Cum să faci un controler de încărcare a bateriei cu propriile mâini

Aici veți afla:

• Când aveți nevoie de un controler
• Funcțiile controlerului solar
• Cum funcționează controlerul de încărcare a bateriei
• Caracteristicile dispozitivului
• Tipuri
• Opțiuni de selecție
• Modalități de conectare a controlerelor
• Controler de casă: caracteristici, accesorii
• Cum pot înlocui unele componente
• Principiul de funcționare

Controlerul de încărcare a bateriei solare este un element obligatoriu al sistemului de alimentare de pe panourile solare, cu excepția bateriilor și a panourilor în sine. De ce este responsabil și cum să-l facă singur?

Când aveți nevoie de un controler

Energia solară este încă limitată (la nivelul gospodăriei) la crearea de panouri fotovoltaice de putere relativ redusă. Dar, indiferent de designul convertorului fotoelectric solare-curent, acest dispozitiv este echipat cu un modul numit controler de încărcare a bateriei solare.

Într-adevăr, setarea de fotosinteză a luminii solare include o baterie reîncărcabilă, care stochează energia primită de la panoul solar. Această sursă secundară de energie este deservită în principal de controler.

Apoi, vom înțelege dispozitivul și principiile de funcționare ale acestui dispozitiv și vom vorbi despre cum să-l conectăm.

Când bateria este la încărcarea maximă, controlerul va regla alimentarea curentă cu aceasta, reducând-o la suma necesară de compensare pentru auto-descărcarea dispozitivului. Dacă bateria este complet descărcată, controlerul va deconecta orice încărcare de pe dispozitiv.

Necesitatea acestui dispozitiv poate fi redusă la următoarele puncte:

1. Încărcarea bateriei în mai multe etape;
2. Reglarea pornirii / opririi bateriei la încărcarea / descărcarea dispozitivului;
3. Conexiune baterie la încărcare maximă;
4. Conectarea încărcării de la fotocelule în modul automat.

Controlerul de încărcare a bateriei pentru dispozitivele solare este important, deoarece îndeplinirea tuturor funcțiilor sale într-o stare bună de funcționare crește foarte mult durata de viață a bateriei încorporate.

Cum se conectează un controler de încărcare solară?

Acest dispozitiv poate fi amplasat în interiorul invertorului sau poate fi și un instrument separat.

Când vă gândiți la conectare, ar trebui să țineți cont de caracteristicile tuturor componentelor centralei. De exemplu, U nu trebuie să fie mai mare decât cel cu care poate lucra controlerul.

Instalarea trebuie efectuată într-un loc unde nu va fi umezeală. Mai jos sunt opțiunile pentru conectarea a două tipuri comune de controlere solare.

Conexiune MPPT

Acest dispozitiv este suficient de puternic și se conectează într-un anumit mod. La capetele firelor cu care este conectat există urechi de cupru cu cleme. Ștampilele minus atașate controlerului trebuie să fie echipate cu adaptoare, siguranțe și comutatoare. O astfel de soluție nu va permite risipirea energiei și va face centrala solară mai sigură. Tensiunea de pe panourile solare trebuie să corespundă tensiunii controlerului.

Înainte de a pune dispozitivul mppt în circuit, rotiți comutatoarele contactelor în poziția „off” și scoateți siguranțele. Toate acestea se fac în conformitate cu următorul algoritm:

1. Efectuați ambreiajul ștampilelor bateriei și controlerului.
2. Atașați panouri solare la controler.
3. Oferiți împământare.
4. Puneți un senzor care monitorizează nivelul de temperatură pe dispozitivul de control.

Când efectuați această procedură, asigurați-vă că polaritatea contactelor este corectă. Când totul este gata, rotiți comutatorul în poziția „ON” și introduceți siguranțele.Funcționarea corectă va fi vizibilă dacă informațiile despre încărcare sunt afișate pe afișajul controlerului.

Conectarea bateriei solare la controlerul PWM

Pentru a face acest lucru, urmați un algoritm simplu de asociere:

1. Conectați cablul bateriei cu ștampilele controlerului pwm.
2. Pentru un fir cu polaritate „+”, trebuie să includeți o siguranță pentru protecție.
3. Conectați firele de la SB la controlerul de încărcare solară.
4. Conectați un bec de 12 volți la bornele de încărcare ale controlerului.

Respectați marcajele la conectare. În caz contrar, dispozitivele se pot rupe. Nu conectați invertorul la contactele dispozitivului de monitorizare. Ar trebui să se agațe de contactele bateriei.

