איך מכינים בקר טעינת סוללות במו ידיכם

כאן תגלה:

• כשאתה צריך בקר
• פונקציות בקר שמש
• כיצד עובד טעינת הסוללה
• מאפייני המכשיר
• סוגים
• אפשרויות בחירה
• דרכים לחיבור בקרים
• בקר תוצרת בית: תכונות, אביזרים
• כיצד אוכל להחליף רכיבים מסוימים
• עקרון הפעולה

בקר טעינת הסוללה הסולארית הוא מרכיב חובה של מערכת החשמל בפאנלים סולאריים, למעט הסוללות והפאנלים עצמם. על מה הוא אחראי וכיצד להכין זאת בעצמך?

כשאתה צריך בקר

אנרגיית השמש עדיין מוגבלת (ברמה הביתית) ליצירת לוחות פוטו-וולטאיים בעלי הספק נמוך יחסית. אך ללא קשר לתכנון ממיר הפוטו-אלקטרי השמש-לזרם, מכשיר זה מצויד במודול הנקרא בקר טעינת סוללה סולארית.

ואכן, התקנת הפוטוסינתזה של אור השמש כוללת סוללה נטענת המאחסנת את האנרגיה המתקבלת מהפאנל הסולארי. זהו מקור האנרגיה המשני שמטופל בעיקר על ידי הבקר.

בשלב הבא נבין את המכשיר ואת עקרונות הפעולה של מכשיר זה, וגם נדבר על אופן החיבור שלו.

עם טעינת הסוללה המקסימלית, הבקר יסדיר את האספקה ​​הנוכחית אליו, ויוריד אותו לסכום הפיצוי הנדרש עבור פריקה עצמית של המכשיר. אם הסוללה התרוקקה לחלוטין, הבקר ינתק את כל העומס הנכנס למכשיר.

הצורך במכשיר זה יכול להיות מצטמצם לנקודות הבאות:

1. טעינת סוללות מרובת שלבים;
2. התאמת הפעלת / כיבוי הסוללה בעת טעינה / פריקה של המכשיר;
3. חיבור סוללה בטעינה מרבית;
4. חיבור טעינה מתאי פוטו במצב אוטומטי.

בקר טעינת הסוללה למכשירים סולאריים חשוב בכך שביצוע כל תפקידיו במצב טוב מאריך מאוד את חיי הסוללה המובנית.

כיצד לחבר בקר מטען סולארי?

התקן זה יכול להיות ממוקם בתוך המהפך, או שהוא יכול גם להיות כלי נפרד.

כאשר חושבים על חיבור, צריך לקחת בחשבון את המאפיינים של כל מרכיבי תחנת הכוח. לדוגמה, U לא אמור להיות גבוה יותר מזה שאיתו הבקר יכול לעבוד.

ההתקנה חייבת להתבצע במקום בו לא תהיה לחות. להלן האפשרויות לחיבור שני סוגים נפוצים של בקרי שמש.

חיבור MPPT

מכשיר זה חזק מספיק ומתחבר בצורה מסוימת. בקצות החוטים שאליהם הוא מחובר יש זיזי נחושת עם מהדקים. חותמות מינוס המחוברות לבקר חייבות להיות מצוידות במתאמים, נתיכים ומתגים. פיתרון כזה לא יאפשר בזבוז אנרגיה ויהפוך את תחנת הכוח הסולארית לבטוחה יותר. המתח בפאנלים הסולאריים חייב להתאים למתח הבקר.

לפני שתכניס את מכשיר ה- mppt למעגל, סובב את מתגי המגעים למצב "כבוי" והסר את הנתיכים. כל זה נעשה על פי האלגוריתם הבא:

1. מצמד את חותמות הסוללה והבקר.
2. צרף פאנלים סולאריים לבקר.
3. ספק הארקה.
4. שים חיישן המנטר את רמת הטמפרטורה במכשיר הבקרה.

בעת ביצוע הליך זה, ודא שקוטביות המגעים נכונים. כאשר הכל נעשה, סובב את המתג למצב "ON" והכניס את הנתיכים.הפעולה הנכונה תורגש אם המידע על הטעינה מוצג בתצוגת הבקר.

חיבור סוללה סולארית לבקר PWM

לשם כך, עקוב אחר אלגוריתם הצטרפות פשוט:

1. חבר את כבל הסוללה עם חותמות בקר ה- pwm.
2. עבור חוט בקוטביות "+", עליך לכלול נתיך להגנה.
3. חבר את החוטים מה- SB לבקר הטעינה הסולארי.
4. חבר נורת 12 וולט למסופי העומס של הבקר.

שימו לב לסימונים בעת החיבור. אחרת, ההתקנים עלולים להישבר. אל תחבר את המהפך למגעי מכשיר הניטור. זה צריך להיאחז במגעי הסוללה.

