Hvordan man laver en batteriopladningscontroller med egne hænder

Her finder du ud af:

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

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

Når du har brug for en controller

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

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

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

Når batteriet har maksimal opladning, regulerer controlleren strømforsyningen til det og reducerer det til det krævede kompensationsbeløb for enhedens selvafladning. Hvis batteriet er helt afladet, afbryder controlleren enhver indgående belastning til enheden.

Behovet for denne enhed kan opsummeres som følger:

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

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

Hvordan tilsluttes en solopladningsregulator?

Denne enhed kan placeres inde i inverteren, eller den kan også være et separat værktøj.

Når du overvejer at forbinde, skal du tage højde for egenskaberne ved alle komponenter i kraftværket. For eksempel bør U ikke være højere end den, som controlleren kan arbejde med.

Installationen skal udføres et sted, hvor der ikke er fugt. Nedenfor er mulighederne for tilslutning af to almindelige typer solcellestyring.

MPPT-forbindelse

Denne enhed er kraftig nok og forbinder på en bestemt måde. I enderne af ledningerne, som den er forbundet med, er der kobberknopper med klemmer. Minusstempler, der er fastgjort til controlleren, skal være udstyret med adaptere, sikringer og afbrydere. En sådan løsning tillader ikke spild af energi og vil gøre solkraftværket mere sikkert. Spændingen på solpanelerne skal svare til regulatorens spænding.

Inden du sætter MPPT-enheden i kredsløbet, skal du dreje kontakterne på kontakterne til "fra" og fjerne sikringerne. Alt dette gøres i henhold til følgende algoritme:

1. Udfør vedhæftningen af ​​frimærkerne på batteriet og controlleren.
2. Fastgør solpaneler til controlleren.
3. Giv jordforbindelse.
4. Sæt en sensor, der overvåger temperaturniveauet på kontrolenheden.

Når du udfører denne procedure, skal du sikre dig, at kontakternes polaritet er korrekt. Når alt er gjort, skal du dreje kontakten til "ON" -position og indsætte sikringerne.Den korrekte funktion vil være synlig, hvis oplysningerne om opladningen vises på controllerens display.

Tilslutning af solpanel til PWM-controller

For at gøre dette skal du følge en simpel tilslutningsalgoritme:

1. Tilslut batterikablet med pwm-controllerens stempler.
2. For en ledning med “+” polaritet skal du medtage en sikring til beskyttelse.
3. Tilslut ledningerne fra SB til solopladningsregulatoren.
4. Tilslut en 12 volt pære til controllerens belastningsterminaler.

Overhold markeringerne ved tilslutning. Ellers kan enhederne gå i stykker. Tilslut ikke inverteren til overvågningsenhedens kontakter. Det skal klamre sig fast på batterikontakterne.

Solar controller funktioner

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

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

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

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

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

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

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

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

PWM-batterikontrollere

PWM-type solbatteriladningsregulatorer, hvis forkortede navn stammer fra Pulse-Width Modulation, anses for at være mere teknologiske og effektive. Oversat til russisk hører denne enhed til PWM-kategorien, dvs. den bruger pulsbreddemodulation af strømmen.

Enhedens hovedfunktion er at eliminere problemer som følge af ufuldstændig opladning. Det fulde niveau opnås ved at kunne sænke strømmen, når den når sin maksimale værdi. Opladning bliver længere, men effekten er meget højere.

Controlleren fungerer som følger. Før den går ind i enheden, kommer den elektriske strøm ind i den stabiliserende komponent og det resistive adskillelseskredsløb. I dette afsnit udlignes indgangsspændingens potentialer, hvilket sikrer beskyttelsen af ​​selve controlleren. Indgangsspændingsgrænsen kan variere afhængigt af modellen.

Derudover tændes effekttransistorer, hvilket begrænser strømmen og spændingen til de indstillede værdier. De styres af en chip ved hjælp af en driverchip. Derefter får transistorernes udgangsspænding normale parametre, der er egnede til opladning af batteriet. Dette kredsløb suppleres med en temperatursensor og driver. Den sidste komponent virker på effekttransistoren, som regulerer effekten af ​​den tilsluttede belastning.

Sådan fungerer batteriopladningsregulatoren

I fravær af sollys på fotocellerne i strukturen er det i dvaletilstand.Når strålerne vises på elementerne, er controlleren stadig i dvaletilstand. Den tændes kun, hvis den lagrede energi fra solen når 10 volt i elektrisk ækvivalent.

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

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

Valg af ladestyring til de nødvendige funktioner

I den moderne verden, i et forsøg på at øge effektiviteten, autonomien og effektiviteten af ​​informationskontrol, anvender solcellestyringsregulatorer også krav til levering af forskellige funktioner, afhængigt af controllerens anvendelsessted.

