Kaip savo rankomis padaryti akumuliatoriaus įkrovimo valdiklį

Čia sužinosite:

• Kai jums reikia valdiklio
• Saulės valdiklio funkcijos
• Kaip veikia akumuliatoriaus įkrovimo valdiklis
• Įrenginio charakteristikos
• Tipai
• Pasirinkimo parinktys
• Valdiklių prijungimo būdai
• Naminis valdiklis: funkcijos, priedai
• Kaip pakeisti kai kuriuos komponentus
• Veikimo principas

Saulės baterijų įkrovimo valdiklis yra privalomas saulės baterijų maitinimo sistemos elementas, išskyrus baterijas ir pačias plokštes. Už ką jis atsakingas ir kaip tai padaryti patiems?

Kai jums reikia valdiklio

Saulės energija vis dar ribojama (namų ūkių lygmeniu) kuriant gana mažos galios fotovoltines plokštes. Nepaisant saulės ir srovės fotoelektrinio keitiklio konstrukcijos, šiame įrenginyje yra modulis, vadinamas saulės baterijų įkrovimo valdikliu.

Iš tiesų, saulės šviesos fotosintezės sąrankoje yra įkraunama baterija, kaupianti energiją, gaunamą iš saulės baterijos. Būtent šį antrinį energijos šaltinį pirmiausia aptarnauja valdiklis.

Toliau mes suprasime įrenginį ir jo veikimo principus, taip pat kalbėsime apie tai, kaip jį prijungti.

Naudodamas maksimalų akumuliatoriaus įkrovimą, valdiklis reguliuos jo srovės tiekimą, sumažindamas jį iki reikiamos kompensacijos sumos už savaiminį prietaiso išsikrovimą. Jei baterija visiškai išsikrovusi, valdiklis atjungs bet kokią gaunamą apkrovą iš įrenginio.

Šio prietaiso poreikį galima suskirstyti į šiuos dalykus:

1. Daugiapakopis akumuliatoriaus įkrovimas;
2. Akumuliatoriaus įjungimo / išjungimo reguliavimas kraunant / iškraunant prietaisą;
3. Baterijos prijungimas maksimaliu įkrovimu;
4. Fotoelementų įkrovimo prijungimas automatiniu režimu.

Saulės prietaisų akumuliatoriaus įkrovos valdiklis yra svarbus tuo, kad atlikdamas visas jo funkcijas geros būklės, labai padidėja įmontuoto akumuliatoriaus tarnavimo laikas.

Kaip prijungti saulės įkrovos valdiklį?

Šis prietaisas gali būti inverterio viduje arba atskiras įrankis.

Galvodami apie prijungimą, turėtumėte atsižvelgti į visų jėgainės komponentų savybes. Pvz., U neturėtų būti didesnis už tą, su kuriuo valdiklis gali dirbti.

Montavimas turi būti atliekamas vietoje, kur nebus drėgmės. Žemiau pateikiamos dviejų įprastų saulės valdiklių tipų prijungimo galimybės.

MPPT ryšys

Šis įrenginys yra pakankamai galingas ir jungiasi tam tikru būdu. Laidų, su kuriais jis sujungtas, galuose yra varinės antgaliai su spaustukais. Prie valdiklio pritvirtintuose minusiniuose antspauduose turi būti adapteriai, saugikliai ir jungikliai. Toks sprendimas neleis švaistyti energijos ir saugos saulės elektrinę. Įtampa ant saulės kolektorių turi atitikti valdiklio įtampą.

Prieš įdėdami MPP įrenginį į grandinę, pasukite kontaktų jungiklius į padėtį „išjungta“ ir išimkite saugiklius. Visa tai daroma pagal šį algoritmą:

1. Priklijuokite akumuliatoriaus ir valdiklio antspaudus.
2. Prie valdiklio pritvirtinkite saulės baterijas.
3. Pateikite įžeminimą.
4. Ant valdymo prietaiso uždėkite jutiklį, kuris stebi temperatūros lygį.

Atlikdami šią procedūrą įsitikinkite, kad kontaktų poliškumas yra teisingas. Kai viskas bus padaryta, pasukite jungiklį į padėtį "ON" ir įdėkite saugiklius.Teisinga operacija bus pastebima, jei informacija apie įkrovimą bus rodoma valdiklio ekrane.

Saulės kolektoriaus prijungimas prie PWM valdiklio

Norėdami tai padaryti, vadovaukitės paprastu prisijungimo algoritmu:

1. Pritvirtinkite akumuliatoriaus laidą pwm valdiklio antspaudais.
2. Jei laidas yra su „+“ poliškumu, apsaugai reikia įdėti saugiklį.
3. Prijunkite laidus nuo SB prie saulės įkrovos valdiklio.
4. Prijunkite 12 voltų lemputę prie valdiklio apkrovos gnybtų.