פונקציות בקר שמש

המודול האלקטרוני, המכונה בקר הסוללה הסולארית, נועד לבצע מגוון פונקציות ניטור במהלך טעינת / פריקה של הסוללה הסולארית.

זה נראה כמו אחד הדגמים הרבים הקיימים של בקרי טעינה לפאנלים סולאריים. מודול זה שייך לפיתוח מסוג PWM

כאשר אור השמש נופל על פני פאנל סולארי המותקן, למשל, על גג בית, תאי הפוטו של המכשיר ממירים את האור הזה לזרם חשמלי.

האנרגיה המתקבלת, למעשה, יכולה להיות מוזנת ישירות לסוללת האחסון. עם זאת, לתהליך הטעינה / פריקה של הסוללה יש דקויות משלה (רמות מסוימות של זרמים ומתחים). אם נזניח את הדקויות הללו, הסוללה פשוט תיכשל תוך פרק זמן קצר.

על מנת שלא יהיו השלכות כה עצובות, תוכנן מודול המכונה בקר טעינה לסוללה סולארית.

בנוסף למעקב אחר רמת טעינת הסוללה, המודול עוקב אחר צריכת האנרגיה. בהתאם למידת הפריקה, מעגל בקר טעינת הסוללה מהסוללה הסולארית מווסת וקובע את רמת הזרם הנדרשת לטעינה הראשונית ובעקבותיה.

בהתאם ליכולתו של בקר טעינת הסוללה הסולארית, העיצוב של מכשירים אלה יכול להיות בעל תצורות שונות מאוד.

באופן כללי, במילים פשוטות, המודול מספק "חיים" חסרי דאגות לסוללה, שמצטברת מעת לעת ומשחררת אנרגיה למכשירים צרכניים.

בקרי סוללות PWM

בקרי טעינת סוללות סולאריות מסוג PWM, ששמם המקוצר נגזר מאפנון רוחב הדופק, נחשבים טכנולוגיים ויעילים יותר. בתרגום לרוסית, מכשיר זה שייך לקטגוריית PWM, כלומר, הוא משתמש באפנון רוחב הדופק של הזרם.

תפקידו העיקרי של המכשיר הוא לחסל בעיות הנובעות מטעינה לא שלמה. הרמה המלאה מושגת על ידי היכולת להוריד את הזרם כאשר הוא מגיע לערכו המרבי. הטעינה נעשית ארוכה יותר, אך ההשפעה גבוהה בהרבה.

הבקר עובד באופן הבא. לפני הכניסה למכשיר, הזרם החשמלי נכנס לרכיב המייצב ולמעגל ההפרדה הנגדי. בסעיף זה משווים את הפוטנציאלים של מתח הכניסה ובכך מבטיחים את ההגנה על הבקר עצמו. מגבלת מתח הכניסה עשויה להיות שונה בהתאם לדגם.

יתר על כן, טרנזיסטורי כוח מופעלים, המגבילים את הזרם והמתח לערכים שנקבעו. הם נשלטים על ידי שבב באמצעות שבב דרייבר. לאחר מכן, מתח המוצא של הטרנזיסטורים רוכש פרמטרים נורמליים, המתאימים לטעינת הסוללה. את המעגל הזה משלימים חיישן טמפרטורה ומניע. הרכיב האחרון פועל על טרנזיסטור הכוח, המווסת את עוצמת העומס המחובר.

כיצד עובד טעינת הסוללה

בהיעדר אור שמש בתאי הפוטו של המבנה, הוא נמצא במצב שינה.לאחר שהקרניים מופיעות על האלמנטים, הבקר עדיין במצב שינה. הוא נדלק רק אם האנרגיה המאוחסנת מהשמש מגיעה ל -10 וולט בשווה ערך חשמלי.

ברגע שהמתח מגיע לנתון זה, המכשיר נדלק ומתחיל לספק זרם לסוללה דרך דיודת שוטקי. תהליך טעינת הסוללה במצב זה ימשיך עד שהמתח שקיבל הבקר יגיע ל- 14 V. אם זה קורה, אז יחולו כמה שינויים במעגל הבקר עבור סוללת שמש 35 וואט או כל אחר. המגבר יפתח גישה ל- MOSFET, והשניים האחרים, החלשים יותר, ייסגרו.

זה יפסיק את טעינת הסוללה. ברגע שהמתח יורד, המעגל יחזור למקומו המקורי והטעינה תימשך. הזמן המוקצב לפעולה זו לבקר הוא כ -3 שניות.

בחירת בקר הטעינה לפונקציות הנדרשות

בעולם המודרני, במאמץ להגביר את היעילות, האוטונומיה והיעילות של בקרת מידע, בקרי מטען סולריים מיישמים גם דרישות למתן פונקציות שונות, תלוי במקום היישום של הבקר.

