Solar Battery Charge Controller MRPT eller PWM - hva er bedre å velge?

Her vil du finne ut:

• Når du trenger en kontroller
• Solar controller funksjoner
• Hvordan batteriladekontrolleren fungerer
• Enhetens egenskaper
• Typer
• Valgmuligheter
• Måter å koble til kontrollere
• Hjemmelaget kontroller: funksjoner, tilbehør
• Hvordan kan jeg bytte ut noen komponenter
• Prinsipp for drift

Solcellebatteriets ladekontroller er et obligatorisk element i kraftsystemet på solcellepaneler, bortsett fra batteriene og selve panelene. Hva er han ansvarlig for og hvordan lager du det selv?

Når du trenger en kontroller

Solenergi er fremdeles begrenset (på husholdningsnivå) til opprettelse av solcelleanlegg med relativt lav effekt. Men uavhengig av utformingen av sol-til-nåværende fotoelektrisk omformer, er denne enheten utstyrt med en modul som kalles en solcelleladekontroller.

Faktisk inkluderer sollysets fotosynteseoppsett et oppladbart batteri som lagrer energien som mottas fra solcellepanelet. Det er denne sekundære energikilden som primært betjenes av kontrolleren.

Deretter vil vi forstå enheten og prinsippene for bruk av denne enheten, og også snakke om hvordan du kobler den til.

Med den maksimale batteriladingen vil kontrolleren regulere strømtilførselen til den, og redusere den til den nødvendige kompensasjonen for enhetens selvutladning. Hvis batteriet er fullstendig utladet, kobler kontrolleren eventuell innkommende belastning til enheten.

Behovet for denne enheten kan kokes ned til følgende punkter:

1. Flerstegs batterilading;
2. Justering av å slå på / av batteriet når du lader / tømmer enheten;
3. Batteritilkobling med maksimal ladning;
4. Koble til lading fra fotoceller i automatisk modus.

Batteriladekontrolleren for solenergiapparater er viktig ved at det å utføre alle funksjonene i god stand i betydelig grad øker levetiden til det innebygde batteriet.

Hva er batteriladekontrollere til?

Hvis batteriet er koblet direkte til terminalene på solcellepanelene, vil det lades kontinuerlig. Til slutt vil et allerede fulladet batteri fortsette å motta strøm, noe som vil føre til en spenningsøkning på flere volt. Som et resultat blir batteriet ladet opp, temperaturen på elektrolytten stiger, og denne temperaturen når slike verdier at elektrolytten koker, det er en kraftig frigjøring av damp fra batteriboksene. Som en konsekvens kan fullstendig fordampning av elektrolytten og uttørking av boksene forekomme. Naturligvis tilfører dette ikke batteriet "helse" og reduserer ressursen til ytelsen dramatisk.

Kontroller i ladesystemet til solbatteriet

Her, for å forhindre slike fenomener, for å optimalisere lade- / utladningsprosessene, er det behov for kontrollere.

Solar controller funksjoner

Den elektroniske modulen, kalt solbatterikontrolleren, er designet for å utføre en rekke overvåkingsfunksjoner under lading / utladning av solbatteriet.

Dette ser ut som en av de mange eksisterende modellene av ladekontrollere for solcellepaneler. Denne modulen tilhører utviklingen av PWM-typen

Når sollys faller på overflaten av et solcellepanel som er installert, for eksempel på taket av et hus, konverterer fotocellene til enheten dette lyset til elektrisk strøm.

Den resulterende energien kan faktisk mates direkte til lagringsbatteriet.Prosessen med å lade / tømme batteriet har imidlertid sine egne finesser (visse nivåer av strøm og spenning). Hvis du forsømmer disse finessene, vil batteriet ganske enkelt svikte på kort tid.

For ikke å ha så triste konsekvenser, er en modul kalt ladekontroller for et solbatteri designet.

I tillegg til å overvåke batterinivået, overvåker modulen også energiforbruket. Avhengig av graden av utladning, regulerer og regulerer batteriladekontrollkretsen fra solbatteriet strømnivået som kreves for den første og påfølgende ladingen.

Avhengig av kapasiteten til batteriladekontrolleren, kan utformingen av disse enhetene ha veldig forskjellige konfigurasjoner.

Generelt, i enkle termer, gir modulen en bekymringsfri "levetid" for batteriet, som periodevis akkumulerer og frigjør energi til forbrukerenheter.

Hvorfor lade kontroll og hvordan fungerer en solcellestyring?

Hovedårsakene:

1. Det gjør at batteriet kan fungere lenger! Overlading kan utløse en eksplosjon.
2. Hvert batteri fungerer med en bestemt spenning. Kontrolleren lar deg velge ønsket U.

