Hogyan készítsünk saját kezűleg egy akkumulátor töltésvezérlőt

Itt megtudhatja:

• Amikor vezérlőre van szüksége
• A napvezérlő funkciói
• Hogyan működik az akkumulátor töltésvezérlő
• Az eszköz jellemzői
• Típusok
• Kiválasztási lehetőségek
• A vezérlők csatlakoztatásának módjai
• Házi vezérlő: jellemzők, kiegészítők
• Hogyan cserélhetem ki egyes alkatrészeket
• Működés elve

A szolár akkumulátor töltésszabályozó a napelemek energiarendszerének kötelező eleme, kivéve az elemeket és magukat a paneleket. Miért felelős és hogyan készítse el saját maga?

Amikor vezérlőre van szüksége

A napenergia még mindig (háztartási szinten) viszonylag kis teljesítményű fotovoltaikus panelek létrehozására korlátozódik. De függetlenül a szolár-áram fotoelektromos átalakító kialakításától, ez az eszköz fel van szerelve egy szolár akkumulátor töltésszabályozó nevű modullal.

Valóban, a napfény fotoszintézisének beállítása újratölthető akkumulátort tartalmaz, amely tárolja a napelemtől kapott energiát. Ezt a másodlagos energiaforrást szolgálja elsősorban a vezérlő.

Ezután megértjük az eszközt és az eszköz működési elveit, és beszélünk a csatlakoztatásának módjáról is.

Amikor az akkumulátor a maximális töltöttségi fokon van, a vezérlő szabályozza az áramellátást, csökkentve azt az eszköz önkisülésének szükséges kompenzációjáig. Ha az akkumulátor teljesen lemerült, a vezérlő leválasztja a készülék minden bejövő terhelését.

Ennek az eszköznek az igénye a következő pontokra osztható:

1. Többlépcsős akkumulátor töltése;
2. Az akkumulátor be- és kikapcsolásának beállítása a készülék töltése / kisütése során;
3. Az akkumulátor csatlakoztatása maximális feltöltéssel;
4. Töltés csatlakoztatása fotocellákról automatikus üzemmódban.

A napelemes készülékek akkumulátortöltő-vezérlője azért fontos, mert minden funkciójának megfelelő működőképességgel történő ellátása jelentősen megnöveli a beépített akkumulátor élettartamát.

Hogyan lehet csatlakoztatni a napelemes töltésszabályozót?

Ez az eszköz elhelyezhető az inverter belsejében, vagy külön eszköz is lehet.

A csatlakozás gondolkodásakor figyelembe kell venni az erőmű összes alkatrészének jellemzőit. Például az U nem lehet magasabb, mint amellyel a vezérlő működhet.

A telepítést olyan helyen kell végrehajtani, ahol nem lesz nedvesség. Az alábbiakban kétféle típusú napelemes vezérlő csatlakoztatásának lehetőségét mutatjuk be.

MPPT kapcsolat

Ez az eszköz elég erős, és bizonyos módon csatlakozik. A vezetékek végén, amelyekkel csatlakozik, réz fülek vannak bilincsekkel. A vezérlőhöz rögzített mínusz bélyegzőket adapterekkel, biztosítékokkal és kapcsolókkal kell felszerelni. Egy ilyen megoldás nem teszi lehetővé az energiapazarlást, és biztonságosabbá teszi a naperőművet. A napelemek feszültségének meg kell egyeznie a vezérlő feszültségével.

Mielőtt az mppt eszközt bekapcsolná az áramkörbe, fordítsa az érintkezők kapcsolóit "kikapcsolt" helyzetbe és vegye le a biztosítékokat. Mindezt a következő algoritmus szerint végezzük:

1. Hajtsa végre az akkumulátor és a vezérlő bélyegzőinek kuplungját.
2. Csatlakoztassa a napelemeket a vezérlőhöz.
3. Biztosítsa a földelést.
4. Helyezzen egy érzékelőt, amely figyeli a hőmérsékleti szintet a vezérlő eszközön.

A művelet végrehajtása során ellenőrizze, hogy az érintkezők polaritása megfelelő-e. Ha minden kész, állítsa a kapcsolót "ON" állásba, és helyezze be a biztosítékokat.A helyes működés észrevehető lesz, ha a töltéssel kapcsolatos információk megjelennek a vezérlő kijelzőjén.

A szolár akkumulátor csatlakoztatása a PWM vezérlőhöz

Ehhez kövesse az egyszerű csatlakozási algoritmust:

1. Csatlakoztassa az akkumulátor kábelét a pwm vezérlő bélyegzőihez.
2. A „+” polaritású vezetékhez biztosítékot kell adnia a védelem érdekében.
3. Csatlakoztassa az SB vezetékeit a szolár töltésszabályozóhoz.
4. Csatlakoztasson egy 12 V-os villanykörtét a vezérlő terhelési kapcsaira.