Funcțiile controlerului solar

Modulul electronic, numit controlerul bateriei solare, este conceput pentru a îndeplini o varietate de funcții de monitorizare în timpul procesului de încărcare / descărcare a bateriei solare.

Acesta arată ca unul dintre numeroasele modele existente de controlere de încărcare pentru panouri solare. Acest modul aparține dezvoltării tipului PWM

Când lumina soarelui cade pe suprafața unui panou solar instalat, de exemplu, pe acoperișul unei case, fotocelulele dispozitivului transformă această lumină în curent electric.

De fapt, energia rezultată ar putea fi alimentată direct la bateria de stocare. Cu toate acestea, procesul de încărcare / descărcare a bateriei are propriile subtilități (anumite niveluri de curenți și tensiuni). Dacă neglijăm aceste subtilități, bateria se va defecta într-o perioadă scurtă de timp.

Pentru a nu avea consecințe atât de triste, este proiectat un modul numit controler de încărcare pentru o baterie solară.

Pe lângă monitorizarea nivelului de încărcare a bateriei, modulul monitorizează și consumul de energie. În funcție de gradul de descărcare, circuitul controlerului de încărcare a bateriei de la bateria solară reglează și setează nivelul de curent necesar pentru încărcarea inițială și ulterioară.

În funcție de capacitatea controlerului de încărcare a bateriei solare, proiectarea acestor dispozitive poate avea configurații foarte diferite.

În general, în termeni simpli, modulul oferă o „viață” fără griji a bateriei, care se acumulează periodic și eliberează energie către dispozitivele de consum.

Controlere baterii PWM

Controlerele de încărcare a bateriei solare de tip PWM, a căror denumire prescurtată este derivată din modularea lățimii pulsului, sunt considerate a fi mai tehnologice și mai eficiente. Tradus în limba rusă, acest dispozitiv aparține categoriei PWM, adică folosește modularea lățimii impulsului curentului.

Funcția principală a dispozitivului este de a elimina problemele care decurg din încărcarea incompletă. Nivelul complet este atins prin posibilitatea de a reduce curentul când atinge valoarea maximă. Încărcarea devine mai lungă, dar efectul este mult mai mare.

Controlerul funcționează după cum urmează. Înainte de a intra în dispozitiv, curentul electric intră în componenta stabilizatoare și în circuitul de separare rezistivă. În această secțiune, potențialele tensiunii de intrare sunt egalizate, protejând astfel regulatorul în sine. Limita de tensiune de intrare poate diferi în funcție de model.

Mai mult, tranzistoarele de putere sunt pornite, limitând curentul și tensiunea la valorile setate. Acestea sunt controlate de un cip folosind un cip driver. După aceea, tensiunea de ieșire a tranzistoarelor capătă parametri normali, adecvați pentru încărcarea bateriei. Acest circuit este completat de un senzor de temperatură și un driver. Ultima componentă acționează asupra tranzistorului de putere, care reglează puterea sarcinii conectate.

Cum funcționează controlerul de încărcare a bateriei

În absența luminii solare pe fotocelulele structurii, aceasta se află în modul de repaus.După ce razele apar pe elemente, controlerul este încă în modul de repaus. Se aprinde numai dacă energia stocată de la soare atinge 10 volți în echivalent electric.

De îndată ce tensiunea atinge această cifră, dispozitivul pornește și începe să furnizeze curent bateriei prin dioda Schottky. Procesul de încărcare a bateriei în acest mod va continua până când tensiunea primită de controler ajunge la 14 V. Dacă se întâmplă acest lucru, vor apărea unele modificări în circuitul controlerului pentru o baterie solară de 35 de wați sau oricare alta. Amplificatorul va deschide accesul la MOSFET, iar celelalte două, mai slabe, vor fi închise.

Aceasta va opri încărcarea bateriei. De îndată ce tensiunea scade, circuitul va reveni la poziția inițială și încărcarea va continua. Timpul alocat pentru această operațiune controlerului este de aproximativ 3 secunde.

Selectarea controlerului de încărcare pentru funcțiile necesare

În lumea modernă, într-un efort de a crește eficiența, autonomia și eficiența controlului informațiilor, controlerele de încărcare solară aplică, de asemenea, cerințe pentru furnizarea diverselor funcții, în funcție de locul de aplicare al controlerului.