Ladekontrolleren kobler også fra batteriet fra forbruksenheter hvis det er veldig lavt. I tillegg kobler den batteriet fra solcellen hvis det er fulladet.

Dermed oppstår forsikring og driften av systemet blir tryggere.

Operasjonsprinsippet er ekstremt enkelt. Enheten hjelper til med å opprettholde balansen og lar ikke spenningen synke eller stige for mye.

Typer kontrollere for lading av solbatteri

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

Nedenfor beskriver vi kort disse alternativene for litium-enheter og andre batterier

DIY-kontrollere

Når du har erfaring og ferdigheter innen elektronikk, kan denne enheten lages uavhengig. Men en slik enhet vil neppe ha høy effektivitet. En hjemmelaget enhet er mest sannsynlig egnet hvis stasjonen din har lav effekt.

For å bygge denne ladeenheten, må du finne kretsen. Men husk at feilmarginen må være 0,1.

Her er et enkelt diagram.

MRRT

Kan spore den høyeste grensen for ladeeffekt. Inne i programvaren er det en algoritme som lar deg overvåke spenningen og strømnivået. Den finner en viss balanse der hele installasjonen vil fungere med maksimal effektivitet.

Mppt-enheten regnes som en av de beste og mest avanserte i dag. I motsetning til PMW øker det systemeffektiviteten med 35%. En slik enhet er egnet når du har mange solcellepaneler.

Instrumenttype PÅ / AV

Det er den enkleste som selges. Den har ikke så mange funksjoner som de andre. Enheten slår av å lade batteriet så snart spenningen stiger til det maksimale.

Dessverre kan denne typen solcellestyring ikke lade opp til 100%. Så snart strømmen hopper maksimalt, skjer det en avstengning. Som et resultat reduserer en ufullstendig kostnad levetiden.

Hybrider

Dataene blir brukt på enheten når det er to typer strømkilder, for eksempel sol og vind. Deres design er basert på PWM og MPRT. Hovedforskjellen fra lignende enheter er karakteristikken til strømmen og spenningen.

Hensikten: å utjevne belastningen som går til batteriet. Dette skyldes den ujevne strømmen fra vinden til generatorene. På grunn av dette kan energilagringens levetid reduseres betydelig.

PWM eller PWM

Arbeidet er basert på pulsbreddemodulering av strømmen. Løser problemet med ufullstendig lading. Det senker strømmen og bringer dermed ladingen opp til 100%.

Som et resultat av pwm-drift er det ingen overoppheting av batteriet.Som et resultat anses denne solkontrollenheten for å være veldig effektiv.

Hvordan batteriladekontrolleren fungerer

I fravær av sollys på fotocellene i strukturen er den i hvilemodus. Etter at strålene vises på elementene, er kontrolleren fortsatt i hvilemodus. Den slås bare på hvis den lagrede energien fra solen når 10 volt i elektrisk ekvivalent.

Så snart spenningen når denne indikatoren, vil enheten slå seg på og gjennom Schottky-dioden begynner å levere strøm til batteriet. Prosessen med å lade batteriet i denne modusen vil fortsette til spenningen mottatt av kontrolleren når 14 V. Hvis dette skjer, vil det forekomme noen endringer i kontrollerkretsen for et 35 watt solbatteri eller noe annet. Forsterkeren vil åpne tilgangen til MOSFET, og de to andre, svakere, vil bli stengt.

Dette stopper ladingen av batteriet. Så snart spenningen synker, vil kretsen gå tilbake til sin opprinnelige posisjon, og ladingen vil fortsette. Tiden til denne operasjonen til kontrolleren er omtrent 3 sekunder.

Noen funksjoner til solcellestyring

Avslutningsvis må jeg si om noen flere funksjoner til ladekontrollere. I moderne systemer har de en rekke beskyttelser for å forbedre driftssikkerheten. I slike enheter kan følgende typer beskyttelse implementeres:

• Mot feil polaritetsforbindelse;
• Fra kortslutninger i lasten og ved inngangen;
• Fra lyn;
• Overoppheting;
• Fra inngangsoverspenninger;
• Fra utladingen av batteriet om natten.

I tillegg er alle slags elektroniske sikringer installert i dem. For å lette driften av solsystemer har ladekontrollere informasjonsdisplayer. De viser informasjon om batteriets tilstand og systemet som helhet. Det kan være data som:

• Ladetilstand, batterispenning;
• Strøm gitt av fotoceller;
• Strøm for batterilading og i belastning;
• Ampere-timer lagret og donert.