A csatlakoztatáskor vegye figyelembe a jelöléseket. Ellenkező esetben az eszközök megszakadhatnak. Ne csatlakoztassa az invertert a felügyeleti eszköz érintkezõihez. Ragaszkodnia kell az akkumulátor érintkezõihez.

A napvezérlő funkciói

A szolár akkumulátor vezérlőnek nevezett elektronikus modult különféle felügyeleti funkciók végrehajtására tervezték a szolár akkumulátor töltési / kisütési folyamata során.

Ez a napelemek töltésszabályozóinak számos létező modelljének egyike. Ez a modul a PWM típus fejlesztéséhez tartozik

Amikor a napfény leesik egy például a ház tetejére telepített napelem felületére, a készülék fotocellái ezt a fényt elektromos árammá alakítják.

A keletkező energiát közvetlenül a tároló akkumulátorba lehet táplálni. Az akkumulátor töltésének / kisütésének azonban megvannak a maga finomságai (bizonyos áram- és feszültségszintek). Ha elhanyagoljuk ezeket a finomságokat, akkor az akkumulátor rövid időn belül egyszerűen meghibásodik.

Annak érdekében, hogy ne legyenek ilyen szomorú következményei, egy szolár akkumulátor töltésszabályozójának nevezett modult terveztek.

Az akkumulátor töltöttségi szintjének figyelése mellett a modul figyeli az energiafogyasztást is. A kisütés mértékétől függően a szolár akkumulátor töltésszabályozó áramköre szabályozza és beállítja az első és a későbbi töltéshez szükséges áramszintet.

A szolár akkumulátor töltésvezérlő kapacitásától függően ezeknek az eszközöknek a kialakítása nagyon eltérő lehet.

Általánosságban elmondható, hogy a modul gondtalan "élettartamot" biztosít az akkumulátor számára, amely időnként felhalmozza és felszabadítja az energiát a fogyasztói eszközök számára.

PWM akkumulátor-vezérlők

A PWM típusú szolár akkumulátor töltésvezérlőket, amelyek rövidített neve a Pulse-Width Modulationból származik, technológiai és hatékonyabbnak tekintik. Oroszra fordítva ez az eszköz a PWM kategóriába tartozik, vagyis az áram impulzusszélesség-modulációját használja.

A készülék fő feladata a hiányos töltésből eredő problémák kiküszöbölése. A teljes szintet úgy érjük el, hogy csökkenteni tudjuk az áramot, amikor eléri a maximális értéket. A töltés hosszabb lesz, de a hatás sokkal nagyobb.

A vezérlő a következőképpen működik. Mielőtt belépne a készülékbe, az elektromos áram a stabilizáló komponensbe és az ellenálló elválasztó áramkörbe jut. Ebben a szakaszban a bemeneti feszültség potenciálja kiegyenlítődik, ezáltal megvédi magát a vezérlőt. A bemeneti feszültséghatár típustól függően eltérő lehet.

Továbbá bekapcsolják az áramtranzisztorokat, amelyek az áramot és a feszültséget a beállított értékekre korlátozzák. Ezeket egy vezérlő chipet használó chip vezérli. Ezt követően a tranzisztorok kimeneti feszültsége normális paramétereket kap, amelyek alkalmasak az akkumulátor töltésére. Ezt az áramkört hőmérséklet-érzékelő és meghajtó egészíti ki. Az utolsó komponens a teljesítménytranzisztorra hat, amely szabályozza a csatlakoztatott terhelés teljesítményét.

Hogyan működik az akkumulátor töltésvezérlő

Napfény hiányában a szerkezet fotocelláin alvó üzemmódban van.Miután a sugarak megjelennek az elemeken, a vezérlő továbbra is alvó üzemmódban van. Csak akkor kapcsol be, ha a napból tárolt energia eléri a 10 voltot elektromos egyenértékben.

Amint a feszültség eléri ezt az értéket, a készülék bekapcsol, és a Schottky-diódán keresztül áramot táplál az akkumulátorba. Az akkumulátor töltési folyamata ebben az üzemmódban addig folytatódik, amíg a vezérlő által felvett feszültség el nem éri a 14 V-ot. Ha ez bekövetkezik, akkor bizonyos változások történnek a vezérlő áramkörében egy 35 wattos napelemes elemnél vagy bármely másnál. Az erősítő megnyitja a hozzáférést a MOSFET-hez, és a másik két, gyengébbet bezárják.

Ez leállítja az akkumulátor töltését. Amint a feszültség csökken, az áramkör visszatér eredeti helyzetébe, és a töltés folytatódik. A vezérlőnek erre a műveletre szánt idő körülbelül 3 másodperc.