הפונקציות המבוקשות ביותר הנדרשות בבקר טעינה הן:

• איתור אוטומטי של המתח המדורג של פאנלים סולאריים וסוללות 12V / 24V / 36V / 48V וכו '.
• נוכחות של תצוגה להצגת קריאות וקלות התאמה;
• היכולת להגדיר ידנית את הפרמטרים של הבקר;
• זמינות של יציאות תקשורת לחיבור תצוגה חיצונית או מחשב, תוך התחשבות בגישה מרחוק. יציאות כגון ממשקי RS232, USB, Ethernet לתקשורת עם מכשירים אחרים;
• תמיכה בסוגים שונים של סוללות;
• הגנות מובנות: עומס יתר, טעינת יתר, קצר חשמלי;
• אבחון עצמי מקיף והגנה אלקטרונית יכולים למנוע נזק מהתקנה לא נכונה או שגיאות מערכת;
• חיישנים חיצוניים לטמפרטורה, זרם וכו ';
• ממסר לשליטה במכשירים אחרים;
• טיימרים מובנים לניתוק העומס;
• יומן אלקטרוני של פרמטרי הבקר.

יש לבחור את בקר המטען הסולארי על סמך הפונקציות הנדרשות.

6. בחירת הבקר לפי סוג המתח והוויסות הנוכחי. PWM ו- MPPT.

לגבי ויסות הזרם והמתח, ניתן לחלק בקרים מודרניים לשני סוגים עיקריים של PWM ו- MPPT.

1) בקרי PWM.

2) בקרי MPPT.

תיאור מפורט של הטכנולוגיה נראה בצורה הטובה ביותר במאמרים בקרי PWM, בקרי MPPT, מה ההבדל בין בקר PWM לבקר MPPT.

מאפייני המכשיר

צריכת חשמל נמוכה במצב סרק. המעגל תוכנן לסוללות חומצות עופרת קטנות עד בינוניות ושואב זרם נמוך (5mA) כאשר הוא אינו פעיל. זה מאריך את חיי הסוללה.

רכיבים זמינים. המכשיר משתמש ברכיבים קונבנציונליים (לא SMD) אותם ניתן למצוא בקלות בחנויות. שום דבר לא צריך להיות מהבהב, הדבר היחיד שאתה צריך הוא מד מתח וספק כוח מתכוונן כדי לכוון את המעגל.

הגרסה האחרונה של המכשיר. זו הגרסה השלישית של המכשיר, ולכן תוקנו מרבית השגיאות והליקויים שהיו בגירסאות הקודמות של המטען.

ויסות מתח. המכשיר משתמש בווסת מתח מקביל כך שמתח הסוללה לא יעלה על הנורמה, בדרך כלל 13.8 וולט.

הגנת מתח מתח. רוב המטענים הסולאריים משתמשים בדיודת שוטקי כדי להגן מפני דליפת סוללה לפאנל הסולארי. נעשה שימוש בווסת מתח שאנט כאשר הסוללה טעונה במלואה.אחת הבעיות בגישה זו היא הפסדי דיודות וכתוצאה מכך, החימום שלה. לדוגמא, פאנל סולארי של 100 וואט, 12 וולט, מספק 8A לסוללה, ירידת המתח על פני דיודת שוטקי תהיה 0.4 וולט, כלומר פיזור ההספק הוא כ -3.2 וואט. זהו, ראשית, הפסדים, ושנית, הדיודה תזדקק לרדיאטור כדי להסיר את החום. הבעיה היא שזה לא יעבוד להפחתת ירידת המתח, כמה דיודות המחוברות במקביל יקטינו את הזרם, אך ירידת המתח תישאר ככה. בתרשים שלהלן, במקום דיודות קונבנציונליות משתמשים במוספטים, ולכן הכוח הולך לאיבוד רק בגלל התנגדות פעילה (הפסדי התנגדות).

לשם השוואה, בפאנל 100 וואט בעת שימוש במוספי IRFZ48 (KP741A), אובדן החשמל הוא 0.5 וואט בלבד (ברבעון השני). משמעות הדבר היא פחות חום ויותר אנרגיה לסוללות. נקודה חשובה נוספת היא שלמוספטים יש מקדם טמפרטורה חיובי וניתן לחבר אותם במקביל להפחתת ההתנגדות.

בתרשים שלעיל נעשה שימוש בכמה פתרונות שאינם סטנדרטיים.