Skjermen kan også vise en melding om lav ladning, en advarsel om strømbrudd til lasten.

Noen modeller av solcentraler har tidtakere for aktivering av nattmodus. Det er sofistikerte enheter som styrer driften av to uavhengige batterier. De har vanligvis prefikset Duo i navnet sitt. Det er også verdt å merke seg modeller som er i stand til å dumpe overflødig energi på varmeelementene.

Interessante modeller har et grensesnitt for tilkobling til en datamaskin. På denne måten er det mulig å utvide funksjonaliteten til overvåking og kontroll av solsystemet betydelig. Hvis artikkelen viste seg å være nyttig for deg, kan du spre lenken til den på sosiale nettverk. Dette vil hjelpe utviklingen av nettstedet. Stem i avstemningen nedenfor og vurder materialet! Legg igjen rettelser og tillegg til artikkelen i kommentarene.

Enhetens egenskaper

Lavt strømforbruk når det er inaktiv. Kretsen er designet for små og mellomstore blybatterier og trekker en lav strøm (5mA) når den er inaktiv. Dette forlenger batterilevetiden.

Lett tilgjengelige komponenter. Enheten bruker konvensjonelle komponenter (ikke SMD) som lett kan finnes i butikker. Ingenting trenger å blinke, det eneste du trenger er et voltmeter og en justerbar strømforsyning for å stille kretsen.

Den siste versjonen av enheten. Dette er den tredje versjonen av enheten, så de fleste feilene og manglene som var tilstede i de forrige versjonene av laderen er blitt rettet.

Spenningsregulering. Enheten bruker en parallell spenningsregulator slik at batterispenningen ikke overskrider normen, vanligvis 13,8 volt.

Underspenningsbeskyttelse. De fleste solladere bruker en Schottky-diode for å beskytte mot batterilekkasje til solcellepanelet.En shunt-spenningsregulator brukes når batteriet er fulladet. Et av problemene med denne tilnærmingen er diodetap og følgelig oppvarming. For eksempel forsyner et solcellepanel på 100 watt, 12V, 8A til batteriet, spenningsfallet over Schottky-dioden vil være 0,4V, dvs. strømforsyningen er omtrent 3,2 watt. Dette er for det første tap, og for det andre vil dioden trenge en radiator for å fjerne varme. Problemet er at det ikke vil fungere for å redusere spenningsfallet, flere dioder koblet parallelt vil redusere strømmen, men spenningsfallet vil forbli slik. I diagrammet nedenfor brukes mosfeter i stedet for konvensjonelle dioder, og derfor tappes strøm bare for aktiv motstand (resistive tap).

Til sammenligning, i et 100 W-panel når du bruker IRFZ48 (KP741A) mosfeter, er strømtapet bare 0,5 W (ved Q2). Dette betyr mindre varme og mer energi for batteriene. Et annet viktig poeng er at mosfeter har en positiv temperaturkoeffisient og kan kobles parallelt for å redusere motstanden.

Ovenstående diagram bruker et par ikke-standardiserte løsninger.

Lader. Det brukes ikke noen diode mellom solcellepanelet og lasten, i stedet er det en Q2 mosfet. En diode i mosfet lar strøm strømme fra panelet til lasten. Hvis det vises en betydelig spenning på Q2, åpnes transistoren Q3, kondensatoren C4 er ladet, noe som tvinger op-amp U2c og U3b til å åpne Q2-mosfet. Nå beregnes spenningsfallet i henhold til Ohms lov, dvs. I * R, og det er mye mindre enn om det var en diode der. Kondensator C4 slippes periodisk ut gjennom motstanden R7 og Q2 lukkes. Hvis en strøm strømmer fra panelet, tvinger selvinduksjons EMF til induktoren L1 umiddelbart Q3 til å åpne. Dette skjer veldig ofte (mange ganger i sekundet). I tilfelle når strømmen går til solcellepanelet, lukkes Q2, men Q3 åpnes ikke, fordi diode D2 begrenser selvinduksjons-EMF for chokeren L1. Diode D2 kan klassifiseres for 1A strøm, men under testing viste det seg at en slik strøm sjelden oppstår.

VR1 trimmer stiller inn maks spenning. Når spenningen overstiger 13,8 V, åpner operasjonsforsterkeren U2d mosfet til Q1, og utgangen fra panelet er "kortsluttet" til jord. I tillegg slår U3b opamp av Q2 og så videre. panelet er koblet fra lasten. Dette er nødvendig fordi Q1, i tillegg til solcellepanelet, "kortslutter" belastningen og batteriet.