A töltésszabályozó kiválasztása a szükséges funkciókhoz

A modern világban az információvezérlés hatékonyságának, autonómiájának és hatékonyságának növelése érdekében a szolár töltésszabályozók a különböző funkciók ellátására is követelményeket alkalmaznak, a vezérlő alkalmazási helyétől függően.

A töltésszabályozóban a legkeresettebb funkciók a következők:

• A napelemek és akkumulátorok névleges feszültségének automatikus érzékelése 12V / 24V / 36V / 48V stb.
• Kijelző jelenléte az olvasások megjelenítéséhez és az egyszerű beállításhoz;
• A vezérlő paramétereinek manuális beállításának lehetősége;
• Kommunikációs portok elérhetősége külső kijelző vagy számítógép csatlakoztatásához, figyelembe véve a távoli hozzáférést. Portok, például RS232, USB, Ethernet interfészek más eszközökkel való kommunikációhoz;
• Támogatás különféle típusú elemekhez;
• Beépített védelem: túlterhelés, túltöltés, rövidzárlat;
• Az átfogó öndiagnosztika és az elektronikus védelem megakadályozhatja a helytelen telepítés vagy a rendszerhibák okozta károkat;
• Külső érzékelők hőmérséklet, áram stb.
• Relé más eszközök vezérléséhez;
• Beépített időzítők a terhelés leválasztására;
• Elektronikus napló a vezérlő paramétereiről.

A szolár töltésszabályozót a szükséges funkciók alapján kell kiválasztani.

6. A szabályozó kiválasztása a feszültség és az áramszabályozás típusa szerint. PWM és MPPT.

Az áram és a feszültség szabályozását tekintve a modern vezérlők a PWM és az MPPT két fő típusára oszthatók.

1) PWM vezérlők.

2) MPPT vezérlők.

A technológia részletes leírása legjobban a PWM vezérlők, MPPT vezérlők cikkekben látható, mi a különbség a PWM és az MPPT vezérlő között.

Az eszköz jellemzői

Alacsony energiafogyasztás alapjáraton. Az áramkört kis és közepes méretű ólomakkumulátorok számára tervezték, és alapjáraton kis áramot (5mA) vesz fel. Ez meghosszabbítja az akkumulátor élettartamát.

Könnyen elérhető alkatrészek. A készülék hagyományos alkatrészeket (nem SMD) használ, amelyek könnyen megtalálhatók az üzletekben. Semmit sem kell villogtatni, az egyetlen dolog, amire szükséged van, az egy voltmérő és egy állítható tápegység az áramkör hangolásához.

A készülék legújabb verziója. Ez a készülék harmadik verziója, így a legtöbb hibát és hiányosságot kijavították, amelyek a töltő előző verzióiban voltak.

Feszültségszabályozás. A készülék párhuzamos feszültségszabályozót használ, így az akkumulátor feszültsége nem haladja meg a normát, általában 13,8 V-ot.

Alacsony feszültségvédelem. A legtöbb napelemes töltő Schottky-diódát használ, hogy megvédje az akkumulátort a szolárpanelbe szivárgás ellen. A söntfeszültség-szabályozót akkor használják, ha az akkumulátor teljesen fel van töltve.Ennek a megközelítésnek az egyik problémája a diódaveszteség és ennek következtében a fűtése. Például egy 100 wattos, 12 V-os napelem 8A-t táplál az akkumulátorhoz, a Schottky-dióda feszültségesése 0,4 V, azaz az energiaeloszlás körülbelül 3,2 watt. Ez egyrészt veszteségek, másrészt a diódának radiátorra lesz szüksége a hő eltávolításához. A probléma az, hogy nem fog csökkenteni a feszültségesést, több párhuzamosan csatlakoztatott dióda csökkenti az áramot, de a feszültségesés így is marad. Az alábbi ábrán a hagyományos diódák helyett mosfeteket használnak, ezért csak aktív ellenállás (rezisztív veszteség) esetén veszít áramot.

Összehasonlításképpen: 100 W-os panelen IRFZ48 (KP741A) mosfetek használatakor az áramveszteség csak 0,5 W (Q2-nél). Ez kevesebb hőt és több energiát jelent az elemek számára. Egy másik fontos szempont, hogy a mosfetek pozitív hőmérsékleti együtthatóval rendelkeznek, és párhuzamosan csatlakoztathatók az ellenállás csökkentése érdekében.

A fenti ábra néhány nem szabványos megoldást használ.