Cele mai solicitate funcții necesare unui controler de încărcare sunt:

• Detectarea automată a tensiunii nominale a panourilor solare și a bateriilor 12V / 24V / 36V / 48V etc.
• Prezența unui afișaj pentru afișarea citirilor și ușurința de ajustare;
• Capacitatea de a seta manual parametrii controlerului;
• Disponibilitatea porturilor de comunicații pentru conectarea unui afișaj extern sau a unui computer, ținând cont de accesul de la distanță. Porturi precum RS232, USB, interfețe Ethernet pentru comunicarea cu alte dispozitive;
• Suport pentru diferite tipuri de baterii;
• Protecții încorporate: suprasarcină, suprasarcină, scurtcircuit;
• Autodiagnosticul cuprinzător și protecția electronică pot preveni daunele cauzate de instalarea necorespunzătoare sau erorile de sistem;
• Senzori externi pentru temperatură, curent etc.;
• Releu pentru controlul altor dispozitive;
• Temporizatoare încorporate pentru deconectarea sarcinii;
• Jurnal electronic al parametrilor controlerului.

Regulatorul de încărcare solară trebuie selectat pe baza funcțiilor necesare.

6. Selectarea controlerului după tipul de reglare a tensiunii și curentului. PWM și MPPT.

În ceea ce privește reglarea curentului și a tensiunii, controlerele moderne pot fi împărțite în două tipuri principale de PWM și MPPT.

1) Controlere PWM.

2) Controlere MPPT.

O descriere detaliată a tehnologiei este cel mai bine văzută în articolele Controlere PWM, Controlere MPPT, care este diferența dintre controlerele PWM și MPPT.

Caracteristicile dispozitivului

Consum redus de energie la ralanti. Circuitul a fost conceput pentru baterii de plumb cu dimensiuni mici și mijlocii și atrage un curent redus (5mA) atunci când este în repaus. Aceasta prelungește durata de viață a bateriei.

Componente ușor disponibile. Dispozitivul folosește componente convenționale (nu SMD) care pot fi găsite cu ușurință în magazine. Nu trebuie să clipească nimic, singurul lucru de care aveți nevoie este un voltmetru și o sursă de alimentare reglabilă pentru a regla circuitul.

Cea mai recentă versiune a dispozitivului. Aceasta este a treia versiune a dispozitivului, astfel încât majoritatea erorilor și neajunsurilor prezente în versiunile anterioare ale încărcătorului au fost corectate.

Reglarea tensiunii. Dispozitivul folosește un regulator de tensiune paralel, astfel încât tensiunea bateriei să nu depășească norma, de obicei 13,8 volți.

Protecție la subtensiune. Majoritatea încărcătoarelor solare utilizează o diodă Schottky pentru a proteja împotriva scurgerilor bateriei către panoul solar. Un regulator de tensiune de șunt este utilizat atunci când bateria este complet încărcată.Una dintre problemele acestei abordări sunt pierderile de diode și, în consecință, încălzirea acesteia. De exemplu, un panou solar de 100 de wați, 12V, furnizează bateriei 8A, căderea de tensiune pe dioda Schottky va fi de 0,4V, adică disiparea puterii este de aproximativ 3,2 wați. Aceasta este, în primul rând, pierderi și, în al doilea rând, dioda va avea nevoie de un radiator pentru a elimina căldura. Problema este că nu va funcționa pentru a reduce căderea de tensiune, mai multe diode conectate în paralel vor reduce curentul, dar căderea de tensiune va rămâne așa. În diagrama de mai jos, în loc de diode convenționale, se utilizează mosfete, prin urmare puterea se pierde doar pentru rezistență activă (pierderi rezistive).

Pentru comparație, într-un panou de 100 W atunci când utilizați mosfete IRFZ48 (KP741A), pierderea de putere este de numai 0,5 W (la Q2). Acest lucru înseamnă mai puțină căldură și mai multă energie pentru baterii. Un alt punct important este că mosfetele au un coeficient de temperatură pozitiv și pot fi conectate în paralel pentru a reduce rezistența.

Diagrama de mai sus utilizează câteva soluții non-standard.