Forvaltning av N-kanal mosfeter. Mosfetene Q2 og Q4 krever mer spenning for å kjøre enn de som brukes i kretsen. For å gjøre dette skaper op-amp U2 med en stropping av dioder og kondensatorer en økt spenning VH. Denne spenningen brukes til å drive U3, hvis utgang vil være overspenning. En haug med U2b og D10 sikrer stabiliteten til utgangsspenningen ved 24 volt. Med denne spenningen vil det være en spenning på minst 10V gjennom portkilden til transistoren, så varmegenerering vil være liten. Vanligvis har N-kanal mosfeter mye lavere impedans enn P-kanal, og det er derfor de ble brukt i denne kretsen.

Underspenningsbeskyttelse. Mosfet Q4, U3a opamp med ekstern stropping av motstander og kondensatorer, er designet for underspenningsbeskyttelse. Her brukes Q4 ikke-standard. Mosfet-dioden gir en konstant strøm av strøm inn i batteriet. Når spenningen er over det angitte minimumet, er mosfet åpen, noe som gir et lite spenningsfall når du lader batteriet, men enda viktigere, det tillater at strøm fra batteriet strømmer til belastningen hvis solcellen ikke kan gi tilstrekkelig utgangseffekt. En sikring beskytter mot kortslutning på lastesiden.

Nedenfor er bilder av arrangementet av elementer og kretskort.

Sette opp enheten. Under normal bruk av enheten, må ikke jumper J1 settes inn! D11 LED brukes til innstilling. For å konfigurere enheten, kobler du en justerbar strømforsyning til "last" -terminalene.

Innstilling av underspenningsbeskyttelse Sett inn genser J1. I strømforsyningen, sett utgangsspenningen til 10,5V. Vri trimmer VR2 mot klokken til LED D11 lyser. Vri VR2 litt med klokken til LED-lampen slukkes. Fjern jumperen J1.

Stille inn maksimal spenning I strømforsyningen, sett utgangsspenningen til 13,8V. Vri trimmer VR1 med klokken til LED D9 slukker. Drei VR1 sakte mot klokken til LED D9 lyser.

Kontrolleren er konfigurert. Ikke glem å fjerne jumper J1!

Hvis kapasiteten til hele systemet er liten, kan mosfetene byttes ut med billigere IRFZ34. Og hvis systemet er kraftigere, kan mosfeter erstattes med kraftigere IRFZ48.

Hjemmelaget solcellepanelkontroller

• hoved
• > Min lille opplevelse

Kontrolleren er veldig enkel og består av bare fire deler.

Dette er en kraftig transistor (jeg bruker en IRFZ44N som kan håndtere opptil 49 ampere).

Reléregulator for biler med pluss-kontroll (VAZ "classic").

Motstand 120kOhm.

Dioden er kraftigere for å holde strømmen fra solcellepanelet (for eksempel fra en bildiodebro).

Operasjonsprinsippet er også veldig enkelt. Jeg skriver for folk som ikke forstår elektronikk i det hele tatt, siden jeg selv ikke forstår noe om det.

Reléregulatoren er koblet til batteriet, minus aluminiumsbasen (31k), pluss til (15k), fra kontakten (68k) ledningen er koblet gjennom en motstand til transistorporten. Transistoren har tre ben, den første er porten, den andre er avløpet, den tredje er kilden. Minuset på solcellepanelet er koblet til kilden, og pluss til batteriet, fra avløpet til transistoren minus solcellepanelet går til batteriet.

Når reléregulatoren er koblet til og fungerer, låser det positive signalet fra (68k) porten og strømmen fra solcellepanelet strømmer gjennom kildedreneringen inn i batteriet, og når spenningen på batteriet overstiger 14 volt, går reléet -regulator slår av pluss, og porten til transistoren ledes ut gjennom motstanden den lukkes med minus, og bryter derved minuskontakten til solcellepanelet, og den slås av. Og når spenningen faller litt, vil reléregulatoren igjen gi pluss til porten, transistoren vil åpne og igjen strømmer panelet til å strømme inn i batteriet. Dioden på den positive ledningen til SB er nødvendig for at batteriet ikke skal lades ut om natten, siden solcellepanelet selv bruker strøm uten lys.

Nedenfor er en visuell illustrasjon av tilkoblingen av kontrollerelementer.

Jeg er ikke god på elektronikk, og kanskje er det noen feil i kretsen min, men det fungerer uten innstillinger og fungerer med en gang, og gjør det som fabrikkregulatorer for solcellepaneler gjør, og kostprisen er bare ca 200 rubler og en time av arbeid.

