkan.
2. Hidupkan fius pelindung secara langsung pada titik hubungan wayar positif.
3. Pada kenalan pengawal yang dimaksudkan untuk panel suria, pasangkan konduktor yang keluar dari panel solar panel. Perhatikan kekutuban.
4. Sambungkan lampu uji voltan yang sesuai (biasanya 12 / 24V) ke terminal beban peranti.

Urutan yang ditentukan tidak boleh dilanggar. Sebagai contoh, dilarang sama sekali menyambungkan panel solar apabila bateri tidak disambungkan. Dengan tindakan sedemikian, pengguna menghadapi risiko "membakar" peranti. Bahan ini menerangkan dengan lebih terperinci gambarajah pemasangan sel suria dengan bateri.

Juga, untuk pengawal siri PWM, tidak dapat disambungkan untuk menyambungkan penyongsang voltan ke terminal beban pengawal. Penyongsang harus disambungkan terus ke terminal bateri.

Prosedur untuk menyambungkan peranti MPPT

Keperluan umum untuk pemasangan fizikal untuk jenis alat ini tidak berbeza dengan sistem sebelumnya. Tetapi persediaan teknologi sering kali agak berbeza, kerana pengawal MPPT sering dianggap sebagai peranti yang lebih berkuasa.

Untuk pengawal yang dirancang untuk tahap daya tinggi, disarankan untuk menggunakan kabel dari keratan rentas besar, dilengkapi dengan penamat logam, pada sambungan litar kuasa.

Sebagai contoh, untuk sistem berkuasa tinggi, keperluan ini dilengkapi dengan fakta bahawa pengeluar mengesyorkan mengambil kabel untuk talian sambungan kuasa yang direka untuk ketumpatan arus sekurang-kurangnya 4 A / mm2. Contohnya, untuk pengawal dengan arus 60 A, kabel diperlukan untuk menyambung ke bateri dengan keratan rentas sekurang-kurangnya 20 mm2.

Kabel penyambung mesti dilengkapi dengan kancing tembaga, ditutup rapat dengan alat khas. Terminal negatif panel solar dan bateri mesti dilengkapi dengan adaptor fius dan suis.

Pendekatan ini menghilangkan kehilangan tenaga dan memastikan operasi pemasangan yang selamat.

Gambarajah blok untuk menyambungkan pengawal MPPT yang kuat: 1 - panel solar; 2 - Pengawal MPPT; 3 - blok terminal; 4.5 - sekering; 6 - suis kuasa pengawal; 7.8 - bas darat

Sebelum menyambungkan panel solar ke peranti, pastikan voltan di terminal sesuai atau kurang daripada voltan yang dibenarkan untuk digunakan pada input pengawal.

Menyambungkan periferal ke peranti MTTP:

1. Letakkan panel dan suis bateri pada kedudukan mati.
2. Tanggalkan sekering pelindung panel dan bateri.
3. Sambungkan kabel dari terminal bateri ke terminal pengawal untuk bateri.
4. Sambungkan plumbum panel solar dengan terminal pengawal yang ditandakan dengan tanda yang sesuai.
5. Sambungkan kabel antara terminal darat dan bas bawah tanah.
6. Pasang sensor suhu pada pengawal mengikut arahan.

Selepas langkah-langkah ini, anda mesti memasukkan sekering bateri yang dikeluarkan sebelumnya ke tempatnya dan menghidupkan suis ke kedudukan "hidup". Isyarat pengesanan bateri akan muncul di skrin pengawal.

Kemudian, setelah berhenti sebentar (1-2 minit), ganti sekering panel suria yang telah dikeluarkan sebelumnya dan putar suis panel ke posisi "hidup".

Skrin instrumen akan menunjukkan nilai voltan panel suria. Detik ini membuktikan kejayaan pelancaran loji janakuasa beroperasi.

Pemilihan pengawal untuk voltan dan arus panel solar dan bateri

Sebilangan besar panel solar yang dihasilkan mempunyai voltan nominal 12 atau 24 volt. Ini dilakukan supaya bateri dapat diisi tanpa penukaran voltan tambahan. Bateri boleh dicas semula muncul lebih awal daripada panel solar dan mempunyai standard voltan nominal biasa 12 atau 24 volt. Oleh itu, kebanyakan pengawal suria tersedia dengan voltan operasi nominal 12 atau 24 volt, serta jarak 12 dan 24 volt berkembar dengan penginderaan dan pensuisan voltan automatik.

Voltan nominal pada 12 dan 24 volt cukup rendah untuk sistem kuasa tinggi. Untuk mendapatkan kuasa yang diperlukan, perlu meningkatkan jumlah panel suria dan akumulator, menghubungkannya dalam litar selari dan meningkatkan kekuatan arus dengan ketara. Peningkatan amperage menyebabkan pemanasan kabel dan kehilangan elektrik. Adalah perlu untuk meningkatkan ketebalan kabel, penggunaan logam meningkat. Pengawal arus tinggi yang kuat juga diperlukan, dan pengawal sedemikian sangat mahal.