Încărcare. Nu este utilizată nicio diodă între panoul solar și sarcină, în schimb există un mosfet Q2. O diodă din mosfet permite curentului să curgă de la panou la sarcină. Dacă apare o tensiune semnificativă pe Q2, atunci tranzistorul Q3 se deschide, condensatorul C4 este încărcat, ceea ce forțează op-amp-ul U2c și U3b să deschidă mosfet-ul Q2. Acum, căderea de tensiune este calculată conform legii lui Ohm, adică I * R și este mult mai puțin decât dacă ar exista o diodă acolo. Condensatorul C4 este descărcat periodic prin rezistorul R7 și Q2 se închide. Dacă curge un curent din panou, atunci EMF de autoinducție a inductorului L1 forțează imediat Q3 să se deschidă. Acest lucru se întâmplă foarte des (de multe ori pe secundă). În cazul în care curentul merge la panoul solar, Q2 se închide, dar Q3 nu se deschide, deoarece dioda D2 limitează CEM de autoinducție a sufocatorului L1. Dioda D2 poate fi evaluată pentru 1A curent, dar în timpul testării sa dovedit că un astfel de curent apare rar.

Aparatul de tuns VR1 setează tensiunea maximă. Când tensiunea depășește 13,8 V, amplificatorul operațional U2d deschide mosfet-ul Q1 și ieșirea din panou este „scurtcircuitată” la masă. În plus, opamp-ul U3b oprește Q2 și așa mai departe. panoul este deconectat de la sarcină. Acest lucru este necesar deoarece Q1, pe lângă panoul solar, „scurtcircuitează” sarcina și bateria.

Managementul mosfetelor cu canal N. Mosfetele Q2 și Q4 necesită mai multă tensiune pentru a acționa decât cele utilizate în circuit. Pentru a face acest lucru, amplificatorul opțional U2 cu o legare de diode și condensatori creează o tensiune crescută VH. Această tensiune este utilizată pentru alimentarea U3, a cărei ieșire va fi supratensiune. O grămadă de U2b și D10 asigură stabilitatea tensiunii de ieșire la 24 de volți. Cu această tensiune, va exista o tensiune de cel puțin 10V prin sursa porții tranzistorului, astfel încât generarea de căldură va fi mică. De obicei, mosfetele cu canal N au o impedanță mult mai mică decât cele cu canal P, motiv pentru care au fost utilizate în acest circuit.

Protecție la subtensiune. Mosfet Q4, opamp U3a cu curele exterioare de rezistențe și condensatori, sunt proiectate pentru protecție la subtensiune. Aici Q4 este utilizat non-standard. Dioda MOSFET asigură un flux constant de curent în baterie. Când tensiunea este peste minimul specificat, mosfet-ul este deschis, permițând o mică cădere de tensiune la încărcarea bateriei, dar, mai important, permite curentului din baterie să curgă la sarcină dacă celula solară nu poate furniza o putere de ieșire suficientă. O siguranță protejează împotriva scurtcircuitelor pe partea de sarcină.

Mai jos sunt imagini cu dispunerea elementelor și a plăcilor cu circuite imprimate

Configurarea dispozitivului. În timpul utilizării normale a dispozitivului, jumperul J1 nu trebuie introdus! LED-ul D11 este utilizat pentru setare.Pentru a configura dispozitivul, conectați o sursă de alimentare reglabilă la terminalele „de încărcare”.

Setarea protecției de subtensiune Introduceți jumperul J1. În sursa de alimentare, setați tensiunea de ieșire la 10,5V. Rotiți tunsorul VR2 în sens invers acelor de ceasornic până când LED-ul D11 se aprinde. Rotiți VR2 ușor în sensul acelor de ceasornic până când LED-ul se stinge. Scoateți jumperul J1.

Setarea tensiunii maxime În sursa de alimentare, setați tensiunea de ieșire la 13,8V. Rotiți tunderea VR1 în sensul acelor de ceasornic până când LED-ul D9 se stinge. Rotiți VR1 încet în sens invers acelor de ceasornic până când LED-ul D9 se aprinde.

Controlerul este configurat. Nu uitați să scoateți jumperul J1!

Dacă capacitatea întregului sistem este mică, atunci mosfeturile pot fi înlocuite cu IRFZ34 mai ieftin. Și dacă sistemul este mai puternic, atunci mosfeturile pot fi înlocuite cu IRFZ48 mai puternic.