Prijungdami atkreipkite dėmesį į žymes. Priešingu atveju prietaisai gali sugesti. Nejunkite keitiklio prie stebėjimo įrenginio kontaktų. Jis turėtų prilipti prie akumuliatoriaus kontaktų.

Saulės valdiklio funkcijos

Elektroninis modulis, vadinamas saulės baterijos valdikliu, yra skirtas atlikti įvairias valdymo funkcijas saulės baterijos įkrovimo / iškrovimo proceso metu.

Tai atrodo kaip vienas iš daugelio esamų saulės kolektorių įkrovos valdiklių modelių. Šis modulis priklauso PWM tipo plėtrai

Saulei krintant ant saulės kolektoriaus, įrengto, pavyzdžiui, ant namo stogo, paviršiaus, prietaiso fotoelementai šią šviesą paverčia elektros srove.

Iš tikrųjų gautą energiją būtų galima tiesiogiai tiekti į akumuliatorių. Tačiau akumuliatoriaus įkrovimo / iškrovimo procesas turi savo subtilybių (tam tikras srovių ir įtampų lygis). Jei nepaisysime šių subtilybių, baterija tiesiog suges per trumpą laiką.

Kad nebūtų tokių liūdnų pasekmių, yra sukurtas modulis, vadinamas saulės baterijos įkrovos valdikliu.

Be akumuliatoriaus lygio stebėjimo, modulis taip pat stebi energijos suvartojimą. Priklausomai nuo iškrovimo laipsnio, baterijos įkrovimo valdiklio grandinė iš saulės baterijos reguliuoja ir nustato srovės lygį, reikalingą pradiniam ir tolesniam įkrovimui.

Atsižvelgiant į saulės baterijų įkroviklio valdiklio galią, šių prietaisų konstrukcijos gali būti labai skirtingos.

Apskritai, paprastai tariant, modulis suteikia nerūpestingą akumuliatoriaus „gyvenimą“, kuris periodiškai kaupia ir išleidžia energiją vartotojų prietaisams.

PWM akumuliatorių valdikliai

PWM tipo saulės baterijų įkrovimo valdikliai, kurių sutrumpintas pavadinimas kilęs iš „Pulse-Width Modulation“, laikomi technologiškesniais ir efektyvesniais. Išvertus į rusų kalbą, šis įrenginys priklauso PWM kategorijai, tai yra, jis naudoja srovės impulso pločio moduliavimą.

Pagrindinė prietaiso funkcija yra pašalinti problemas, kylančias dėl ne visiško įkrovimo. Visas lygis pasiekiamas sugebant sumažinti srovę, kai ji pasiekia didžiausią vertę. Įkrovimas tampa ilgesnis, tačiau poveikis yra daug didesnis.

Valdiklis veikia taip. Prieš įeinant į prietaisą, elektros srovė patenka į stabilizavimo komponentą ir varžos atskyrimo grandinę. Šiame skyriuje įvesties įtampos potencialai yra išlyginti, taip užtikrinant paties valdiklio apsaugą. Įėjimo įtampos riba gali skirtis priklausomai nuo modelio.

Be to, įjungiami galios tranzistoriai, ribojantys srovę ir įtampą iki nustatytų verčių. Jie valdomi lustu naudojant tvarkyklės lustą. Po to tranzistorių išėjimo įtampa įgauna įprastus parametrus, tinkamus akumuliatoriui įkrauti. Šią grandinę papildo temperatūros jutiklis ir tvarkyklė. Paskutinis komponentas veikia galios tranzistorių, kuris reguliuoja prijungtos apkrovos galią.

Kaip veikia akumuliatoriaus įkrovimo valdiklis

Nesant saulės šviesos ant konstrukcijos fotoelementų, jis veikia miego režimu.Kai ant elementų atsiranda spinduliai, valdiklis vis dar veikia miego režimu. Jis įsijungia tik tuo atveju, jei sukaupta saulės energija pasiekia 10 voltų elektriniu ekvivalentu.

Kai tik įtampa pasieks šį indikatorių, prietaisas įsijungs ir per „Schottky“ diodą pradės maitinti bateriją. Akumuliatoriaus įkrovimo procesas šiame režime tęsis tol, kol valdiklio gaunama įtampa pasieks 14 V. Jei taip atsitiktų, tada 35 W saulės baterijos ar bet kurios kitos valdiklio grandinėje pasikeis. Stiprintuvas atvers prieigą prie MOSFET, o kiti du, silpnesni, bus uždaryti.

Tai sustabdys akumuliatoriaus įkrovimą. Kai tik įtampa nukris, grandinė grįš į pradinę padėtį ir įkrovimas bus tęsiamas. Valdikliui šiai operacijai skirtas laikas yra apie 3 sekundės.

Reikiamų funkcijų įkrovimo valdiklio pasirinkimas

Šiuolaikiniame pasaulyje, stengdamiesi padidinti informacijos valdymo efektyvumą, autonomiškumą ir efektyvumą, saulės įkrovos valdikliai taip pat taiko reikalavimus teikdami įvairias funkcijas, priklausomai nuo valdiklio taikymo vietos.