טְעִינָה. לא נעשה שימוש בדיודה בין הפאנל הסולארי לעומס, במקום ישנו מוסף Q2. דיודה במוספט מאפשרת לזרום זרם מהלוח לעומס. אם מופיע מתח משמעותי ב- Q2, אז הטרנזיסטור Q3 נפתח, הקבל C4 טעון, מה שמאלץ את מגבר ה- U2c ו- U3b לפתוח את הקו של Q2. כעת, ירידת המתח מחושבת על פי חוק אוהם, כלומר I * R, וזה הרבה פחות מאשר אם הייתה שם דיודה. הקבל C4 משוחרר מעת לעת באמצעות הנגד R7 ו- Q2 נסגר. אם זרם זורם מהלוח, אז EMF ההשראה העצמית של המשרן L1 מכריח מיד את Q3 להיפתח. זה קורה לעתים קרובות מאוד (פעמים בשנייה). במקרה שהזרם עובר לפאנל הסולרי, Q2 נסגר, אך Q3 לא נפתח, כי דיודה D2 מגבילה את ההשראה העצמית EMF של החנק L1. דיודה D2 יכולה להיות מדורגת לזרם 1A, אך במהלך הבדיקה התברר כי זרם כזה מתרחש לעיתים נדירות.

גוזם VR1 מגדיר את המתח המרבי. כאשר המתח עולה על 13.8 וולט, המגבר התפעולי U2d פותח את ה- mosfet של Q1 והפלט מהלוח "קצר" למקרקעין. בנוסף, Opamp U3b מכבה את Q2 וכן הלאה. הפאנל מנותק מהעומס. זה הכרחי מכיוון ש- Q1, בנוסף לפאנל הסולארי, "מקצר" על העומס והסוללה.

ניהול מוספטים של ערוץ N. מוספטים Q2 ו- Q4 דורשים יותר מתח בכונן מאשר אלה המשמשים במעגל. לשם כך, מגבר ה- U2 עם רצועת דיודות וקבלים יוצר מתח מוגבר VH. מתח זה משמש להפעלת U3, שהפלט שלו יהיה מתח יתר. חבורה של U2b ו- D10 מבטיחה את יציבות מתח המוצא ב 24 וולט. עם מתח זה, יהיה מתח של לפחות 10 וולט דרך מקור השער של הטרנזיסטור, כך שייצור החום יהיה קטן. בדרך כלל, למוספיות של תעלות N יש עכבה נמוכה בהרבה מזו של ערוץ P, ולכן הם שימשו במעגל זה.

הגנת מתח מתח. Mosfet Q4, אופאן U3a עם הידוק חיצוני של נגדים וקבלים, מיועדים להגנה על מתח נמוך. כאן נעשה שימוש ב- Q4 שאינו סטנדרטי. דיודת ה- mosfet מספקת זרם זרם קבוע לסוללה. כאשר המתח הוא מעל המינימום שצוין, ה- mosfet פתוח ומאפשר ירידת מתח קטנה בעת טעינת הסוללה, אך חשוב מכך, הוא מאפשר לזרם מהסוללה לזרום לעומס אם התא הסולארי אינו יכול לספק הספק יציאה מספיק. נתיך מגן מפני קצרים בצד העומס.

להלן תמונות של סידור האלמנטים והמעגלים המודפסים.

הגדרת המכשיר. במהלך שימוש רגיל במכשיר, אסור להכניס את המגשר J1! נורית ה- D11 משמשת להגדרה.להגדרת התצורה של המכשיר, חבר ספק כוח מתכוונן למסופי "העומס".

הגדרת הגנה על מתח נמוך הכנס את המגשר J1. באספקת החשמל, הגדר את מתח המוצא ל -10.5 וולט. סובב את הגוזם VR2 נגד כיוון השעון עד שדלקת הנורה D11 נדלקת. סובב את VR2 מעט בכיוון השעון עד שהנורית תיכבה. הסר את המגשר J1.

הגדרת המתח המרבי באספקת החשמל הגדירו את מתח המוצא ל 13.8 וולט. סובב את הגוזם VR1 עם כיוון השעון עד שהנורית D9 נכבית. סובב את VR1 לאט נגד כיוון השעון עד ש- LED D9 נדלק.

הבקר מוגדר. אל תשכח להסיר את המגשר J1!

אם הקיבולת של המערכת כולה קטנה, ניתן להחליף את המוספטים ב- IRFZ34 זול יותר. ואם המערכת חזקה יותר, ניתן להחליף את המוספטים ב- IRFZ48 חזק יותר.

בדיקה

כצפוי, לא היו בעיות בהפרשות. טעינת הסוללה הספיקה לטעינת הטאבלט, רצועת ה- LED הייתה גם כן דולקת, ובמתח סף של 10 וולט, הרצועה כבתה - הבקר כיבה את העומס כדי לא לפרוק את הסוללה מתחת לסף קבוע מראש.
אבל עם האישום, הכל לא הלך ככה. בהתחלה הכל היה בסדר, וההספק המרבי לפי מד הוואט היה בערך 50W, וזה די טוב. אך לקראת סוף המטען, הקלטת שהתחברה כשעומס החלה להבהב חזק. הסיבה ברורה גם ללא אוסצילוסקופ - שני ה- BMS אינם ידידותיים במיוחד זה עם זה. ברגע שהמתח באחד התאים מגיע לסף, ה- BMS מנתק את הסוללה, שבגללה מנותקים גם העומס וגם הבקר, ואז חוזר על התהליך. ובהתחשב בכך שמתחי הסף כבר מוגדרים בבקר, למעשה אין צורך בלוח ההגנה השני.