Nedenfor er et uforståelig bilde av denne kontrolleren, akkurat slik er alle detaljene til kontrolleren festet i saken på esken. Transistoren varmes opp litt, og jeg fikset den til en liten vifte. Parallelt med motstanden setter jeg en liten LED som viser kontrollenes funksjon. Når SB er på, når den ikke er, betyr det at batteriet er ladet, og når batteriet blinker raskt, er batteriet nesten ladet og bare lades opp.

Denne kontrolleren har jobbet i mer enn seks måneder, og i løpet av denne tiden er det ingen problemer, jeg koblet til alt, nå følger jeg ikke batteriet, alt fungerer av seg selv. Dette er min andre kontroller, den første jeg monterte for vindgeneratorer som en ballastregulator, se om det i tidligere artikler i seksjonen mine hjemmelagde produkter.

OBS - kontrolleren er ikke i full drift. Etter en stund med arbeid ble det klart at transistoren i denne kretsen ikke lukkes helt, og strømmen fortsetter å strømme inn i batteriet uansett, selv når 14 volt overskrides

Jeg beklager den inoperative kretsen, jeg brukte den lenge og tenkte at alt fungerte, men det viser seg ikke, og selv etter fulladet strømmer det fortsatt strøm i batteriet. Transistoren lukkes bare halvveis når den når 14 volt. Jeg vil ikke fjerne kretsen ennå, ettersom tid og lyst dukker opp, vil jeg fullføre denne kontrolleren og legge ut arbeidskretsen.
Og nå har jeg en ballastregulator som kontroller, som har fungert perfekt lenge. Så snart spenningen overstiger 14 volt, åpnes og slår transistoren på lyspæren, som forbrenner all overflødig energi. Samtidig er det nå to solcellepaneler og en vindturbin på denne ballasten.

Typer

På av

Denne typen enhet regnes som den enkleste og billigste. Den eneste og viktigste oppgaven er å slå av strømforsyningen til batteriet når maksimal spenning er nådd for å forhindre overoppheting.

Imidlertid har denne typen en viss ulempe, som er for tidlig nedleggelse. Etter å ha nådd maksimal strøm, er det nødvendig å opprettholde ladeprosessen i ytterligere et par timer, og denne kontrolleren vil umiddelbart slå den av.

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

PWM

Denne typen er en avansert på / av. Oppgraderingen er at den har et innebygd PWM-system. Denne funksjonen tillot kontrolleren, når den nådde maksimal spenning, ikke å slå av strømforsyningen, men å redusere styrken.

På grunn av dette ble det mulig å lade enheten nesten hundre prosent.

MRRT

Denne typen regnes som den mest avanserte på nåværende tidspunkt. Essensen av arbeidet hans er basert på det faktum at han er i stand til å bestemme den nøyaktige verdien av maksimumsspenningen for et gitt batteri. Den overvåker kontinuerlig strømmen og spenningen i systemet. På grunn av den konstante mottakelsen av disse parametrene, er prosessoren i stand til å opprettholde de mest optimale verdiene for strøm og spenning, noe som lar deg skape maksimal effekt.

Hvis vi sammenligner kontrolleren MPPT og PWN, er effektiviteten til førstnevnte høyere med ca 20-35%.

Kontrollertyper

På / av-kontrollere

Disse modellene er de enkleste av hele klassen av solladningskontrollere.

På / av ladekontroller for solsystemer

På / av-modeller er designet for å slå av batteriladingen når den øvre spenningsgrensen er nådd. Dette er vanligvis 14,4 volt. Som et resultat forhindres overoppheting og overlading.

På / av-kontrollerne vil ikke kunne lade batteriet helt. Tross alt skjer her avstengningen i det øyeblikket når maksimal strøm nås. Og ladeprosessen til full kapasitet må fortsatt opprettholdes i flere timer. Ladningsnivået på stengetidspunktet ligger et sted rundt 70 prosent av den nominelle kapasiteten. Dette påvirker naturlig nok batteriets tilstand og reduserer levetiden.

PWM-kontrollere

På jakt etter en løsning for ufullstendig batterilading i et system med On / Off-enheter, er kontrollenheter utviklet basert på prinsippet om pulsbreddemodulering (forkortelse PWM) av ladestrømmen. Poenget med en slik kontroller er at den reduserer ladestrømmen når spenningsgrensen er nådd. Med denne tilnærmingen når batteriladningen nesten 100 prosent. Effektiviteten i prosessen økes med opptil 30 prosent.