Labiausiai reikalingos įkrovimo valdiklyje reikalingos funkcijos:

• Automatinis saulės baterijų ir baterijų vardinės įtampos nustatymas 12V / 24V / 36V / 48V ir kt.
• Ekrano rodymas rodmenims rodyti ir paprastas reguliavimas;
• Galimybė rankiniu būdu nustatyti valdiklio parametrus;
• Ryšio prievadų galimybė prijungti išorinį ekraną ar kompiuterį, atsižvelgiant į nuotolinę prieigą. Uostai, tokie kaip RS232, USB, Ethernet sąsajos, skirtos ryšiui su kitais įrenginiais;
• Parama įvairių tipų baterijoms;
• Įmontuotos apsaugos: perkrovos, perkrovos, trumpasis jungimas;
• Išsami savidiagnostika ir elektroninė apsauga gali užkirsti kelią žalai dėl netinkamo diegimo ar sistemos klaidų;
• Išoriniai temperatūros, srovės ir kt. Jutikliai;
• Relė kitiems prietaisams valdyti;
• Įmontuoti laikmačiai kroviniui atjungti;
• Elektroninis valdiklio parametrų žurnalas.

Saulės įkrovos valdiklis turi būti parenkamas atsižvelgiant į reikalingas funkcijas.

6. Valdiklio pasirinkimas pagal įtampos tipą ir srovės reguliavimą. PWM ir MPPT.

Kalbant apie srovės ir įtampos reguliavimą, šiuolaikinius valdiklius galima suskirstyti į du pagrindinius PWM ir MPPT tipus.

1) PWM valdikliai.

2) MPPT valdikliai.

Išsamus technologijos aprašymas geriausiai matomas straipsniuose PWM valdikliai, MPPT valdikliai, kuo skiriasi PWM ir MPPT valdikliai.

Įrenginio charakteristikos

Mažas energijos suvartojimas tuščiąja eiga. Grandinė buvo skirta mažoms ir vidutinėms švino rūgšties baterijoms ir tuščiąja eiga ima mažą srovę (5mA). Tai prailgina baterijos veikimo laiką.

Lengvai prieinami komponentai. Įrenginyje naudojami įprasti komponentai (ne SMD), kuriuos galima lengvai rasti parduotuvėse. Nieko nereikia mirksėti, vienintelis dalykas, kurio jums reikia, yra voltmetras ir reguliuojamas maitinimo šaltinis, kad sureguliuotų grandinę.

Naujausia įrenginio versija. Tai yra trečioji įrenginio versija, todėl dauguma klaidų ir trūkumų, buvusių ankstesnėse įkroviklio versijose, buvo ištaisyti.

Įtampos reguliavimas. Prietaisas naudoja lygiagrečią įtampos reguliatorių, kad akumuliatoriaus įtampa neviršytų normos, paprastai - 13,8 V.

Apsauga nuo įtampos. Daugelis saulės įkroviklių naudoja „Schottky“ diodą, kad apsaugotų nuo akumuliatoriaus nutekėjimo į saulės kolektorių. Šuntinės įtampos reguliatorius naudojamas, kai baterija yra visiškai įkrauta.Viena iš šio požiūrio problemų yra diodo nuostoliai ir dėl to jo kaitinimas. Pavyzdžiui, 100 vatų saulės baterija, 12 V, maitina akumuliatorių 8A, įtampos kritimas per Schottky diodą bus 0,4 V, t. energijos išsklaidymas yra apie 3,2 vatai. Tai, pirma, nuostoliai, antra, diodui reikės radiatoriaus, kad pašalintų šilumą. Problema ta, kad neveiks įtampos kritimui sumažinti, keli lygiagrečiai prijungti diodai sumažins srovę, tačiau įtampos kritimas taip ir liks. Žemiau pateiktoje diagramoje vietoj įprastų diodų naudojami mosfetai, todėl galia prarandama tik aktyviajai varžai (varžos nuostoliams).

Palyginimui, 100 W skydelyje naudojant IRFZ48 (KP741A) mosfetus, energijos nuostoliai yra tik 0,5 W (esant Q2). Tai reiškia, kad baterijoms reikia mažiau šilumos ir daugiau energijos. Kitas svarbus dalykas yra tas, kad mosfets turi teigiamą temperatūros koeficientą ir gali būti lygiagrečiai sujungti, kad sumažėtų atsparumas.

Aukščiau pateiktoje diagramoje naudojami keli nestandartiniai sprendimai.