Testarea

Așa cum era de așteptat, nu au existat probleme cu descărcarea de gestiune. Încărcarea bateriei a fost suficientă pentru a încărca tableta, banda LED a fost și ea aprinsă, iar la o tensiune de prag de 10V, banda s-a stins - controlerul a oprit sarcina pentru a nu descărca bateria sub un prag predeterminat.
Dar cu acuzația, totul nu a mers chiar așa. La început, totul era în regulă, iar puterea maximă conform wattmetrului era de aproximativ 50W, ceea ce este destul de bun. Dar spre sfârșitul încărcării, banda conectată ca o sarcină a început să pâlpâie puternic. Motivul este clar chiar și fără un osciloscop - cei doi BMS nu sunt foarte prietenoși unul cu celălalt. De îndată ce tensiunea de pe una dintre celule ajunge la prag, BMS deconectează bateria, din cauza căreia atât sarcina cât și controlerul sunt deconectate, atunci procesul se repetă. Și având în vedere că tensiunile de prag sunt deja setate în controler, a doua placă de protecție nu este în esență necesară.

A trebuit să mă întorc la planul „B” - să pun doar placa de echilibrare pe baterie, lăsând controlul încărcării la controler. Tabloul de echilibru 3S arată astfel:

Bonusul acestui echilibru este, de asemenea, că este de 2 ori mai ieftin.

Designul s-a dovedit a fi și mai simplu și mai frumos - echilibrorul și-a luat locul „de drept” pe conectorul de echilibrare a bateriei, bateria este conectată la controler prin conectorul de alimentare. Toate împreună arată astfel:

Nu au mai fost surprize. Când tensiunea bateriei a crescut la 12,5V, puterea consumată de la panouri a scăzut la aproape zero și tensiunea a crescut la maximul „fără sarcină” (22V), adică taxa nu mai merge.

Tensiunea pe cele 3 celule ale bateriei la sfârșitul încărcării a fost de 4,16 V, 4,16 V și 4,16 V, ceea ce oferă un total de 12,48 V, nu există plângeri despre controlul încărcării, precum și despre echilibrare.

Tipuri

Pornit / Oprit

Acest tip de dispozitiv este considerat cel mai simplu și mai ieftin. Sarcina sa principală este de a opri alimentarea cu încărcare a bateriei atunci când se atinge tensiunea maximă pentru a preveni supraîncălzirea.

Cu toate acestea, acest tip are un anumit dezavantaj, care este oprirea prea devreme. După atingerea curentului maxim, este necesar să mențineți procesul de încărcare timp de câteva ore, iar acest controler îl va opri imediat.

Ca rezultat, încărcarea bateriei va fi de aproximativ 70% din maxim. Acest lucru afectează negativ bateria.

PWM

Acest tip este un On / Off avansat. Actualizarea este că are un sistem încorporat de modulare a lățimii impulsurilor (PWM). Această funcție a permis controlerului, la atingerea tensiunii maxime, să nu oprească alimentarea cu curent, ci să-i reducă puterea.

Din această cauză, a devenit posibilă încărcarea aproape completă a dispozitivului.

MRRT

Acest tip este considerat cel mai avansat în prezent. Esența muncii sale se bazează pe faptul că este capabil să determine valoarea exactă a tensiunii maxime pentru o anumită baterie. Monitorizează continuu curentul și tensiunea din sistem.Datorită primirii constante a acestor parametri, procesorul este capabil să mențină cele mai optime valori ale curentului și tensiunii, ceea ce vă permite să creați o putere maximă.

Dacă comparăm controlerul MPPT și PWN, atunci eficiența primului este mai mare cu aproximativ 20-35%.

Trei principii ale construcției controlerelor de încărcare

Conform principiului de funcționare, există trei tipuri de controlere solare. Primul și cel mai simplu tip este un dispozitiv On / Off. Circuitul unui astfel de dispozitiv este un cel mai simplu comparator care pornește sau oprește circuitul de încărcare în funcție de valoarea tensiunii la bornele bateriei. Acesta este cel mai simplu și mai ieftin tip de controler, dar modul în care generează încărcarea este cel mai nesigur. Faptul este că controlerul oprește circuitul de încărcare când se atinge limita de tensiune la bornele bateriei. Dar acest lucru nu încarcă pe deplin cutiile. Maximul nu depășește 90% din taxa din valoarea nominală. O astfel de lipsă constantă de încărcare reduce semnificativ performanța bateriei și durata de viață a acesteia.

Caracteristica curent-tensiune a modulului solar

Al doilea tip de controlere - acestea sunt dispozitive construite pe principiul PWM (modulare a lățimii impulsurilor). Acestea sunt dispozitive mai complexe, în care, pe lângă componentele de circuit discret, există deja elemente de microelectronică. Dispozitivele bazate pe PWM (engleză - PWM) încarcă bateriile în etape, alegând modurile optime de încărcare. Eșantionarea se face automat și depinde de cât de adânc sunt descărcate bateriile. Controlerul ridică tensiunea în timp ce scade simultan amperajul, asigurându-se astfel că bateria este complet încărcată. Marele dezavantaj al controlerului PWM este pierderile notabile în modul de încărcare a bateriei - se pierd până la 40%.