PWM-ladekontroller
Det er PWM-modeller som kan regulere strømmen avhengig av driftstemperaturen. Dette har en god effekt på batteriets tilstand, oppvarmingen avtar, og ladningen aksepteres bedre. Prosessen blir automatisk regulert.
Eksperter anbefaler å bruke PWM-ladekontrollere for solcellepaneler i de regionene der det er høy sollysaktivitet.De kan ofte finnes i solsystemer med lav effekt (mindre enn to kilowatt). Som regel fungerer oppladbare batterier med liten kapasitet i dem.

Regulatorer skriver MPPT

MPPT-ladekontrollere i dag er de mest avanserte enhetene for å regulere prosessen med å lade et lagringsbatteri i solsystemer. Disse modellene øker effektiviteten til å generere elektrisitet fra de samme solcellepanelene. Prinsippet om drift av MPPT-enheter er basert på å bestemme punktet for maksimal effektverdi.

MPPT ladekontroller

MPPT overvåker kontinuerlig strøm og spenning i systemet. Basert på disse dataene beregner mikroprosessoren det optimale forholdet mellom parametere for å oppnå maksimal kraftproduksjon. Når du justerer spenningen, blir det tatt hensyn til til og med trinnet i ladeprosessen. MPPT solcentraler lar deg til og med ta mye spenning fra modulene, og deretter konvertere den til optimal spenning. Optimal betyr den som fulladet batteriet.

Hvis vi vurderer arbeidet med MPPT i sammenligning med PWM, vil solsystemets effektivitet øke fra 20 til 35 prosent. Plussene inkluderer også muligheten til å jobbe med skyggelegging av solcellepanelet opp til 40 prosent. På grunn av evnen til å opprettholde en høy spenningsverdi ved utgangen til kontrolleren, kan små ledninger brukes. Det er også mulig å plassere solcellepaneler og enheten på større avstand enn i tilfelle PWM.

Hybridladekontrollere

I noen land, for eksempel USA, Tyskland, Sverige, Danmark, produseres en betydelig del av elektrisiteten av vindturbiner. I noen små land har alternativ energi en stor andel i energinettene i disse statene. Som en del av vindsystemer er det også enheter for å kontrollere ladeprosessen. Hvis kraftverket er en kombinert versjon av en vindgenerator og solcellepaneler, brukes hybridregulatorer.

Hybrid kontroller
Disse enhetene kan bygges med en MPPT- eller PWM-krets. Hovedforskjellen er at de bruker forskjellige volt-ampere-egenskaper. Under drift produserer vindgeneratorer svært ujevn strømproduksjon. Resultatet er ujevn belastning på batteriene og belastende drift. Hybridregulatorens oppgave er å tømme ut overflødig energi. For dette brukes som regel spesielle varmeelementer.

Hjemmelagde kontrollere

Folk som forstår elektroteknikk, bygger ofte ladekontrollere for vindturbiner og solcellepaneler selv. Funksjonaliteten til slike modeller er ofte dårligere i effektivitet og funksjoner satt til fabrikkinnretninger. Imidlertid, i små installasjoner, er kraften til en hjemmelaget kontroller ganske nok.

Hjemmelaget solladningskontroller

Når du lager en ladekontroller med egne hender, må du huske at den totale effekten må tilfredsstille følgende betingelser: 1.2P ≤ I * U. Jeg er utgangsstrømmen til kontrolleren, U er spenningen når batteriet er utladet.

Det er ganske mange hjemmelagde kontrollerkretser. Du kan søke etter dem på de aktuelle forumene på nettet. Her skal det bare sies om noen generelle krav til en slik enhet:

• Ladespenningen skal være 13,8 volt og varierer avhengig av nominell strømverdi.
• Spenningen der ladingen er slått av (11 volt). Denne verdien skal være konfigurerbar;
• Spenningen der ladingen slås på er 12,5 volt.

Så hvis du bestemmer deg for å montere et solsystem med egne hender, må du begynne å lage en ladekontroller. Du kan ikke gjøre det uten å bruke solcellepaneler og vindturbiner.

Valgmuligheter

Det er bare to utvalgskriterier:

1. Det første og veldig viktige punktet er den innkommende spenningen. Maksimum for denne indikatoren bør være høyere med ca. 20% av solcellebatteriets åpne kretsspenning.
2. Det andre kriteriet er nominell strøm. Hvis PWN-typen er valgt, må dens nominelle strøm være omtrent 10% høyere enn kortslutningsstrømmen til batteriet. Hvis MPPT er valgt, er dens viktigste egenskap kraft. Denne parameteren må være større enn spenningen til hele systemet multiplisert med systemets nominelle strøm. For beregninger blir spenningen tatt med utladede batterier.