Įkraunama. Tarp saulės kolektoriaus ir apkrovos nėra naudojamas diodas, vietoj to yra Q2 „mosfet“. Diodas „mosfet“ leidžia srovei tekėti iš skydelio į apkrovą. Jei Q2 atsiranda reikšminga įtampa, tada atidaromas tranzistorius Q3, įkraunamas kondensatorius C4, kuris priverčia op-amp U2c ir U3b atidaryti Q2 mosfetą. Dabar įtampos kritimas apskaičiuojamas pagal Ohmo dėsnį, t.y. I * R, ir tai yra daug mažiau, nei jei ten būtų diodas. Kondensatorius C4 periodiškai iškraunamas per rezistorių R7, o Q2 užsidaro. Jei iš skydo teka srovė, tada induktoriaus L1 savindukcinė EMF nedelsdama verčia atidaryti Q3. Tai atsitinka labai dažnai (daug kartų per sekundę). Tuo atveju, kai srovė eina į saulės kolektorių, Q2 užsidaro, bet Q3 neatsidaro, nes diodas D2 riboja droselio L1 savindukcijos EMF. Diodas D2 gali būti vertinamas 1A srovei, tačiau bandymo metu paaiškėjo, kad tokia srovė pasitaiko retai.

VR1 žoliapjovė nustato didžiausią įtampą. Kai įtampa viršija 13,8 V, operacinis stiprintuvas U2d atidaro Q1 mosfetą ir skydelio išvestis yra „trumpai sujungta“ su žeme. Be to, U3b opampas išjungia Q2 ir pan. skydelis atjungtas nuo apkrovos. Tai būtina, nes Q1, be saulės kolektoriaus, „trumpai sujungia“ apkrovą ir akumuliatorių.

N kanalo mosfetų valdymas. Q2 ir Q4 „mosfets“ valdyti reikia daugiau įtampos nei naudojamose grandinėje. Norėdami tai padaryti, op-amp U2 su diodų ir kondensatorių surišimu sukuria padidintą įtampą VH. Ši įtampa naudojama maitinti U3, kurio išėjimas bus viršįtampis. Krūva U2b ir D10 užtikrina išėjimo įtampos stabilumą esant 24 voltams. Esant tokiai įtampai, per tranzistoriaus vartų šaltinį bus mažiausiai 10 V įtampa, taigi šilumos generavimas bus mažas. Paprastai N kanalų mosfetų impedancija yra daug mažesnė nei P kanalų, todėl jie buvo naudojami šioje grandinėje.

Apsauga nuo įtampos. „Mosfet Q4“, U3a „Opamp“ su išoriniu rezistorių ir kondensatorių aprišimu, yra skirti apsaugai nuo įtampos. Čia Q4 naudojamas nestandartiškai. „Mosfet“ diodas užtikrina nuolatinį srovės srautą į bateriją. Kai įtampa viršija nurodytą minimumą, „MOSFET“ yra atidarytas, leidžiant nedidelį įtampos kritimą įkraunant akumuliatorių, bet dar svarbiau - jis leidžia baterijos srovei tekėti į apkrovą, jei saulės elementas negali užtikrinti pakankamos išėjimo galios. Saugiklis apsaugo nuo trumpojo jungimo apkrovos pusėje.

Žemiau pateikiamos elementų ir spausdintinių plokščių išdėstymo nuotraukos.

Įrenginio nustatymas. Normaliai naudojant prietaisą, jungiklio J1 negalima įstatyti! D11 šviesos diodas naudojamas nustatymui.Norėdami sukonfigūruoti įrenginį, prijunkite reguliuojamą maitinimo šaltinį prie „apkrovos“ gnybtų.

Apsaugos nuo įtampos nustatymas Įstatykite trumpiklį J1. Maitinimo šaltinyje nustatykite išėjimo įtampą 10,5 V. Pasukite žoliapjovę VR2 prieš laikrodžio rodyklę, kol užsidegs LED D11. Šiek tiek pasukite VR2 pagal laikrodžio rodyklę, kol šviesos diodas išsijungs. Nuimkite trumpiklį J1.

Maksimalios įtampos nustatymas Maitinimo šaltinyje nustatykite išėjimo įtampą 13,8 V. Pasukite žoliapjovę VR1 pagal laikrodžio rodyklę, kol LED D9 išsijungs. Lėtai sukite VR1 prieš laikrodžio rodyklę, kol užsidega LED D9.

Valdiklis yra sukonfigūruotas. Nepamirškite pašalinti džemperio J1!

Jei visos sistemos talpa yra maža, tada mosfetus galima pakeisti pigesniu IRFZ34. Ir jei sistema yra galingesnė, tada mosfetus galima pakeisti galingesniu IRFZ48.