הייתי צריך לחזור לתכנן "B" - לשים רק את לוח האיזון על הסוללה, ולהשאיר את הבקר לשלוט בטעינה. לוח האיזון 3S נראה כך:

הבונוס של איזון זה הוא גם שהוא זול פי 2.

העיצוב התגלה כפשוטם ויפה עוד יותר - האיזון תפס את מקומו ה"נכון "על מחבר איזון הסוללה, הסוללה מחוברת לבקר דרך מחבר החשמל. בסך הכל זה נראה כך:

לא היו הפתעות נוספות. כשהמתח בסוללה עלה ל 12.5 וולט, הכוח שנצרך מהלוחות ירד לכמעט אפס והמתח עלה למקסימום "ללא עומס" (22 וולט), כלומר. החיוב כבר לא הולך.

המתח על 3 תאי הסוללה בסוף הטעינה היה 4.16V, 4.16V ו- 4.16V, מה שנותן סך של 12.48V, אין תלונות על בקרת טעינה, כמו גם על האיזון.

סוגים

דולק כבוי

סוג זה של מכשיר נחשב לפשוט והזול ביותר. המשימה היחידה והעיקרית שלה היא לכבות את אספקת המטען לסוללה כאשר מגיעים למתח המרבי כדי למנוע התחממות יתר.

עם זאת, לסוג זה חסרון מסוים, שהוא כיבוי מוקדם מדי. לאחר השגת הזרם המרבי, יש צורך לשמור על תהליך הטעינה למשך כמה שעות, ובקר זה יכבה אותו באופן מיידי.

כתוצאה מכך טעינת הסוללה תהיה באזור של 70% מהמקסימום. זה משפיע לרעה על הסוללה.

PWM

סוג זה הוא הפעלה / כיבוי מתקדמת. השדרוג הוא שיש לו מערכת אפנון רוחב דופק מובנית (PWM). פונקציה זו אפשרה לבקר, כשהגיע למתח המרבי, לא לכבות את אספקת הזרם, אלא להפחית את חוזקו.

מסיבה זו התאפשר לטעון את המכשיר כמעט לחלוטין.

MRRT

סוג זה נחשב למתקדם ביותר כיום. מהות עבודתו מבוססת על העובדה שהוא מסוגל לקבוע את הערך המדויק של המתח המרבי עבור סוללה נתונה. הוא עוקב ברציפות אחר הזרם והמתח במערכת.בשל הקבלה המתמדת של פרמטרים אלה, המעבד מסוגל לשמור על הערכים האופטימליים ביותר של זרם ומתח, מה שמאפשר לך ליצור הספק מרבי.

אם נשווה את הבקר MPPT ו- PWN, אז היעילות של הראשונה גבוהה בכ -20-35%.

שלושה עקרונות של בקרי טעינה לבניין

על פי עקרון הפעולה, ישנם שלושה סוגים של בקרי שמש. הסוג הראשון והפשוט ביותר הוא מכשיר הפעלה / כיבוי. המעגל של מכשיר כזה הוא משווה פשוט ביותר שמפעיל או מכבה את מעגל הטעינה בהתאם לערך המתח במסופי הסוללה. זהו סוג הבקר הפשוט והזול ביותר, אך הדרך בה הוא מייצר מטען היא הכי לא אמינה. העובדה היא שהבקר מכבה את מעגל הטעינה כאשר מגיעים למגבלת המתח במסופי הסוללה. אבל זה לא מחייב את הפחיות במלואן. המקסימום אינו עולה על 90% מהחיוב מהערך הנקוב. מחסור קבוע כזה בטעינה מצמצם משמעותית את ביצועי הסוללה ואת חייו.

מאפיין מתח זרם של המודול הסולארי

הסוג השני של בקרים - אלה מכשירים הבנויים על עיקרון ה- PWM (אפנון רוחב הדופק). אלה מכשירים מורכבים יותר, שבהם, בנוסף לרכיבי מעגל בדידים, ישנם כבר אלמנטים של מיקרואלקטרוניקה. התקנים המבוססים על PWM (אנגלית - PWM) טוענים סוללות בשלבים, ובוחרים את מצבי הטעינה האופטימליים. דגימה זו נעשית באופן אוטומטי ותלויה במידת העמוק של הסוללות. הבקר מעלה את המתח ובמקביל מוריד את הספק, ובכך מבטיח שהסוללה טעונה במלואה. החיסרון הגדול של בקר ה- PWM הוא הפסדים ניכרים במצב טעינת הסוללה - עד 40% אבדו.