Måter å koble til kontrollere

Tatt i betraktning temaet for tilkoblinger, bør det bemerkes med en gang: for installasjon av hver enkelt enhet er et karakteristisk trekk arbeidet med en bestemt serie solcellepaneler.

Så for eksempel, hvis det brukes en kontroller som er designet for en maksimal inngangsspenning på 100 volt, bør en serie solcellepaneler levere en spenning ikke mer enn denne verdien.

Ethvert solkraftverk fungerer i samsvar med balansen mellom utgangs- og inngangsspenningene i første trinn. Kontrollpanelens øvre spenningsgrense må samsvare med panelets øvre spenningsgrense

Før du kobler til enheten, er det nødvendig å bestemme stedet for den fysiske installasjonen. I henhold til reglene skal installasjonsstedet velges i tørre, godt ventilerte områder. Tilstedeværelsen av brennbare materialer nær enheten er ekskludert.

Tilstedeværelsen av vibrasjonskilder, varme og fuktighet i umiddelbar nærhet av enheten er uakseptabelt. Installasjonsstedet må beskyttes mot atmosfærisk nedbør og direkte sollys.

Teknikk for tilkobling av PWM-modeller

Nesten alle produsenter av PWM-kontrollere krever en nøyaktig sekvens av tilkoblingsenheter.

Teknikken for å koble PWM-kontrollere med eksterne enheter er ikke spesielt vanskelig. Hvert brett er utstyrt med merkede terminaler. Her trenger du bare å følge rekkefølgen av handlinger.

Perifere enheter må kobles til i samsvar med betegnelsene på kontaktterminalene:

1. Koble batteriledningene til batteripolene på enheten i samsvar med den angitte polariteten.
2. Slå på beskyttelsessikringen direkte ved kontaktpunktet til den positive ledningen.
3. På kontaktene til kontrolleren beregnet på solcellepanelet, fest lederne som kommer ut av solcellepanelene på panelene. Observer polariteten.
4. Koble en testlampe med riktig spenning (vanligvis 12 / 24V) til belastningsterminalene på enheten.

Den angitte sekvensen må ikke brytes. For eksempel er det strengt forbudt å koble til solcellepaneler i utgangspunktet når batteriet ikke er tilkoblet. Ved slike handlinger risikerer brukeren å "brenne" enheten. Dette materialet beskriver mer detaljert monteringsskjemaet for solceller med batteri.

Også for PWM-seriekontrollere er det uakseptabelt å koble en spenningsomformer til lastterminalene til kontrolleren. Omformeren skal kobles direkte til batteripolene.

Fremgangsmåte for tilkobling av MPPT-enheter

De generelle kravene til fysisk installasjon for denne typen apparater skiller seg ikke fra tidligere systemer. Men det teknologiske oppsettet er ofte noe annerledes, siden MPPT-kontrollere ofte betraktes som kraftigere enheter.

For kontrollere designet for høye nivåer, anbefales det å bruke kabler med store tverrsnitt, utstyrt med metallterminatorer, ved strømkretsforbindelsene.

For eksempel for høyeffektsystemer suppleres disse kravene med det faktum at produsenter anbefaler å ta en kabel for strømtilkoblingsledninger designet for en strømtetthet på minst 4 A / mm2. Det vil si for eksempel for en kontroller med en strøm på 60 A, en kabel er nødvendig for å koble til et batteri med et tverrsnitt på minst 20 mm2.

Tilkoblingskabler må være utstyrt med kobberfester, tett krympet med et spesialverktøy. De negative polene på solcellepanelet og batteriet må være utstyrt med sikrings- og bryteradaptere.

Denne tilnærmingen eliminerer energitap og sikrer en sikker drift av installasjonen.

Blokkdiagram for tilkobling av en kraftig MPPT-kontroller: 1 - solcellepanel; 2 - MPPT-kontroller; 3 - rekkeklemme; 4.5 - smeltesikringer; 6 - kontroller strømbryter; 7.8 - bakkebuss

Før du kobler solcellepaneler til enheten, må du sørge for at spenningen på terminalene samsvarer med eller er mindre enn spenningen som er tillatt å tilføres inngangen til kontrolleren.

Koble eksterne enheter til MTTP-enheten:

1. Sett panelet og batteribryterne i av-posisjon.
2. Fjern sikringene på panelet og batteribeskyttelsen.
3. Koble kabelen fra batteripolene til kontrollpolene for batteriet.
4. Koble solcellepanelledningene til kontrollterminalene merket med riktig skilt.
5. Koble en kabel mellom jordterminalen og jordbussen.
6. Installer temperaturføleren på kontrolleren i henhold til instruksjonene.