PWM - controler

Al treilea tip este controlerele MPPT, adică funcționând pe principiul găsirii punctului maxim de putere al modulului solar. În timpul funcționării, dispozitivele de acest tip folosesc puterea maximă disponibilă pentru orice mod de încărcare. Comparativ cu altele, dispozitivele de acest tip oferă aproximativ 25% - 30% mai multă energie pentru a încărca bateriile decât alte dispozitive.

MPPT - controler

Bateria este încărcată cu o tensiune mai mică decât alte tipuri de controlere, dar cu o putere de curent mai mare. Eficiența dispozitivelor MPPT ajunge la 90% - 95%.

Opțiuni de selecție

Există doar două criterii de selecție:

1. Primul și foarte important punct este tensiunea de intrare. Maximul acestui indicator ar trebui să fie mai mare cu aproximativ 20% din tensiunea în circuit deschis a bateriei solare.
2. Al doilea criteriu este curentul nominal. Dacă este selectat tipul PWN, atunci curentul său nominal trebuie să fie mai mare decât curentul de scurtcircuit al bateriei cu aproximativ 10%. Dacă se alege MPPT, atunci principala sa caracteristică este puterea. Acest parametru trebuie să fie mai mare decât tensiunea întregului sistem înmulțită cu curentul nominal al sistemului. Pentru calcule, tensiunea este luată cu bateriile descărcate.

Modalități de conectare a controlerelor

Având în vedere subiectul conexiunilor, trebuie remarcat imediat: pentru instalarea fiecărui dispozitiv individual, o caracteristică caracteristică este lucrul cu o serie specifică de panouri solare.

De exemplu, dacă se folosește un controler proiectat pentru o tensiune de intrare maximă de 100 volți, o serie de panouri solare ar trebui să emită o tensiune care să nu depășească această valoare.

Orice centrală solară funcționează conform regulii echilibrului dintre tensiunile de ieșire și de intrare din prima etapă. Limita de tensiune superioară a controlerului trebuie să se potrivească cu limita de tensiune superioară a panoului

Înainte de a conecta dispozitivul, este necesar să se determine locul instalării sale fizice. Conform regulilor, locul de instalare trebuie selectat în zone uscate, bine ventilate. Prezența materialelor inflamabile în apropierea dispozitivului este exclusă.

Prezența surselor de vibrații, căldură și umiditate în imediata apropiere a dispozitivului este inacceptabilă. Locul de instalare trebuie protejat de precipitațiile atmosferice și de lumina directă a soarelui.

Tehnica pentru conectarea modelelor PWM

Aproape toți producătorii de controlere PWM necesită o succesiune exactă de dispozitive de conectare.

Tehnica conectării controlerelor PWM cu dispozitivele periferice nu este deosebit de dificilă. Fiecare placă este echipată cu terminale etichetate. Aici trebuie pur și simplu să urmați secvența acțiunilor.

Dispozitivele periferice trebuie conectate în deplină conformitate cu denumirile terminalelor de contact:

1. Conectați firele bateriei la bornele bateriei dispozitivului în conformitate cu polaritatea indicată.
2. Porniți siguranța de protecție direct în punctul de contact al firului pozitiv.
3. Pe contactele controlerului destinate panoului solar, fixați conductorii care ies din panourile solare ale panourilor. Respectați polaritatea.
4. Conectați o lampă de testare cu tensiunea adecvată (de obicei 12 / 24V) la bornele de încărcare ale dispozitivului.

Secvența specificată nu trebuie încălcată. De exemplu, este strict interzisă conectarea panourilor solare în primul rând atunci când bateria nu este conectată. Prin astfel de acțiuni, utilizatorul riscă să „ardă” dispozitivul. Acest material descrie mai detaliat schema de asamblare a celulelor solare cu o baterie.

De asemenea, pentru controlerele din seria PWM, este inacceptabil să conectați un invertor de tensiune la terminalele de încărcare ale controlerului. Invertorul trebuie conectat direct la bornele bateriei.

Procedură pentru conectarea dispozitivelor MPPT

Cerințele generale pentru instalarea fizică pentru acest tip de aparat nu diferă de sistemele anterioare. Dar configurarea tehnologică este adesea oarecum diferită, deoarece controlerele MPPT sunt adesea considerate dispozitive mai puternice.