PWM - בקר

הסוג השלישי הוא בקרי MPPTכלומר, פועל על פי העיקרון של מציאת נקודת ההספק המרבית של המודול הסולארי. במהלך הפעולה, מכשירים מסוג זה משתמשים בהספק המרבי הזמין לכל מצב טעינה. בהשוואה לאחרים, מכשירים מסוג זה נותנים כ- 25% - 30% יותר אנרגיה לטעינת סוללות מאשר מכשירים אחרים.

MPPT - בקר

הסוללה טעונה במתח נמוך בהשוואה לסוגים אחרים של בקרים, אך עם חוזק זרם גבוה יותר. היעילות של מכשירי MPPT מגיעה ל -90% - 95%.

אפשרויות בחירה

ישנם רק שני קריטריונים לבחירה:

1. הנקודה הראשונה והחשובה מאוד היא המתח הנכנס. המקסימום של מחוון זה צריך להיות גבוה בכ -20% ממתח המעגל הפתוח של סוללת השמש.
2. הקריטריון השני הוא הזרם המדורג. אם נבחר סוג PWN, הזרם המדורג שלו חייב להיות גבוה מזרם הקצר של הסוללה בכ -10%. אם נבחר MPPT, אז המאפיין העיקרי שלו הוא כוח. פרמטר זה חייב להיות גדול יותר מהמתח של המערכת כולה כפול הזרם המדורג של המערכת. לצורך חישובים המתח נלקח באמצעות סוללות פרוקות.

דרכים לחיבור בקרים

בהתחשב בנושא החיבורים, יש לציין מיד: להתקנת כל מכשיר בודד, תכונה אופיינית היא העבודה עם סדרה ספציפית של פאנלים סולאריים.

כך, למשל, אם משתמשים בבקר שנועד למתח כניסה מרבי של 100 וולט, סדרה של פאנלים סולאריים צריכה להוציא מתח לא יותר מערך זה.

כל תחנת כוח סולארית פועלת על פי כלל האיזון בין מתח היציאה והכניסה בשלב הראשון. מגבלת המתח העליונה של הבקר חייבת להתאים למגבלת המתח העליונה של הלוח

לפני חיבור ההתקן, יש צורך לקבוע את מקום ההתקנה הפיזית שלו. על פי הכללים, יש לבחור את מקום ההתקנה באזורים יבשים ומאווררים היטב. נוכחות של חומרים דליקים ליד המכשיר אינה נכללת.

הימצאות מקורות רטט, חום ולחות בסביבתו המיידית של המכשיר אינה מקובלת. על אתר ההתקנה להיות מוגן מפני משקעים אטמוספריים ואור שמש ישיר.

טכניקה לחיבור דגמי PWM

כמעט כל יצרני בקרי PWM דורשים רצף מדויק של התקני חיבור.

הטכניקה של חיבור בקרי PWM למכשירים היקפיים אינה קשה במיוחד. כל לוח מצויד במסופים שכותרתו. כאן אתה פשוט צריך לעקוב אחר רצף הפעולות.

התקנים היקפיים חייבים להיות מחוברים בהתאמה מלאה לייעודי מסופי המגע:

1. חבר את חוטי הסוללה למסופי הסוללה של ההתקן בהתאם לקוטביות המצוינת.
2. הפעל את נתיך המגן ישירות בנקודת המגע של החוט החיובי.
3. על המגעים של הבקר המיועד לפאנל הסולארי, תקנו את המוליכים היוצאים מהפאנלים הסולאריים של הפאנלים. שימו לב לקוטביות.
4. חבר מנורת בדיקה במתח המתאים (בדרך כלל 12 / 24V) למסופי העומס של המכשיר.

אסור להפר את הרצף שצוין. לדוגמא, חל איסור מוחלט לחבר פאנלים סולאריים מלכתחילה כאשר הסוללה אינה מחוברת. על ידי פעולות כאלה המשתמש מסתכן ב"שרפת "המכשיר. חומר זה מתאר בפירוט רב יותר את תרשים ההרכבה של תאים סולאריים עם סוללה.

כמו כן, עבור בקרי סדרת PWM, אין זה מקובל לחבר מהפך מתח למסופי העומס של הבקר. יש לחבר את המהפך ישירות למסופי הסוללה.

נוהל חיבור התקני MPPT

הדרישות הכלליות להתקנה פיזית למכשירים מסוג זה אינן שונות ממערכות קודמות. אך ההתקנה הטכנולוגית לרוב שונה במקצת, מכיוון שבקרי MPPT נחשבים לרוב למכשירים חזקים יותר.