Töltés. Diódát nem használnak a napelem és a terhelés között, ehelyett van egy Q2 mosfet. A mosfet diódája lehetővé teszi az áram áramlását a panelről a terhelésre. Ha jelentős feszültség jelenik meg a Q2-n, akkor a Q3 tranzisztor megnyílik, a C4 kondenzátor feltöltődik, amely arra kényszeríti az U2c és az U3b op-ampot, hogy nyissa meg a Q2 mosfetjét. Most a feszültségesést Ohm törvénye szerint számítják, azaz I * R, és ez sokkal kevesebb, mintha dióda lenne ott. A C4 kondenzátort periodikusan ürítik az R7 ellenálláson keresztül, és a Q2 zár. Ha áram folyik a panelről, akkor az L1 induktor önindukciós EMF-je azonnal kinyitásra kényszeríti a Q3-at. Ez nagyon gyakran történik (másodpercenként sokszor). Abban az esetben, amikor az áram a napelemre megy, a Q2 bezár, de a Q3 nem nyílik meg, mert a D2 dióda korlátozza az L1 fojtó önindukciós EMF-jét. A D2 dióda besorolható 1A áramra, de a tesztelés során kiderült, hogy ilyen áram ritkán fordul elő.

A VR1 trimmer állítja be a maximális feszültséget. Amikor a feszültség meghaladja a 13,8 V-ot, az U2d műveleti erősítő kinyitja a Q1 mosfet-jét, és a panel kimenete "rövidzárlatos" a földre. Ezenkívül az U3b opamp kikapcsolja a Q2-t és így tovább. a panel le van választva a terhelésről. Erre azért van szükség, mert a Q1 a napelem mellett "rövidzárlatba hozza" a terhelést és az akkumulátort.

N-csatornás mosfetek kezelése. A Q2 és Q4 mosfetek meghajtásához nagyobb feszültség szükséges, mint az áramkörben. Ehhez az op-amp U2 diódák és kondenzátorok összekapcsolásával megnövelt VH feszültséget hoz létre. Ezt a feszültséget használják az U3 táplálására, amelynek kimenete túlfeszültség lesz. Egy csomó U2b és D10 biztosítja a kimeneti feszültség stabilitását 24 V-nál. Ennél a feszültségnél a tranzisztor kapu-forrásán keresztül legalább 10 V feszültség lesz, így a hőtermelés kicsi lesz. Általában az N-csatornás mosfetek impedanciája sokkal alacsonyabb, mint a P-csatornáké, ezért használták őket ebben az áramkörben.

Alacsony feszültségvédelem. A Mosfet Q4, U3a opamp ellenállások és kondenzátorok külső hevederével alulfeszültség-védelemre tervezték. Itt a Q4 nem szabványos. A mosfet dióda állandó áramot biztosít az akkumulátorba. Amikor a feszültség meghaladja a megadott minimumot, a mosfet nyitva van, ami kis feszültségesést tesz lehetővé az akkumulátor töltésekor, de ami még fontosabb, lehetővé teszi az akkumulátor áramának a terhelésbe áramlását, ha a napelem nem képes elegendő kimeneti teljesítményt biztosítani. A biztosíték véd a rövidzárlat ellen a terhelés oldalán.

Az alábbiakban képek találhatók az elemek és a nyomtatott áramköri kártyák elrendezéséről

A készülék beállítása. A készülék normál használata során a J1 jumpert nem szabad behelyezni! A D11 LED a beállításhoz használható.A készülék konfigurálásához csatlakoztasson egy állítható tápegységet a „terhelés” sorkapcsokhoz.

Alacsony feszültségvédelem beállítása Helyezze be a J1 jumpert. A tápegységben állítsa a kimeneti feszültséget 10,5 V-ra. Forgassa a VR2 trimert az óramutató járásával ellentétes irányba, amíg a D11 LED meg nem gyullad. Fordítsa a VR2-et kissé az óramutató járásával megegyező irányba, amíg a LED kialszik. Távolítsa el a J1 jumpert.

A maximális feszültség beállítása A tápegységben állítsa a kimeneti feszültséget 13,8 V-ra. Forgassa a VR1 trimmet az óramutató járásával megegyező irányba, amíg a D9 LED kialszik. Forgassa a VR1-et lassan az óramutató járásával ellentétes irányba, amíg a D9 LED meg nem gyullad.

A vezérlő konfigurálva van. Ne felejtse el eltávolítani a J1 jumpert!

Ha a teljes rendszer kapacitása kicsi, akkor a mosfeteket olcsóbb IRFZ34-re cserélhetjük. És ha a rendszer erősebb, akkor a mosfeteket nagyobb teljesítményű IRFZ48-mal lehet helyettesíteni.

Tesztelés

A várakozásoknak megfelelően nem volt probléma a mentesítéssel. Az akkumulátor töltése elegendő volt a tablet feltöltéséhez, a LED-szalag is világított, és 10 V küszöbfeszültségnél a szalag kialudt - a vezérlő kikapcsolta a terhelést, hogy ne merítse le az akkumulátort egy előre meghatározott küszöb alatt.
De a vád mellett minden nem egészen így ment. Az elején minden rendben volt, és a maximális teljesítmény a wattmérő szerint körülbelül 50W volt, ami nagyon jó. De a töltés vége felé a terhelésként összekapcsolt szalag erősen villogni kezdett. Az ok oszcilloszkóp nélkül is egyértelmű - a két BMS nem túl barátságos egymással. Amint az egyik cella feszültsége eléri a küszöbértéket, a BMS lekapcsolja az akkumulátort, aminek következtében a terhelés és a vezérlő is megszakad, majd a folyamat megismétlődik. Figyelembe véve, hogy a küszöbfeszültségeket már beállították a vezérlőben, a második védőkártyára lényegében nincs szükség.