De mest efterspurgte funktioner, der kræves i en ladestyring, er:

• Automatisk detektion af nominel spænding på solpaneler og batterier 12V / 24V / 36V / 48V osv.
• Tilstedeværelsen af ​​et display til visning af aflæsninger og let justering;
• Evnen til manuelt at indstille controllerens parametre;
• Tilgængelighed af kommunikationsporte til tilslutning af en ekstern skærm eller computer under hensyntagen til fjernadgang. Porte såsom RS232, USB, Ethernet-grænseflader til kommunikation med andre enheder;
• Støtte til forskellige typer batterier;
• Indbygget beskyttelse: overbelastning, overopladning, kortslutning;
• Omfattende selvdiagnose og elektronisk beskyttelse kan forhindre skader fra forkert installation eller systemfejl;
• Eksterne sensorer til temperatur, strøm osv.
• Relæ til styring af andre enheder;
• Indbyggede timere til frakobling af lasten;
• Elektronisk journal over controllerens parametre.

Solafladningsregulatoren skal vælges ud fra de nødvendige funktioner.

6. Valg af controller efter typen af ​​spænding og strømregulering. PWM og MPPT.

Med hensyn til regulering af strøm og spænding kan moderne controllere opdeles i to hovedtyper af PWM og MPPT.

1) PWM-controllere.

2) MPPT-controllere.

En detaljeret beskrivelse af teknologien ses bedst i artiklerne PWM-controllere, MPPT-controllere, hvad er forskellen mellem PWM og MPPT-controller.

Enhedens egenskaber

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

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

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

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

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

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

Ovenstående diagram bruger et par ikke-standardløsninger.

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

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

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

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

Nedenfor er billeder af arrangementet af elementer og printkort.

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

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

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

Controlleren er konfigureret. Glem ikke at fjerne jumper J1!

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

Testning

Som forventet var der ingen problemer med udledningen. Batteriopladningen var nok til at oplade tabletten, LED-stripen var også tændt, og ved en tærskelspænding på 10V gik stripen ud - controlleren slukkede for belastningen for ikke at aflade batteriet under en forudbestemt tærskel.
Men med sigtelsen gik alt ikke helt sådan. Først var alt i orden, og den maksimale effekt ifølge wattmeteret var ca. 50W, hvilket er ret godt. Men mod slutningen af ​​opladningen begyndte båndet, der blev forbundet som en belastning, at flimre kraftigt. Årsagen er klar selv uden et oscilloskop - de to BMS er ikke særlig venlige med hinanden. Så snart spændingen på en af ​​cellerne når tærsklen, afbryder BMS batteriet, hvorfor både belastningen og controlleren frakobles, så gentages processen. Og i betragtning af at tærskelspændingerne allerede er indstillet i controlleren, er det andet beskyttelseskort stort set ikke nødvendigt.

Jeg var nødt til at gå tilbage for at planlægge "B" - læg kun balancekortet på batteriet og lad controlleren kontrollere opladningen. 3S balance board ser sådan ud:

Bonussen ved denne balancer er også, at den er 2 gange billigere.

Designet viste sig at være endnu enklere og smukkere - balanceren indtog sit "retmæssige" sted på batteribalanceringsstikket, batteriet er forbundet til controlleren gennem strømstikket. Alt i alt ser det sådan ud:

Der var ikke flere overraskelser. Når spændingen på batteriet steg til 12,5V, faldt strømmen fra panelerne til næsten nul, og spændingen steg til den maksimale "no-load" (22V), dvs. afgiften går ikke længere.

Spændingen på de 3 battericeller i slutningen af ​​opladningen var 4,16 V, 4,16 V og 4,16 V, hvilket giver i alt 12,48 V, der er ingen klager over ladningskontrol såvel som om balanceren.

Typer

Tænd sluk

Denne type enhed anses for at være den enkleste og billigste. Dens eneste og vigtigste opgave er at slukke for strømforsyningen til batteriet, når den maksimale spænding er nået for at forhindre overophedning.

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

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

PWM

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

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

MRRT

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

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

Tre principper for opladningskontroller

Ifølge driftsprincippet er der tre typer solcellestyring. Den første og enkleste type er en On / Off-enhed. Kredsløbet for en sådan enhed er en enkleste komparator, der tænder eller slukker for ladekredsen afhængigt af spændingsværdien ved batteripolerne. Dette er den enkleste og billigste type controller, men den måde, den genererer opladning på, er den mest upålidelige. Faktum er, at controlleren slukker for ladekredsen, når spændingsgrænsen ved batteripolerne nås. Men dette oplader ikke dåserne fuldt ud. Maksimumet er ikke mere end 90% af den nominelle afgift. En sådan konstant mangel på opladning reducerer batteriets ydeevne og dets levetid betydeligt.