Pentru controlerele proiectate pentru niveluri ridicate de putere, se recomandă utilizarea cablurilor cu secțiuni transversale mari, echipate cu terminatoare metalice, la conexiunile circuitului de alimentare.

De exemplu, pentru sistemele de mare putere, aceste cerințe sunt completate de faptul că producătorii recomandă preluarea unui cablu pentru liniile de conectare a energiei proiectate pentru o densitate de curent de cel puțin 4 A / mm2. Adică, de exemplu, pentru un controler cu un curent de 60 A, este necesar un cablu pentru conectarea la o baterie cu o secțiune transversală de cel puțin 20 mm2.

Cablurile de conectare trebuie să fie echipate cu cleme de cupru, strânse strâns cu un instrument special. Terminalele negative ale panoului solar și ale bateriei trebuie să fie echipate cu adaptoare pentru siguranțe și comutatoare.

Această abordare elimină pierderile de energie și asigură funcționarea în siguranță a instalației.

Schema bloc pentru conectarea unui controler MPPT puternic: 1 - panou solar; 2 - controler MPPT; 3 - bloc terminal; 4.5 - siguranțe; 6 - comutator de alimentare al controlerului; 7.8 - autobuz terestru

Înainte de a conecta panourile solare la dispozitiv, asigurați-vă că tensiunea la terminale se potrivește sau este mai mică decât tensiunea care se permite aplicarea la intrarea controlerului.

Conectarea perifericelor la dispozitivul MTTP:

1. Așezați panoul și întrerupătoarele bateriei în poziția oprită.
2. Scoateți siguranțele de protecție ale panoului și bateriei
3. Conectați cablul de la bornele bateriei la bornele controlerului pentru baterie.
4. Conectați cablurile panoului solar la bornele controlerului marcate cu semnul corespunzător.
5. Conectați un cablu între terminalul de masă și magistrala de masă.
6. Instalați senzorul de temperatură pe controler conform instrucțiunilor.

După acești pași, trebuie să introduceți siguranța bateriei scoasă anterior în poziție și să rotiți comutatorul în poziția „pornit”. Semnalul de detectare a bateriei va apărea pe ecranul controlerului.

Apoi, după o scurtă pauză (1-2 minute), înlocuiți siguranța panoului solar demontat anterior și rotiți comutatorul panoului în poziția „pornit”.

Ecranul instrumentului va arăta valoarea tensiunii panoului solar. Acest moment mărturisește lansarea cu succes a centralei solare în funcțiune.

Cum se conectează controlere PWM

Condiția generală de conectare, obligatorie pentru toate controlerele, este conformitatea acestora cu celulele solare utilizate. Dacă dispozitivul trebuie să funcționeze cu o tensiune de intrare de 100 volți, atunci la ieșirea panoului nu ar trebui să depășească această valoare.

Înainte de a conecta echipamentul de control, este necesar să selectați locația de instalare. Camera trebuie să fie uscată, cu o ventilație bună, toate materialele inflamabile trebuie îndepărtate din ea în prealabil, precum și cauzele de umiditate, căldură excesivă și vibrații trebuie eliminate. Oferă protecție împotriva radiațiilor ultraviolete directe și a influențelor negative asupra mediului.

Când vă conectați la circuitul general al controlerelor PWM, este necesar să urmați cu strictețe secvența de operații și toate dispozitivele periferice sunt conectate prin terminalele lor de contact:

• Terminalele bateriei sunt conectate la terminalele dispozitivului în funcție de polaritate.
• O siguranță de protecție este instalată în punctul de contact cu conductorul pozitiv.
• Apoi, panourile solare sunt conectate în același mod, respectând polaritatea firelor și terminalelor.
• Corectitudinea conexiunilor este verificată de o lampă de testare de 12 sau 24 V conectată la bornele de sarcină.

Controler de casă: caracteristici, accesorii

Dispozitivul este proiectat să funcționeze cu un singur panou solar, care generează un curent cu o putere care nu depășește 4 A. Capacitatea bateriei, care este încărcată de controler, este de 3.000 A * h.