Vissza kellett mennem a "B" tervhez - csak a kiegyensúlyozó táblát kellett feltenni az akkumulátorra, a töltésszabályozást a vezérlőre bízva. A 3S mérlegtábla így néz ki:

Ennek a kiegyensúlyozónak az a bónusa is, hogy kétszer olcsóbb.

A tervezés még egyszerűbbnek és szebbnek bizonyult - a kiegyensúlyozó az akkumulátor-kiegyensúlyozó csatlakozón elfoglalta "jogos" helyét, az akkumulátor a tápcsatlakozón keresztül csatlakozik a vezérlőhöz. Ez így néz ki:

Nem volt több meglepetés. Amikor az akkumulátor feszültsége 12,5 V-ra emelkedett, a panelekből felhasznált energia majdnem nullára esett, és a feszültség a maximális "terhelés nélküli" (22 V) értékre nőtt, azaz a töltés már nem megy.

A töltés végén lévő 3 akkumulátorcellán a feszültség 4,16 V, 4,16 V és 4,16 V volt, ami összesen 12,48 V-ot ad, a töltésszabályozásra, valamint a kiegyensúlyozóra sem lehet panasz.

Típusok

Be ki

Ezt a típusú eszközt tartják a legegyszerűbbnek és a legolcsóbbnak. Egyetlen és fő feladata az akkumulátor töltésének kikapcsolása a maximális feszültség elérésekor a túlmelegedés elkerülése érdekében.

Ennek a típusnak azonban van egy bizonyos hátránya, amely túl korai leállítás. A maximális áram elérése után pár óráig fenn kell tartani a töltési folyamatot, és ez a vezérlő azonnal kikapcsolja.

Ennek eredményeként az akkumulátor töltöttsége a maximum 70% -a körül lesz. Ez negatívan befolyásolja az akkumulátort.

PWM

Ez a típus egy speciális Be / Ki. A frissítés az, hogy beépített impulzusszélesség-modulációs (PWM) rendszerrel rendelkezik. Ez a funkció lehetővé tette, hogy a vezérlő a maximális feszültség elérésekor ne kapcsolja ki az áramellátást, hanem csökkentse annak erejét.

Emiatt lehetővé vált a készülék szinte teljes feltöltése.

MRRT

Ezt a típust tartják jelenleg a legfejlettebbnek. Munkájának lényege azon alapul, hogy képes meghatározni az adott akkumulátor maximális feszültségének pontos értékét. Folyamatosan figyeli a rendszer áramát és feszültségét.Ezen paraméterek állandó vétele miatt a processzor képes fenntartani az áram és a feszültség legoptimálisabb értékeit, ami lehetővé teszi a maximális teljesítmény létrehozását.

Ha összehasonlítjuk az MPPT és a PWN vezérlőt, akkor az előbbi hatékonysága körülbelül 20-35% -kal magasabb.

A töltésszabályozók kiépítésének három alapelve

A működési elv szerint háromféle napelemes szabályozó létezik. Az első és legegyszerűbb típus egy Be / Ki eszköz. Az ilyen eszköz áramköre a legegyszerűbb összehasonlító elem, amely az akkumulátor pólusain lévő feszültségértéktől függően kapcsolja be vagy ki a töltőáramkört. Ez a legegyszerűbb és legolcsóbb típusú vezérlő, de a megbízhatatlan a töltés előállításának módja. Az a tény, hogy a vezérlő kikapcsolja a töltőáramkört, amikor eléri az akkumulátor pólusainak feszültséghatárát. De ez nem tölti fel teljesen a kannákat. A maximális érték nem haladja meg a névleges értéktől számított töltés 90% -át. Az ilyen állandó töltöttséghiány jelentősen csökkenti az akkumulátor teljesítményét és élettartamát.

A szolármodul áramfeszültség-jellemzője

A második típusú vezérlők - ezek a PWM (impulzusszélesség-moduláció) elvére épülő eszközök. Ezek összetettebb eszközök, amelyekben a különálló áramköri alkatrészek mellett már vannak mikroelektronikai elemek is. A PWM (angol - PWM) alapú eszközök szakaszosan töltik az akkumulátorokat, az optimális töltési módok kiválasztásával. Ez a mintavétel automatikusan megtörténik, és attól függ, milyen mélyen lemerültek az elemek. A vezérlő megemeli a feszültséget, miközben csökkenti az áramerősséget, biztosítva ezzel az akkumulátor teljes feltöltését. A PWM vezérlő nagy hátránya az akkumulátor töltési módjának észrevehető vesztesége - akár 40% is elvész.