Untuk menghilangkan kenaikan arus, pengawal untuk sistem berkuasa tinggi dibuat untuk voltan operasi nominal 36, 48 dan 60 volt. Perlu diingat bahawa voltan pengawal adalah gandaan voltan 12 volt, untuk dapat menghubungkan panel solar dan bateri ke pemasangan bersiri. Pengawal voltan berganda hanya tersedia untuk teknologi pengecasan PWM.

Seperti yang anda lihat, pengawal PWM dipilih dengan voltan berganda 12 volt, dan di dalamnya voltan masukan nominal dari panel solar dan voltan litar nominal bateri yang disambungkan mestilah sama, iaitu. 12V dari SB - 12V ke bateri, 24V pada 24, 48V pada 48V.

Untuk pengawal MPPT, voltan input boleh sama atau sewenang-wenangnya lebih tinggi beberapa kali tanpa gandaan 12 Volt. Biasanya pengawal MPPT mempunyai voltan input solar antara 50 volt untuk model sederhana dan hingga 250 volt untuk pengawal berkuasa tinggi. Tetapi harus diingat bahawa, sekali lagi, pengeluar menunjukkan voltan input maksimum, dan ketika menyambungkan panel solar secara bersiri, voltan maksimum mereka, atau voltan litar terbuka, harus ditambah. Ringkasnya: voltan maksimum input adalah antara 50 hingga 250V, bergantung pada model, input nominal atau minimum adalah 12, 24, 36 atau 48V. Pada masa yang sama, voltan output untuk mengecas bateri untuk pengawal MPPT adalah standard, selalunya dengan pengesanan automatik dan sokongan voltan pada 12, 24, 36 dan 48 Volt, kadang-kadang 60 atau 96 volt.

Terdapat pengawal MPPT perindustrian bersiri yang sangat kuat dengan voltan input dari panel solar pada 600V, 800V dan bahkan 2000V. Pengawal ini juga boleh dibeli secara bebas dari pembekal peralatan Rusia.

Selain memilih pengawal dengan voltan operasi, pengawal harus dipilih sesuai dengan arus input maksimum dari panel suria dan arus pengisian maksimum bateri.

Untuk pengawal PWM, arus input maksimum dari panel solar akan masuk ke arus pengecasan bateri, iaitu pengawal tidak akan mengecas dengan arus lebih banyak daripada panel solar yang dihubungkan dengannya.

Dalam pengawal MPPT, semuanya berbeza, arus input dari panel suria dan arus keluaran untuk mengecas bateri adalah parameter yang berbeza. Arus ini dapat sama jika voltan nominal panel solar yang disambungkan sama dengan voltan nominal bateri yang disambungkan, tetapi intipati penukaran MPPT hilang, dan kecekapan pengawal menurun. Dalam pengawal MPPT, voltan masukan undian dari panel solar harus 2-3 kali lebih tinggi daripada voltan pengenal bateri yang disambungkan. Sekiranya voltan input lebih rendah daripada 2 kali lebih tinggi, misalnya, 1.5 kali, maka akan ada kecekapan yang lebih sedikit, dan lebih dari 3 kali lebih tinggi, maka akan ada kerugian besar untuk perbezaan penukaran voltan.

Oleh itu, arus input akan selalu sama atau lebih rendah daripada arus keluaran maksimum cas bateri. Oleh itu, pengawal MPPT mesti dipilih mengikut arus pengecasan bateri maksimum. Tetapi agar tidak melebihi arus ini, kuasa maksimum panel solar yang disambungkan ditunjukkan, pada voltan nominal litar bateri yang disambungkan. Contoh untuk pengawal caj MPPT 60 Amp:

• 800W pada voltan bateri loji kuasa 12V;
• 1600W pada voltan bateri loji kuasa 24V;
• 2400W pada voltan bateri loji kuasa 36V;
• 3200W pada voltan bateri loji kuasa 48V.

Perlu diperhatikan bahawa kuasa ini pada 12 volt ditunjukkan untuk voltan pengisian dari panel solar 13 - 14 volt, dan merupakan gandaan untuk sistem lain dengan voltan 24, 36 dan 48 volt.

Pengawal buatan sendiri: ciri, aksesori

Peranti ini dirancang untuk berfungsi dengan hanya satu panel solar, yang menghasilkan arus dengan kekuatan tidak melebihi 4 A. Kapasiti bateri, yang dicas oleh pengawal, adalah 3,000 A * h.