Pentru a fabrica controlerul, trebuie să pregătiți următoarele elemente:

• 2 microcircuite: LM385-2.5 și TLC271 (este un amplificator operațional);
• 3 condensatoare: C1 și C2 sunt de putere redusă, au 100n; C3 are o capacitate de 1000u, nominală pentru 16 V;
• 1 LED indicator (D1);
• 1 diodă Schottky;
• 1 diodă SB540. În schimb, puteți utiliza orice diodă, principalul lucru este că poate rezista curentului maxim al bateriei solare;
• 3 tranzistori: BUZ11 (Q1), BC548 (Q2), BC556 (Q3);
• 10 rezistențe (R1 - 1k5, R2 - 100, R3 - 68k, R4 și R5 - 10k, R6 - 220k, R7 - 100k, R8 - 92k, R9 - 10k, R10 - 92k). Toate pot fi de 5%. Dacă doriți mai multă precizie, atunci puteți lua rezistențe de 1%.

Cel mai simplu controler de casă

Atunci când creați singur un controler, trebuie respectate anumite condiții. În primul rând, tensiunea maximă de intrare trebuie să fie egală cu tensiunea bateriei fără sarcină. În al doilea rând, raportul trebuie menținut: 1,2P

Cea mai simplă diagramă a controlerului

Acest dispozitiv este conceput pentru a funcționa ca parte a unei centrale solare cu putere redusă. Principiul de funcționare al controlerului este extrem de simplu. Când tensiunea la bornele bateriei atinge valoarea setată, încărcarea se oprește. În viitor, se produce doar așa-numita sarcină de cădere.

Controller montat pe PCB

Când tensiunea scade sub nivelul stabilit, alimentarea cu energie a bateriilor este reluată. Dacă, atunci când funcționează pe o sarcină în absența unei încărcări, tensiunea bateriei este sub 11 volți, controlerul va deconecta sarcina. Aceasta elimină descărcarea bateriilor în absența soarelui.

Cum pot înlocui unele componente

Oricare dintre aceste elemente poate fi înlocuit. Când instalați alte circuite, trebuie să vă gândiți la schimbarea capacității condensatorului C2 și la selectarea polarizării tranzistorului Q3.

În loc de un tranzistor MOSFET, puteți instala oricare altul. Elementul trebuie să aibă o rezistență scăzută a canalului deschis. Este mai bine să nu înlocuiți dioda Schottky. Puteți instala o diodă obișnuită, dar trebuie plasată corect.

Rezistoarele R8, R10 sunt de 92 kOhm. Această valoare este non-standard. Din această cauză, astfel de rezistențe sunt greu de găsit. Înlocuirea lor completă poate fi două rezistențe cu 82 și 10 kOhm.Acestea trebuie incluse secvențial.

Dacă controlerul nu va fi utilizat într-un mediu ostil, puteți instala un rezistor de tuns. Face posibilă controlul tensiunii. Nu va funcționa mult timp într-un mediu agresiv.

Dacă este necesar să utilizați un controler pentru panouri mai puternice, este necesar să înlocuiți tranzistorul și dioda MOSFET cu analogi mai puternici. Toate celelalte componente nu trebuie schimbate. Nu are sens să instalați un radiator pentru a regla 4 A. Prin instalarea MOSFET pe un radiator adecvat, dispozitivul va putea funcționa cu un panou mai eficient.

Principiul de funcționare

În absența curentului din bateria solară, controlerul este în modul de repaus. Nu folosește nicio lână pentru baterie. După ce razele soarelui au lovit panoul, curentul electric începe să curgă către controler. Ar trebui să pornească. Cu toate acestea, LED-ul indicator împreună cu 2 tranzistoare slabe se aprinde numai când tensiunea ajunge la 10 V.

După atingerea acestei tensiuni, curentul va curge prin dioda Schottky către baterie. Dacă tensiunea crește la 14 V, amplificatorul U1 va începe să funcționeze, care va porni tranzistorul MOSFET. Ca rezultat, LED-ul se va stinge, iar doi tranzistori de mică putere vor fi închise. Bateria nu se va încărca. În acest moment, C2 va fi descărcat. În medie, durează 3 secunde. După descărcarea condensatorului C2, histerezisul U1 va fi depășit, MOSFET-ul se va închide, bateria va începe să se încarce. Încărcarea va continua până când tensiunea crește la nivelul de comutare.

Încărcarea are loc periodic. Mai mult, durata acestuia depinde de curentul de încărcare al bateriei și de cât de puternice sunt dispozitivele conectate la aceasta. Încărcarea continuă până când tensiunea ajunge la 14 V.

Circuitul pornește într-un timp foarte scurt. Includerea sa este afectată de timpul de încărcare C2 cu un curent care limitează tranzistorul Q3. Curentul nu poate depăși 40 mA.