Testavimas

Kaip ir reikėjo tikėtis, problemų dėl iškrovimo nekilo. Baterijos įkrovimo pakako planšetiniam kompiuteriui įkrauti, taip pat degė šviesos diodų juosta, o esant slenkstinei 10 V įtampai, juosta užgeso - valdiklis išjungė apkrovą, kad neišeikvotų baterijos žemiau iš anksto nustatytos ribos.
Bet su kaltinimu viskas vyko ne taip. Pradžioje viskas buvo gerai, o maksimali galia pagal vatmetrą buvo apie 50W, o tai yra gana gerai. Tačiau įkrovimo pabaigoje juosta, sujungta kaip apkrova, pradėjo stipriai mirgėti. Priežastis aiški ir be osciloskopo - abu BMS nėra labai draugiški vienas kitam. Kai tik vienos iš elementų įtampa pasiekia slenkstį, BMS atjungia bateriją, dėl kurios atjungiama ir apkrova, ir valdiklis, tada procesas kartojamas. Atsižvelgiant į tai, kad slenksčio įtampos jau yra nustatytos valdiklyje, antrosios apsaugos plokštės iš esmės nereikia.

Turėjau grįžti planuoti „B“ - įdėti į akumuliatorių tik balansavimo lentą, valdikliui paliekant valdyti įkrovimą. 3S balanso lenta atrodo taip:

Šio balansatoriaus premija yra ir tai, kad jis yra 2 kartus pigesnis.

Dizainas pasirodė dar paprastesnis ir gražesnis - balanseris užėmė „teisėtą“ vietą ant akumuliatoriaus balansavimo jungties, baterija prie maitinimo jungties prijungta prie valdiklio. Visa tai atrodo taip:

Nebebuvo staigmenų. Kai akumuliatoriaus įtampa pakyla iki 12,5 V, iš plokščių sunaudota galia sumažėjo beveik iki nulio ir įtampa padidėjo iki didžiausio „be apkrovos“ (22 V), t. mokestis nebevyksta.

Įkrovimo pabaigoje esančių 3 akumuliatoriaus elementų įtampa buvo 4,16 V, 4,16 V ir 4,16 V, o tai iš viso duoda 12,48 V įtampą, nėra jokių priekaištų dėl įkrovimo valdymo, taip pat dėl ​​balansavimo priemonės.

Tipai

Įjungti išjungti

Šio tipo prietaisai laikomi paprasčiausiais ir pigiausiais. Vienintelė ir pagrindinė jo užduotis yra išjungti akumuliatoriaus įkrovą, kai pasiekiama maksimali įtampa, kad būtų išvengta perkaitimo.

Tačiau šis tipas turi tam tikrą trūkumą, kuris yra per ankstyvas išjungimas. Pasiekus didžiausią srovę, būtina palaikyti įkrovimo procesą dar porą valandų, ir šis valdiklis iškart jį išjungs.

Dėl to akumuliatoriaus įkrova bus maždaug 70% didžiausio. Tai neigiamai veikia akumuliatorių.

PWM

Šis tipas yra išplėstinis įjungimas / išjungimas. Atnaujinimas yra tas, kad jame yra įmontuota pulso pločio moduliavimo (PWM) sistema. Ši funkcija leido valdikliui, pasiekus didžiausią įtampą, neišjungti srovės tiekimo, bet sumažinti jo stiprumą.

Dėl to tapo įmanoma beveik visiškai įkrauti įrenginį.

MRRT

Šis tipas šiuo metu laikomas pažangiausiu. Jo darbo esmė yra pagrįsta tuo, kad jis sugeba tiksliai nustatyti tam tikros baterijos didžiausios įtampos vertę. Jis nuolat stebi srovę ir įtampą sistemoje.Dėl nuolatinio šių parametrų gavimo procesorius sugeba išlaikyti optimaliausias srovės ir įtampos vertes, o tai leidžia sukurti maksimalią galią.

Jei palyginsime valdiklį MPPT ir PWN, tada pirmojo efektyvumas yra didesnis apie 20-35%.

Trys mokesčio valdiklių kūrimo principai

Pagal veikimo principą yra trijų tipų saulės valdikliai. Pirmasis ir paprasčiausias tipas yra įjungimo / išjungimo įrenginys. Tokio prietaiso grandinė yra paprastas lygintuvas, įjungiantis arba išjungiantis įkrovimo grandinę, atsižvelgiant į įtampos vertę akumuliatoriaus gnybtuose. Tai paprasčiausias ir pigiausias valdiklių tipas, tačiau patikimiausias yra ir būdas generuoti įkrovimą. Faktas yra tas, kad valdiklis išjungia įkrovimo grandinę, kai pasiekiama įtampos riba akumuliatoriaus gnybtuose. Bet tai ne iki galo įkrauna skardines. Didžiausia suma yra ne daugiau kaip 90% nominalios vertės mokesčio. Toks nuolatinis įkrovimo trūkumas žymiai sumažina akumuliatoriaus veikimą ir jo tarnavimo laiką.