Untuk mengeluarkan alat kawalan, anda perlu menyediakan elemen berikut:

• 2 litar mikro: LM385-2.5 dan TLC271 (adalah penguat operasi);
• 3 kapasitor: C1 dan C2 berkuasa rendah, mempunyai 100n; C3 mempunyai kapasiti 1000u, dinilai untuk 16 V;
• 1 LED penunjuk (D1);
• 1 diod Schottky;
• 1 diod SB540. Sebaliknya, anda boleh menggunakan diod apa pun, yang utama ialah ia dapat menahan arus maksimum bateri solar;
• 3 transistor: BUZ11 (Q1), BC548 (Q2), BC556 (Q3);
• 10 perintang (R1 - 1k5, R2 - 100, R3 - 68k, R4 dan R5 - 10k, R6 - 220k, R7 - 100k, R8 - 92k, R9 - 10k, R10 - 92k). Kesemuanya dapat 5%. Sekiranya anda mahukan ketepatan yang lebih banyak, maka anda boleh mengambil perintang 1%.

Bagaimana saya boleh menggantikan beberapa komponen

Mana-mana elemen ini boleh diganti. Semasa memasang litar lain, anda perlu memikirkan untuk menukar kapasiti kapasitor C2 dan memilih bias transistor Q3.

Daripada transistor MOSFET, anda boleh memasang yang lain. Elemen mesti mempunyai rintangan saluran terbuka rendah. Lebih baik tidak mengganti diod Schottky. Anda boleh memasang diod biasa, tetapi mesti diletakkan dengan betul.

Perintang R8, R10 ialah 92 kOhm. Nilai ini tidak standard. Kerana ini, perintang seperti itu sukar dijumpai. Penggantian penuh mereka boleh menjadi dua perintang dengan 82 dan 10 kOhm. Mereka perlu disertakan secara berurutan.

Sekiranya alat kawalan tidak akan digunakan dalam persekitaran yang agresif, anda boleh memasang perapi. Ia memungkinkan untuk mengawal voltan. Ia tidak akan berfungsi untuk masa yang lama dalam persekitaran yang agresif.

Sekiranya perlu menggunakan pengawal untuk panel yang lebih kuat, perlu mengganti transistor dan diod MOSFET dengan analog yang lebih kuat. Semua komponen lain tidak perlu diubah. Tidak masuk akal untuk memasang heatsink untuk mengatur 4 A. Dengan memasang MOSFET pada heatsink yang sesuai, peranti akan dapat beroperasi dengan panel yang lebih cekap.

Jenis utama

1. Pengawal caj PWM (PWM)... Membolehkan anda mencapai pengecasan bateri 100%. Tetapi kerana kekurangan mekanisme untuk menukar voltan lebihan menjadi ampere dan teknologi untuk mengesan titik maksimum, pengawal jenis ini tidak dapat mengeluarkan semua yang mereka dapat dari panel suria. Peranti jenis ini biasanya digunakan dalam sistem kecil hingga 2 kW.
2. Pengawal caj MRPT... Yang paling maju dan sukar setakat ini. Mereka cekap dan boleh dipercayai dalam operasi, mempunyai pelbagai tetapan dan pelbagai elemen keselamatan. Penggunaan alat kawalan jenis ini membolehkan anda mempercepat pembayaran loji tenaga solar. Oleh kerana mekanisme menukar voltan menjadi arus dan sistem penjejakan pintar untuk titik maksimum, kecekapannya 20-30% lebih tinggi berbanding model sebelumnya. Peranti jenis ini digunakan di kemudahan kecil dan besar (perindustrian). Dan juga di tempat-tempat dengan kawasan yang terhad untuk meletakkan panel suria dalam keadaan di mana anda perlu memanfaatkan sepenuhnya (contohnya, pada kereta, kapal atau kapal layar)

Prinsip operasi

Sekiranya tiada arus dari bateri solar, pengawal berada dalam mod tidur. Ia tidak menggunakan bulu bateri. Setelah sinar matahari menerpa panel, arus elektrik mula mengalir ke alat kawalan. Ia harus dihidupkan. Walau bagaimanapun, LED penunjuk bersama dengan 2 transistor lemah hanya menyala apabila voltan mencapai 10 V.

Setelah mencapai voltan ini, arus akan mengalir melalui dioda Schottky ke bateri.Sekiranya voltan meningkat kepada 14 V, penguat U1 akan mula beroperasi, yang akan menghidupkan MOSFET. Akibatnya, LED akan padam, dan dua transistor kuasa rendah akan ditutup. Bateri tidak akan dicas. Pada masa ini, C2 akan habis. Secara purata, ini memerlukan masa 3 saat. Selepas pelepasan kapasitor C2, histeresis U1 akan diatasi, MOSFET akan ditutup, bateri akan mula dicas. Pengecasan akan berterusan sehingga voltan naik ke tahap pensuisan.

Pengecasan berlaku secara berkala. Lebih-lebih lagi, tempohnya bergantung pada berapa arus pengisian bateri, dan seberapa kuat peranti yang disambungkan dengannya. Pengecasan berterusan sehingga voltan mencapai 14 V.

Litar dihidupkan dalam masa yang sangat singkat. Kemasukannya dipengaruhi oleh masa pengisian C2 dengan arus yang menghadkan transistor Q3. Arus tidak boleh melebihi 40 mA.