Strømspændingskarakteristik for solmodulet

Den anden type controllere - dette er enheder bygget på princippet om PWM (pulsbreddemodulation). Dette er mere komplekse enheder, hvor der ud over diskrete kredsløbskomponenter allerede er elementer fra mikroelektronik. Enheder baseret på PWM (engelsk - PWM) oplader batterierne trinvis og vælger de optimale opladningstilstande. Denne prøveudtagning udføres automatisk og afhænger af, hvor dybt batterierne er afladet. Controlleren hæver spændingen og reducerer samtidig strømstyrken for at sikre, at batteriet er fuldt opladet. Den store ulempe ved PWM-controlleren er mærkbare tab i batteriopladningstilstand - op til 40% går tabt.

PWM - controller

Den tredje type er MPPT-controllere, det vil sige at operere på princippet om at finde det maksimale effektpunkt for solmodulet. Under drift bruger enheder af denne type den maksimalt tilgængelige strøm til enhver opladningstilstand. Sammenlignet med andre giver enheder af denne type ca. 25% - 30% mere energi til at oplade batterier end andre enheder.

MPPT - controller

Batteriet oplades med en lavere spænding end andre typer controllere, men med en højere strømstyrke. Effektiviteten af ​​MPPT-enheder når 90-95%.

Valgmuligheder

Der er kun to udvælgelseskriterier:

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

Måder at forbinde controllere med

I betragtning af emnet forbindelser skal det bemærkes med det samme: til installation af hver enkelt enhed er et karakteristisk træk arbejdet med en bestemt serie solpaneler.

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

Ethvert solkraftværk fungerer i overensstemmelse med balancen mellem udgangs- og indgangsspændingerne i første trin. Den øverste spændingsgrænse for controlleren skal matche panelets øvre spændingsgrænse

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

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

Teknik til tilslutning af PWM-modeller

Næsten alle producenter af PWM-controllere har brug for en nøjagtig række forbindelsesenheder.

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

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

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

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

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

Fremgangsmåde til tilslutning af MPPT-enheder

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

For controllere designet til høje effektniveauer anbefales det at bruge kabler med store tværsnit, udstyret med metalterminatorer, til tilslutning af strømkredse.

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

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

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

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

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

Tilslutning af perifert udstyr til MTTP-enheden:

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

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

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

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

Sådan tilsluttes PWM-controllere

Den generelle forbindelsesbetingelse, obligatorisk for alle controllere, er, at de overholder de anvendte solceller. Hvis enheden skal fungere med en indgangsspænding på 100 volt, skal den ved paneludgangen ikke overstige denne værdi.

Inden tilslutning af kontroludstyret er det nødvendigt at vælge installationsstedet. Rummet skal være tørt, med god ventilation, alt brændbart materiale skal fjernes fra det på forhånd, samt årsagerne til fugtighed, overdreven varme og vibrationer skal fjernes. Giver beskyttelse mod direkte ultraviolet stråling og negativ miljøpåvirkning.

Når du tilslutter til det generelle kredsløb af PWM-controllere, er det nødvendigt nøje at følge rækkefølgen af ​​operationer, og alle perifere enheder er forbundet via deres kontaktterminaler:

• Batteripolerne er forbundet til enhedsterminalerne med hensyn til polaritet.
• En beskyttelsessikring er installeret ved kontaktpunktet med den positive leder.
• Dernæst forbindes solpaneler på samme måde og observerer ledningerne og terminalernes polaritet.
• Forbindelsernes rigtighed kontrolleres af en 12 eller 24 V testlampe, der er tilsluttet belastningsterminalerne.

Hjemmelavet controller: funktioner, tilbehør

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

For at fremstille controlleren skal du forberede følgende elementer:

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

Den enkleste hjemmelavede controller

Når du selv fremstiller en controller, skal visse betingelser overholdes. For det første skal den maksimale indgangsspænding være lig med batteriets spænding uden belastning. For det andet skal forholdet opretholdes: 1.2P

Enkleste controller kredsløb

Denne enhed er designet til at fungere som en del af et solenergianlæg med lav effekt. Princippet om betjening af controlleren er ekstremt simpelt. Når spændingen ved batteripolerne når den specificerede værdi, stopper opladningen. I fremtiden produceres kun den såkaldte drop charge.

PCB monteret controller

Når spændingen falder til under det indstillede niveau, genoptages strømforsyningen til batterierne. Hvis batterispændingen er under 11 volt, når der arbejdes på en belastning i fravær af en opladning, afbryder controlleren belastningen. Dette eliminerer afladningen af ​​batterierne under fravær af solen.

Hvad kan erstatte nogle komponenter

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

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

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

Hvis controlleren ikke bruges i et fjendtligt miljø, kan du installere en trimmermodstand. Det gør det muligt at kontrollere spændingen. Det fungerer ikke længe i et aggressivt miljø.

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

Driftsprincip

I mangel af strøm fra solbatteriet er controlleren i slumretilstand. Det bruger ikke noget af batteriuld. Efter solstrålerne rammer panelet, begynder elektrisk strøm at strømme til controlleren. Det skal tænde. Imidlertid tændes indikator-LED'en sammen med 2 svage transistorer kun, når spændingen når 10 V.

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

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

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