Saulės modulio srovės įtampos charakteristika

Antrojo tipo valdikliai - tai prietaisai, sukurti pagal PWM (impulso pločio moduliacijos) principą. Tai yra sudėtingesni įtaisai, kuriuose, be atskirų grandinių komponentų, jau yra mikroelektronikos elementų. Įrenginiai, kurių pagrindas yra PWM (angl. PWM), akumuliatorius krauna etapais, pasirinkdami optimalius įkrovimo režimus. Šis mėginių ėmimas atliekamas automatiškai ir priklauso nuo to, kaip giliai iškraunamos baterijos. Valdiklis padidina įtampą, tuo pačiu sumažindamas srovės stiprumą, taip užtikrindamas, kad baterija būtų visiškai įkrauta. Didelis „PWM“ valdiklio trūkumas yra pastebimi nuostoliai akumuliatoriaus įkrovimo režime - prarandama iki 40 proc.

PWM - valdiklis

Trečias tipas yra MPPT valdikliai, tai yra, veikia pagal principą surasti didžiausią saulės modulio galios tašką. Veikiant šio tipo prietaisai naudoja maksimalią galimą energiją bet kokiam įkrovimo režimui. Palyginti su kitais, šio tipo prietaisai suteikia apie 25–30% daugiau energijos baterijoms įkrauti nei kiti įrenginiai.

MPPT - valdiklis

Akumuliatorius kraunamas su mažesne įtampa nei kitų tipų valdikliais, tačiau su didesniu srovės stiprumu. MPPT prietaisų efektyvumas siekia 90% - 95%.

Pasirinkimo parinktys

Yra tik du atrankos kriterijai:

1. Pirmasis ir labai svarbus momentas yra įeinanti įtampa. Didžiausias šio rodiklio dydis turėtų būti didesnis apie 20% saulės baterijos atviros grandinės įtampos.
2. Antrasis kriterijus yra vardinė srovė. Jei pasirenkamas PWN tipas, jo vardinė srovė turi būti maždaug 10% didesnė už akumuliatoriaus trumpojo jungimo srovę. Jei pasirenkamas MPPT, tai pagrindinė jo charakteristika yra galia. Šis parametras turi būti didesnis už visos sistemos įtampą, padaugintą iš vardinės sistemos srovės. Skaičiavimams įtampa imama su iškrautomis baterijomis.

Valdiklių prijungimo būdai

Atsižvelgiant į jungčių temą, reikia atkreipti dėmesį iš karto: kiekvieno atskiro prietaiso montavimui būdingas bruožas yra darbas su konkrečia saulės kolektorių serija.

Taigi, pavyzdžiui, jei naudojamas valdiklis, skirtas maksimaliai 100 voltų įėjimo įtampai, saulės kolektorių serija turėtų išvesti ne didesnę kaip šią vertę įtampą.

Bet kuri saulės elektrinė veikia pagal pirmojo etapo išėjimo ir įėjimo įtampų pusiausvyros taisyklę. Valdiklio viršutinė įtampos riba turi atitikti viršutinę skydo įtampos ribą

Prieš prijungdami prietaisą, būtina nustatyti jo fizinio įrengimo vietą. Pagal taisykles montavimo vieta turėtų būti parinkta sausose, gerai vėdinamose vietose. Netoli prietaiso nėra degių medžiagų.

Netinkamas vibracijos, šilumos ir drėgmės šaltinis yra nepriimtinas. Montavimo vieta turi būti apsaugota nuo atmosferos kritulių ir tiesioginių saulės spindulių.

PWM modelių sujungimo technika

Beveik visi PWM valdiklių gamintojai reikalauja tikslios prijungimo įtaisų sekos.

PWM valdiklių prijungimo prie periferinių įrenginių technika nėra ypač sunki. Kiekvienoje plokštėje yra paženklinti terminalai. Čia tiesiog reikia sekti veiksmų seką.

Išoriniai įrenginiai turi būti prijungti visiškai pagal kontaktinių gnybtų pavadinimus:

1. Prijunkite akumuliatoriaus laidus prie prietaiso akumuliatoriaus gnybtų pagal nurodytą poliškumą.
2. Apsauginį saugiklį įjunkite tiesiai teigiamo laido kontakto vietoje.
3. Ant saulės kolektoriui skirtų valdiklio kontaktų pritvirtinkite laidininkus, išeinančius iš saulės kolektorių plokščių. Stebėkite poliškumą.
4. Prie prietaiso apkrovos gnybtų prijunkite tinkamos įtampos (paprastai 12 / 24V) bandymo lempą.

Negalima pažeisti nurodytos sekos. Pavyzdžiui, griežtai draudžiama pirmiausia prijungti saulės baterijas, kai baterija neprijungta. Tokiais veiksmais vartotojas rizikuoja „sudeginti“ įrenginį. Šioje medžiagoje išsamiau aprašoma saulės elementų su akumuliatoriumi surinkimo schema.

Be to, PWM serijos valdikliams nepriimtina prijungti įtampos keitiklį prie valdiklio apkrovos gnybtų. Inverterį reikia prijungti tiesiai prie akumuliatoriaus gnybtų.