Etter disse trinnene, må du sette den tidligere fjernede batterisikringen på plass og vri bryteren til "på" -posisjon. Batteriets deteksjonssignal vises på kontrollerskjermen.

Deretter, etter en kort pause (1-2 minutter), må du bytte ut den tidligere fjernede sikringen på solcellepanelet og vri panelbryteren til "på" -posisjon.

Instrumentskjermen viser spenningsverdien til solcellepanelet. Dette øyeblikket vitner om vellykket lansering av solkraftverket i drift.

Hjemmelaget kontroller: funksjoner, tilbehør

Enheten er designet for å fungere med bare ett solcellepanel, som genererer en strøm med en styrke som ikke overstiger 4 A. Batterikapasiteten, som lades av kontrolleren, er 3000 A * t.

For å produsere kontrolleren må du forberede følgende elementer:

• 2 mikrokretsløp: LM385-2.5 og TLC271 (er en operasjonsforsterker);
• 3 kondensatorer: C1 og C2 har lite strøm, har 100n; C3 har en kapasitet på 1000u, vurdert til 16 V;
• 1 indikator-LED (D1);
• 1 Schottky-diode;
• 1 diode SB540. I stedet kan du bruke hvilken som helst diode, det viktigste er at den tåler maksimal strøm på solbatteriet;
• 3 transistorer: BUZ11 (Q1), BC548 (Q2), BC556 (Q3);
• 10 motstander (R1 - 1k5, R2 - 100, R3 - 68k, R4 og R5 - 10k, R6 - 220k, R7 - 100k, R8 - 92k, R9 - 10k, R10 - 92k). De kan alle være 5%. Hvis du vil ha mer nøyaktighet, kan du ta 1% motstand.

Hvordan kan jeg bytte ut noen komponenter

Noen av disse elementene kan erstattes. Når du installerer andre kretser, må du tenke på å endre kapasitansen til kondensatoren C2 og velge forspenningen til transistoren Q3.

I stedet for en MOSFET-transistor kan du installere hvilken som helst annen. Elementet må ha lav motstand mot åpen kanal. Det er bedre å ikke erstatte Schottky-dioden. Du kan installere en vanlig diode, men den må plasseres riktig.

Motstandene R8, R10 er 92 kOhm. Denne verdien er ikke-standard. På grunn av dette er slike motstander vanskelige å finne. Deres fullverdige erstatning kan være to motstander med 82 og 10 kOhm. De må inkluderes sekvensielt.

Hvis kontrolleren ikke vil bli brukt i et fiendtlig miljø, kan du installere en trimmemotstand. Det gjør det mulig å kontrollere spenningen. Det vil ikke fungere lenge i et aggressivt miljø.

Hvis det er nødvendig å bruke en kontroller for sterkere paneler, er det nødvendig å erstatte MOSFET-transistoren og dioden med kraftigere analoger. Alle andre komponenter trenger ikke endres. Det gir ingen mening å installere en varmeavleder for å regulere 4 A. Ved å installere MOSFET på en passende varmeavleder, vil enheten kunne fungere med et mer effektivt panel.

Prinsipp for drift

I fravær av strøm fra solbatteriet er kontrolleren i hvilemodus. Den bruker ikke noe av batteriullen. Etter at solstrålene treffer panelet, begynner elektrisk strøm å strømme til kontrolleren. Det skal slå på. Imidlertid tennes indikatorlampen sammen med to svake transistorer bare når spenningen når 10 V.

Etter å ha nådd denne spenningen vil strømmen strømme gjennom Schottky-dioden til batteriet. Hvis spenningen stiger til 14 V, vil forsterker U1 begynne å fungere, som vil slå på MOSFET. Som et resultat vil LED-lampen slukke, og to laveffekttransistorer vil bli lukket. Batteriet lades ikke. På dette tidspunktet vil C2 bli utladet. I gjennomsnitt tar dette 3 sekunder. Etter utladningen av kondensatoren C2 vil hysteresen til U1 bli overvunnet, MOSFET lukkes, batteriet begynner å lade. Ladingen vil fortsette til spenningen stiger til koblingsnivået.

Ladingen skjer med jevne mellomrom. Dessuten avhenger varigheten av hva batteriets ladestrøm er, og hvor kraftige enhetene som er koblet til det er. Ladingen fortsetter til spenningen når 14 V.

Kretsen slås på på veldig kort tid. Inkluderingen er påvirket av tidspunktet for lading av C2 med en strøm som begrenser transistoren Q3. Strømmen kan ikke være mer enn 40 mA.