PWM - vezérlő

A harmadik típus az MPPT vezérlők, vagyis a szolármodul maximális teljesítménypontjának megtalálásának elvén működik. Működés közben az ilyen típusú készülékek a lehető legnagyobb energiát használják fel bármely töltési módhoz. Másokhoz képest az ilyen típusú eszközök körülbelül 25–30% -kal több energiát adnak az akkumulátorok töltésére, mint más eszközök.

MPPT - vezérlő

Az akkumulátort alacsonyabb feszültséggel töltik fel, mint más típusú vezérlőket, de nagyobb áramerősséggel. Az MPPT eszközök hatékonysága eléri a 90–95% -ot.

Kiválasztási lehetőségek

Csak két kiválasztási kritérium létezik:

1. Az első és nagyon fontos pont a bejövő feszültség. Ennek a mutatónak a maximumának a szolár akkumulátor nyitott áramkörének körülbelül 20% -ával kell magasabbnak lennie.
2. A második kritérium a névleges áram. Ha a PWN típust választja, akkor annak névleges áramának körülbelül 10% -kal nagyobbnak kell lennie, mint az akkumulátor rövidzárlati áramának. Ha az MPPT-t választják, akkor annak fő jellemzője a teljesítmény. Ennek a paraméternek nagyobbnak kell lennie, mint a teljes rendszer feszültsége, szorozva a rendszer névleges árammal. A számításokhoz a feszültséget lemerült elemekkel vesszük fel.

A vezérlők csatlakoztatásának módjai

Figyelembe véve a csatlakozások témáját, azonnal meg kell jegyezni: az egyes készülékek telepítéséhez jellemző jellemző a napelemek meghatározott sorozatával végzett munka.

Tehát például, ha olyan vezérlőt használnak, amelyet 100 voltos maximális bemeneti feszültségre terveztek, a napelemek sorozatának legfeljebb ennél az értéknél kell feszültséget leadnia.

Bármely naperőmű az első fokozat kimeneti és bemeneti feszültsége közötti egyensúly szabálya szerint működik. A vezérlő felső feszültséghatárának meg kell egyeznie a panel felső feszültséghatárával

A készülék csatlakoztatása előtt meg kell határozni a fizikai telepítés helyét. A szabályok szerint a telepítés helyét száraz, jól szellőző helyen kell kiválasztani. Az éghető anyagok jelenléte a készülék közelében kizárt.

A rezgés-, hő- és páratartalom-források jelenléte a készülék közvetlen közelében elfogadhatatlan. A telepítés helyét védeni kell a légköri csapadéktól és a közvetlen napsugárzástól.

Technika a PWM modellek csatlakoztatásához

A PWM vezérlők szinte minden gyártója pontos csatlakoztatási rendszert igényel.

A PWM vezérlők és a perifériás eszközök összekapcsolásának technikája nem különösebben nehéz. Minden tábla fel van tüntetve feliratos terminálokkal. Itt egyszerűen követnie kell a műveletek sorrendjét.

A perifériákat az érintkezőkapcsok jelöléseinek megfelelően kell csatlakoztatni:

1. Csatlakoztassa az akkumulátor vezetékeit a készülék akkumulátor pólusaihoz a jelzett polaritásnak megfelelően.
2. Kapcsolja be a védőbiztosítót közvetlenül a pozitív vezeték érintkezési pontján.
3. A vezérlő napelemre szánt érintkezőin rögzítse a panelek napelemeiből kilépő vezetékeket. Vegye figyelembe a polaritást.
4. Csatlakoztasson egy megfelelő feszültségű (általában 12 / 24V) tesztlámpát a készülék terhelési kapcsaira.

A megadott sorrendet nem szabad megsérteni. Például szigorúan tilos napelemeket csatlakoztatni, ha az akkumulátor nincs csatlakoztatva. Ilyen műveletekkel a felhasználó kockáztatja az eszköz "megégését". Ez az anyag részletesebben leírja az akkumulátorral ellátott napelemek szerelési rajzát.

Ezenkívül a PWM sorozatú vezérlők esetében elfogadhatatlan feszültségszabályozót csatlakoztatni a vezérlő terhelési kapcsaira. Az invertert közvetlenül az akkumulátor csatlakozóihoz kell csatlakoztatni.

Eljárás az MPPT eszközök csatlakoztatásához

Az ilyen típusú készülékek fizikai telepítésének általános követelményei nem különböznek a korábbi rendszerektől. De a technológiai beállítás gyakran némileg eltér, mivel az MPPT vezérlőket gyakran erősebb eszközöknek tekintik.