MPPT prietaisų prijungimo procedūra

Bendrieji šio tipo aparatų fizinio įrengimo reikalavimai nesiskiria nuo ankstesnių sistemų. Tačiau technologinė sąranka dažnai būna kiek kitokia, nes MPPT valdikliai dažnai laikomi galingesniais įrenginiais.

Valdikliams, skirtiems dideliam galios lygiui, prie maitinimo grandinės jungčių rekomenduojama naudoti didelio skerspjūvio kabelius su metaliniais gnybtais.

Pavyzdžiui, didelės galios sistemoms šiuos reikalavimus papildo faktas, kad gamintojai rekomenduoja paimti kabelį maitinimo jungties linijoms, suprojektuotoms mažiausiai 4 A / mm2 srovės tankiui. Tai yra, pavyzdžiui, valdikliui, kurio srovė yra 60 A, kabelis reikalingas prisijungti prie mažiausiai 20 mm2 skerspjūvio baterijos.

Jungiamuosiuose kabeliuose turi būti varinės kilpos, sandariai užspaudžiamos specialiu įrankiu. Neigiami saulės kolektoriaus ir akumuliatoriaus gnybtai turi būti su saugiklių ir jungiklių adapteriais.

Šis metodas pašalina energijos nuostolius ir užtikrina saugų įrenginio veikimą.

Galingo MPPT valdiklio prijungimo blokinė schema: 1 - saulės kolektorius; 2 - MPPT valdiklis; 3 - gnybtų blokas; 4,5 - saugikliai; 6 - valdiklio maitinimo jungiklis; 7,8 - antžeminis autobusas

Prieš prijungdami saulės baterijas prie įrenginio, įsitikinkite, kad įtampa gnybtuose sutampa arba yra mažesnė už įtampą, kurią leidžiama naudoti valdiklio įėjime.

Periferinių įrenginių prijungimas prie MTTP įrenginio:

1. Skydelį ir akumuliatoriaus jungiklius padėkite išjungtoje padėtyje.
2. Nuimkite skydelio ir akumuliatoriaus apsaugos saugiklius.
3. Prijunkite laidą nuo akumuliatoriaus gnybtų prie akumuliatoriaus valdiklio gnybtų.
4. Prijunkite saulės kolektorių laidus su valdiklio gnybtais, pažymėtais atitinkamu ženklu.
5. Prijunkite laidą tarp įžeminimo gnybto ir įžeminimo magistralės.
6. Temperatūros jutiklį ant valdiklio sumontuokite pagal instrukcijas.

Atlikę šiuos veiksmus, turite įdėti anksčiau išimtą akumuliatoriaus saugiklį į vietą ir perjungti jungiklį į padėtį „įjungta“. Valdiklio ekrane pasirodo akumuliatoriaus aptikimo signalas.

Po trumpos pauzės (1–2 min.) Pakeiskite anksčiau išimtą saulės kolektoriaus saugiklį ir pasukite skydelio jungiklį į padėtį „įjungta“.

Prietaiso ekrane bus rodoma saulės kolektoriaus įtampos vertė. Ši akimirka liudija apie sėkmingą saulės elektrinės paleidimą.

Kaip prijungti PWM valdiklius

Bendra ryšio sąlyga, privaloma visiems valdikliams, yra jų atitiktis naudojamiems saulės elementams. Jei prietaisas turi veikti esant 100 voltų įėjimo įtampai, skydelio išėjime jis neturėtų viršyti šios vertės.

Prieš prijungiant valdymo įrangą, būtina pasirinkti montavimo vietą. Patalpa turi būti sausa, gerai vėdinama, iš anksto reikia iš jos pašalinti visas degias medžiagas, taip pat pašalinti drėgmės, per didelio karščio ir vibracijos priežastis. Užtikrina apsaugą nuo tiesioginės ultravioletinių spindulių ir neigiamos aplinkos įtakos.

Prijungiant prie bendros PWM valdiklių grandinės, būtina griežtai laikytis operacijų sekos, o visi išoriniai įrenginiai yra prijungti per jų kontaktinius gnybtus:

• Akumuliatoriaus gnybtai yra prijungti prie prietaiso gnybtų, atsižvelgiant į poliškumą.
• Apsauginis saugiklis yra sumontuotas kontakto su teigiamuoju laidininku vietoje.
• Toliau saulės kolektoriai sujungiami tuo pačiu būdu, stebint laidų ir gnybtų poliškumą.
• Jungčių teisingumą tikrina 12 arba 24 V bandymo lempa, prijungta prie apkrovos gnybtų.

Naminis valdiklis: funkcijos, priedai

Prietaisas skirtas dirbti tik su vienu saulės kolektoriumi, kuris sukuria srovę, kurios stipris neviršija 4 A. Akumuliatoriaus talpa, kurią įkrauna valdiklis, yra 3000 A * h.