לבקרים המיועדים לרמות הספק גבוהות, מומלץ להשתמש בכבלים של חתכים גדולים, המצוידים במסופי מתכת, בחיבורי מעגל הכוח.

לדוגמא, עבור מערכות בעלות הספק גבוה, דרישות אלה משלימות בכך שיצרנים ממליצים לקחת כבל לקווי חיבור חשמל המיועדים לצפיפות זרם של לפחות 4 A / mm2. כלומר, למשל לבקר עם זרם של 60 A, יש צורך בכבל כדי להתחבר לסוללה עם חתך רוחב של לפחות 20 מ"מ.

הכבלים המחברים חייבים להיות מצוידים בזיזי נחושת, מכווצים היטב בכלי מיוחד. המסופים השליליים של הפאנל הסולארי והסוללה חייבים להיות מצוידים במתאמי נתיכים ומתגים.

גישה זו מבטלת הפסדי אנרגיה ומבטיחה תפעול בטוח של ההתקנה.

דיאגרמת בלוק לחיבור בקר MPPT חזק: 1 - פאנל סולארי; 2 - בקר MPPT; 3 - בלוק מסוף; 4.5 - נתיכים; 6 - מתג הפעלה לבקר; 7.8 - אוטובוס קרקעי

לפני חיבור פאנלים סולאריים למכשיר, וודאו שהמתח במסופים תואם או נמוך מהמתח שמותר להחיל על כניסת הבקר.

חיבור ציוד היקפי למכשיר MTTP:

1. הצב את מתגי הפאנל והסוללה במצב כבוי.
2. הסר את הפאנל ואת נתיכי הגנת הסוללה.
3. חבר את הכבל ממסוף הסוללה למסופי הבקר של הסוללה.
4. חבר את מובילי הפאנל הסולארי עם מסופי הבקר המסומנים בסימן המתאים.
5. חבר כבל בין מסוף הקרקע לאוטובוס הקרקע.
6. התקן את חיישן הטמפרטורה על הבקר בהתאם להוראות.

לאחר שלבים אלה, יש צורך להכניס את נתיך הסוללה שהוצא בעבר למקומו ולהפוך את המתג למצב "פועל". אות זיהוי הסוללה יופיע על מסך הבקר.

לאחר מכן, לאחר הפסקה קצרה (1-2 דקות), החלף את נתיך הפאנל הסולארי שהוסר בעבר והסב את מתג הפאנל למצב "פועל".

מסך המכשיר יציג את ערך המתח של הפאנל הסולארי. רגע זה מעיד על שיגור מוצלח של תחנת הכוח הסולארית להפעלה.

כיצד לחבר בקרי PWM

תנאי החיבור הכללי, חובה על כל הבקרים, הוא עמידתם בתאי השמש המשמשים. אם המכשיר אמור לפעול עם מתח כניסה של 100 וולט, אז בפלט הפאנל הוא לא צריך לחרוג מערך זה.

לפני חיבור ציוד הבקרה, יש צורך לבחור את מיקום ההתקנה. החדר חייב להיות יבש, עם אוורור טוב, יש להסיר ממנו את כל החומרים הדליקים, כמו כן יש לבטל את הגורמים ללחות, לחום מוגזם ולרטט. מספק הגנה מפני קרינה אולטרה סגולה ישירה והשפעות סביבתיות שליליות.

בעת חיבור למעגל הכללי של בקרי PWM, יש צורך לעקוב בקפדנות אחר רצף הפעולות, וכל המכשירים ההיקפיים מחוברים דרך מסופי המגע שלהם:

• מסופי הסוללה מחוברים למסופי המכשיר ביחס לקוטביות.
• נתיך מגן מותקן בנקודת המגע עם המוליך החיובי.
• לאחר מכן, פאנלים סולאריים מחוברים באותו אופן, תוך התבוננות בקוטביות החוטים והמסופים.
• תקינות החיבורים נבדקת על ידי מנורת בדיקה 12 או 24 וולט המחוברת למסופי העומס.

בקר תוצרת בית: תכונות, אביזרים

המכשיר מתוכנן לעבוד עם פאנל סולארי אחד בלבד, המייצר זרם בעל חוזק שאינו עולה על 4 A. קיבולת הסוללה, הנטענת על ידי הבקר, היא 3,000 A * h.