A nagy teljesítményszintre tervezett vezérlőkhöz ajánlott nagy keresztmetszetű kábeleket használni, amelyek fém végződésekkel vannak ellátva, az áramkör csatlakozásainál.

Például a nagy teljesítményű rendszerek esetében ezeket a követelményeket kiegészítik az a tény, hogy a gyártók azt javasolják, hogy vegyenek egy kábelt legalább 4 A / mm2 áramsűrűségre tervezett elektromos csatlakozási vonalakhoz. Vagyis például egy 60 A áramerősségű vezérlőhöz kábelre van szükség ahhoz, hogy legalább 20 mm2 keresztmetszetű akkumulátorhoz csatlakozzon.

Az összekötő kábeleket réz fülekkel kell ellátni, amelyeket speciális szerszámmal szorosan be kell préselni. A napelem és az akkumulátor negatív kapcsait biztosító és kapcsoló adapterekkel kell felszerelni.

Ez a megközelítés kiküszöböli az energiaveszteségeket és biztosítja a berendezés biztonságos működését.

Blokkdiagram egy erős MPPT vezérlő csatlakoztatásához: 1 - napelem; 2 - MPPT vezérlő; 3 - sorkapocs; 4,5 - biztosítékok; 6 - vezérlő tápkapcsolója; 7,8 - földi busz

Mielőtt a napelemeket csatlakoztatná a készülékhez, ellenőrizze, hogy a kapcsok feszültsége megegyezik-e vagy kisebb-e, mint a vezérlő bemenetére engedélyezett feszültség.

Perifériák csatlakoztatása az MTTP eszközhöz:

1. Helyezze a panelt és az akkumulátor kapcsolókat kikapcsolt helyzetbe.
2. Távolítsa el a panelt és az elemvédő biztosítékokat.
3. Csatlakoztassa a kábelt az akkumulátor pólusaiból az akkumulátor vezérlő pólusaiba.
4. Csatlakoztassa a napelem vezetékeit a vezérlő megfelelő kivezetéssel ellátott kivezetéseihez.
5. Csatlakoztasson egy kábelt a földelő kapocs és a földi busz közé.
6. Szerelje be a hőmérséklet-érzékelőt a szabályozóra az utasításoknak megfelelően.

Ezeket a lépéseket követően be kell helyeznie a korábban eltávolított akkumulátor biztosítékot a helyére, és a kapcsolót be kell kapcsolni. Az elem észlelési jele megjelenik a vezérlő képernyőn.

Ezután rövid szünet (1-2 perc) után cserélje ki a korábban eltávolított napelem biztosítékot, és fordítsa a panel kapcsolóját „be” állásba.

A műszer képernyőjén megjelenik a napelem feszültségének értéke. Ez a pillanat a naperőmű sikeres üzembe helyezéséről tanúskodik.

A PWM vezérlők csatlakoztatása

Az összes vezérlő számára kötelező általános csatlakozási feltétel az, hogy megfelelnek-e az alkalmazott napelemeknek. Ha a készüléknek 100 voltos bemeneti feszültséggel kell működnie, akkor a panel kimeneténél nem haladhatja meg ezt az értéket.

A vezérlőberendezés csatlakoztatása előtt ki kell választani a telepítés helyét. A helyiségnek száraznak, jó szellőzéssel kell rendelkeznie, előzőleg minden gyúlékony anyagot el kell távolítani belőle, valamint meg kell szüntetni a páratartalom, a túlzott hő és a rezgés okait. Védelmet nyújt a közvetlen ultraibolya sugárzás és a negatív környezeti hatások ellen.

A PWM vezérlők általános áramköréhez történő csatlakozáskor szigorúan be kell tartani a műveletek sorrendjét, és az összes perifériás eszközt az érintkező termináljukon keresztül csatlakoztatják:

• Az akkumulátor pólusai a polaritás szempontjából vannak csatlakoztatva a készülék sorkapcsaihoz.
• A pozitív vezetővel való érintkezés helyén védő biztosíték van felszerelve.
• Ezután a napelemeket ugyanúgy csatlakoztatják, figyelve a vezetékek és a kapcsok polaritását.
• A csatlakozások helyességét egy 12 vagy 24 V-os tesztlámpa ellenőrzi, amely a terhelés sorkapcsaihoz van csatlakoztatva.

Házi vezérlő: jellemzők, kiegészítők

A készüléket úgy tervezték, hogy csak egy napelemmel működjön, amely legfeljebb 4 A erősségű áramot generál. Az akkumulátor kapacitása, amelyet a vezérlő tölt fel, 3000 A * h.