Norėdami gaminti valdiklį, turite paruošti šiuos elementus:

• 2 mikroschemos: LM385-2.5 ir TLC271 (yra operacinis stiprintuvas);
• 3 kondensatoriai: C1 ir C2 yra mažos galios, turi 100n; C3 talpa yra 1000u, skirta 16 V;
• 1 indikatoriaus šviesos diodas (D1);
• 1 Schottky diodas;
• 1 diodas SB540. Vietoj to galite naudoti bet kokį diodą, svarbiausia, kad jis atlaikytų didžiausią saulės baterijos srovę;
• 3 tranzistoriai: BUZ11 (Q1), BC548 (Q2), BC556 (Q3);
• 10 rezistorių (R1 - 1k5, R2 - 100, R3 - 68k, R4 ir R5 - 10k, R6 - 220k, R7 - 100k, R8 - 92k, R9 - 10k, R10 - 92k). Visi jie gali būti 5 proc. Jei norite daugiau tikslumo, galite pasiimti 1% rezistorių.

Paprasčiausias naminis valdiklis

Patys gamindami bet kurį valdiklį turite laikytis tam tikrų sąlygų. Pirma, didžiausia įėjimo įtampa turi būti lygi akumuliatoriaus be apkrovos įtampai. Antra, reikia išlaikyti santykį: 1,2P

Paprasčiausia valdiklio schema

Šis prietaisas skirtas veikti kaip mažos galios saulės elektrinės dalis. Valdiklio veikimo principas yra labai paprastas. Kai įtampa akumuliatoriaus gnybtuose pasiekia nurodytą vertę, įkrovimas sustoja. Ateityje gaminamas tik vadinamasis nuleidimo mokestis.

PCB montuojamas valdiklis

Kai įtampa nukrenta žemiau nustatyto lygio, maitinimas į baterijas atnaujinamas. Jei dirbant su apkrova be įkrovimo akumuliatoriaus įtampa yra žemesnė nei 11 voltų, valdiklis atjungs apkrovą. Tai pašalina baterijų išsikrovimą nesant saulei.

Kaip pakeisti kai kuriuos komponentus

Bet kurį iš šių elementų galima pakeisti. Diegdami kitas grandines, turite galvoti apie kondensatoriaus C2 talpos keitimą ir tranzistoriaus Q3 šališkumo pasirinkimą.

Vietoj MOSFET tranzistoriaus galite įdiegti bet kurį kitą. Elementas turi turėti mažą atviro kanalo varžą. Geriau nekeisti Schottky diodo. Galite įdiegti įprastą diodą, tačiau jį reikia įdėti teisingai.

Rezistoriai R8, R10 yra 92 kOhm. Ši vertė yra nestandartinė. Dėl to tokius rezistorius sunku rasti. Jų visavertis pakeitimas gali būti du rezistoriai su 82 ir 10 kOhm.Jas reikia įtraukti nuosekliai.

Jei valdiklis nebus naudojamas agresyvioje aplinkoje, galite įdiegti žoliapjovę. Tai leidžia valdyti įtampą. Tai ilgai neveiks agresyvioje aplinkoje.

Jei reikia naudoti valdiklį tvirtesnėms plokštėms, būtina pakeisti MOSFET tranzistorių ir diodą galingesniais analogais. Visų kitų komponentų keisti nereikia. Nėra prasmės įrengti radiatoriaus, reguliuojančio 4 A. Įrengus MOSFET ant tinkamo radiatoriaus, prietaisas galės veikti su efektyvesniu skydeliu.

Veikimo principas

Jei nėra saulės baterijos srovės, valdiklis veikia miego režimu. Jame nenaudojama akumuliatoriaus vata. Paspaudus saulės spindulius ant skydelio, į valdiklį pradeda tekėti elektros srovė. Jis turėtų įsijungti. Tačiau indikatoriaus šviesos diodas kartu su 2 silpnais tranzistorais įsijungia tik tada, kai įtampa pasiekia 10 V.

Pasiekus šią įtampą, srovė tekės per Schottky diodą į akumuliatorių. Jei įtampa pakils iki 14 V, ims veikti stiprintuvas U1, kuris įjungs MOSFET. Dėl to šviesos diodas užges ir du mažos galios tranzistoriai bus uždaryti. Baterija nebus įkrauta. Šiuo metu C2 bus išleistas. Vidutiniškai tai trunka 3 sekundes. Iškrovus kondensatorių C2, bus įveikta U1 histerezė, MOSFET užsidarys, baterija pradės krauti. Įkrovimas tęsis tol, kol įtampa pakils iki perjungimo lygio.

Įkrovimas vyksta periodiškai. Be to, jo trukmė priklauso nuo to, kokia yra akumuliatoriaus įkrovimo srovė ir kiek galingi prie jos prijungti įrenginiai. Įkraunama tol, kol įtampa pasiekia 14 V.

Grandinė įsijungia per labai trumpą laiką. Jo įtraukimą įtakoja C2 įkrovimo srove, ribojančia tranzistorių Q3, laikas. Srovė negali būti didesnė kaip 40 mA.