כדי לייצר את הבקר, עליך להכין את האלמנטים הבאים:

• 2 מיקרו מעגלים: LM385-2.5 ו- TLC271 (הוא מגבר תפעולי);
• 3 קבלים: C1 ו- C2 הם בעלי הספק נמוך, בעלי 100n; ל- C3 קיבולת של 1000u, מדורגת ל- 16 וולט;
• נורית חיווי אחת (D1);
• דיודת שוטקי 1;
• דיודה אחת SB540. במקום זאת, תוכלו להשתמש בכל דיודה, העיקר שהיא יכולה לעמוד בזרם המרבי של הסוללה הסולארית;
• 3 טרנזיסטורים: BUZ11 (Q1), BC548 (Q2), BC556 (Q3);
• 10 נגדים (R1 - 1k5, R2 - 100, R3 - 68k, R4 ו- R5 - 10k, R6 - 220k, R7 - 100k, R8 - 92k, R9 - 10k, R10 - 92k). כולם יכולים להיות 5%. אם אתה רוצה יותר דיוק, אתה יכול לקחת נגדים של 1%.

הבקר הפשוט ביותר ביתי

כשאתה מכין בקר כלשהו בעצמך, יש להקפיד על תנאים מסוימים. ראשית, מתח הקלט המרבי חייב להיות שווה למתח הסוללה ללא עומס. שנית, יש לשמור על היחס: 1.2P

תרשים הבקר הפשוט ביותר

מכשיר זה נועד לפעול כחלק מתחנת כוח סולארית בהספק נמוך. העיקרון של הבקר הוא פשוט ביותר. כאשר המתח במסופי הסוללה מגיע לערך שנקבע, הטעינה נעצרת. בעתיד, מיוצר רק מה שמכונה תשלום הצניחה.

בקר רכוב על גבי PCB

כאשר המתח יורד מתחת לרמה שנקבעה, מתחדש אספקת החשמל לסוללות. אם בעת הפעלת עומס בהעדר טעינה, מתח הסוללה נמוך מ- 11 וולט, הבקר ינתק את העומס. זה מבטל את פריקת הסוללות בהיעדר השמש.

כיצד אוכל להחליף רכיבים מסוימים

ניתן להחליף כל אחד מהאלמנטים הללו. בעת התקנת מעגלים אחרים, עליך לחשוב על שינוי הקיבול של הקבל C2 ובחירת ההטיה של הטרנזיסטור Q3.

במקום טרנזיסטור MOSFET, אתה יכול להתקין כל אחר. על האלמנט להיות בעל התנגדות נמוכה לערוצים פתוחים. עדיף לא להחליף את דיודת שוטקי. אתה יכול להתקין דיודה רגילה, אך יש להציב אותה כהלכה.

נגדים R8, R10 הם 92 kOhm. ערך זה אינו סטנדרטי. בגלל זה קשה למצוא נגדים כאלה. ההחלפה המלאה שלהם יכולה להיות שני נגדים עם 82 ו -10 kOhm.צריך לכלול אותם ברצף.

אם הבקר לא ישמש בסביבה עוינת, אתה יכול להתקין נגד גוזם. זה מאפשר לשלוט על מתח. זה לא יעבוד הרבה זמן בסביבה אגרסיבית.

אם יש צורך להשתמש בבקר לפאנלים חזקים יותר, יש להחליף את הטרנזיסטור והדיודה MOSFET באנלוגים חזקים יותר. אין צורך לשנות את כל הרכיבים האחרים. אין טעם להתקין גוף קירור לוויסות 4 A. על ידי התקנת ה- MOSFET על גוף קירור מתאים, המכשיר יוכל לפעול עם לוח יעיל יותר.

עקרון הפעולה

בהעדר זרם מהסוללה הסולארית, הבקר נמצא במצב שינה. הוא אינו משתמש באף אחד מצמר הסוללה. לאחר שקרני השמש פוגעות בלוח, זרם חשמלי מתחיל לזרום לבקר. זה צריך להידלק. עם זאת, נורית החיווי יחד עם 2 טרנזיסטורים חלשים נדלקת רק כאשר המתח מגיע ל -10 וולט.

לאחר שהגיע למתח זה, הזרם יזרום דרך דיודת שוטקי לסוללה. אם המתח עולה ל 14 וולט, המגבר U1 יתחיל לפעול, שידליק את ה- MOSFET. כתוצאה מכך, ה- LED יכבה, ושני טרנזיסטורים בעלי הספק נמוך. הסוללה לא תיטען. בשלב זה, C2 ישוחרר. בממוצע זה לוקח 3 שניות. לאחר פריקת הקבל C2, תתגבר על ההיסטריה של U1, ה- MOSFET ייסגר, הסוללה תתחיל להיטען. הטעינה תימשך עד שהמתח יעלה לרמת המיתוג.

הטעינה מתרחשת מעת לעת. יתר על כן, משך הזמן תלוי מהו זרם הטעינה של הסוללה וכמה חזקים המכשירים המחוברים אליה. הטעינה נמשכת עד שהמתח מגיע ל -14 וולט.

המעגל נדלק תוך זמן קצר מאוד. הכללתו מושפעת מזמן טעינת C2 בזרם המגביל את הטרנזיסטור Q3. הזרם לא יכול להיות יותר מ- 40 mA.