A vezérlő gyártásához elő kell készítenie a következő elemeket:

• 2 mikrokapcsolat: LM385-2.5 és TLC271 (operációs erősítő);
• 3 kondenzátor: a C1 és a C2 alacsony fogyasztású, 100n; A C3 kapacitása 1000u, névleges feszültsége 16 V;
• 1 jelzőlámpa (D1);
• 1 Schottky-dióda;
• 1 dióda SB540. Ehelyett bármilyen diódát használhat, a lényeg az, hogy bírja a napelem maximális áramát;
• 3 tranzisztor: BUZ11 (Q1), BC548 (Q2), BC556 (Q3);
• 10 ellenállás (R1 - 1k5, R2 - 100, R3 - 68k, R4 és R5 - 10k, R6 - 220k, R7 - 100k, R8 - 92k, R9 - 10k, R10 - 92k). Mindegyikük 5% lehet. Ha nagyobb pontosságot szeretne, akkor 1% ellenállást vehet fel.

A legegyszerűbb házi vezérlő

Ha bármilyen vezérlőt készít magának, bizonyos feltételeket be kell tartani. Először is, a maximális bemeneti feszültségnek meg kell egyeznie a töltés nélküli akkumulátor feszültségével. Másodszor meg kell tartani az arányt: 1,2P

A legegyszerűbb vezérlő diagram

Ezt a készüléket úgy tervezték, hogy kis teljesítményű naperőmű részeként működjön. A vezérlő működési elve rendkívül egyszerű. Amikor az akkumulátor kapcsain a feszültség eléri a beállított értéket, a töltés leáll. A jövőben csak az úgynevezett csepp töltést állítják elő.

NYÁK-ra szerelt vezérlő

Amikor a feszültség a beállított szint alá csökken, az akkumulátorok áramellátása folytatódik. Ha terhelés nélkül, töltés nélkül működik, az akkumulátor feszültsége 11 volt alatt van, a vezérlő leválasztja a terhelést. Ez kiküszöböli az elemek lemerülését a nap hiányában.

Hogyan cserélhetem ki egyes alkatrészeket

Ezen elemek bármelyike ​​pótolható. Más áramkörök telepítésekor gondolkodni kell a C2 kondenzátor kapacitásának megváltoztatásán és a Q3 tranzisztor torzításának kiválasztásán.

A MOSFET tranzisztor helyett bármely más telepíthető. Az elemnek alacsony nyitott csatorna ellenállással kell rendelkeznie. Jobb, ha nem cseréljük ki a Schottky-diódát. Telepíthet egy szokásos diódát, de helyesen kell elhelyezni.

Az R8, R10 ellenállások 92 kOhm. Ez az érték nem szabványos. Emiatt az ilyen ellenállásokat nehéz megtalálni. Teljes értékű cseréjük két ellenállás lehet 82 és 10 kOhm-mal.Ezeket egymás után kell felvenni.

Ha a vezérlőt nem használják ellenséges környezetben, telepíthet egy trimmer ellenállást. Lehetővé teszi a feszültség szabályozását. Agresszív környezetben sokáig nem fog működni.

Ha erősebb paneleknél vezérlőt kell használni, akkor a MOSFET tranzisztort és diódát erősebb analógokra kell cserélni. Az összes többi alkatrészt nem kell megváltoztatni. Nincs értelme hűtőbordát telepíteni a 4 A szabályozására. A MOSFET megfelelő hűtőbordára történő felszerelésével a készülék hatékonyabb panellel működhet.

Működés elve

A szolár akkumulátor áramának hiányában a vezérlő alvó üzemmódban van. Az akkumulátorgyapotot nem használja. Miután a napsugár eléri a panelt, az elektromos áram kezd áramolni a vezérlő felé. Be kell kapcsolnia. Az indikátor LED 2 gyenge tranzisztorral együtt azonban csak akkor világít, ha a feszültség eléri a 10 V-ot.

E feszültség elérése után az áram a Schottky-diódán át az akkumulátorig áramlik. Ha a feszültség 14 V-ra emelkedik, akkor az U1 erősítő működik, ami bekapcsolja a MOSFET tranzisztort. Ennek eredményeként a LED kialszik, és két alacsony fogyasztású tranzisztor bezárul. Az akkumulátor nem töltődik fel. Ekkor a C2 lemerül. Átlagosan ez 3 másodpercet vesz igénybe. A C2 kondenzátor kisütése után az U1 hiszterézise leküzdhető, a MOSFET bezárul, az akkumulátor elkezd töltődni. A töltés addig folytatódik, amíg a feszültség a kapcsolási szintre nem emelkedik.

A töltés időszakosan történik. Sőt, annak időtartama attól függ, hogy milyen az akkumulátor töltőárama, és hogy a hozzá csatlakoztatott eszközök mennyire erősek. A töltés addig folytatódik, amíg a feszültség el nem éri a 14 V-ot.

Az áramkör nagyon rövid idő alatt bekapcsol. Felvételét befolyásolja a C2 töltésének ideje a Q3 tranzisztort korlátozó árammal. Az áram nem lehet 40 mA-nél nagyobb.