+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Правильные схемы солнечных батарей: 4 особенности


Что нужно и как правильно подключить солнечную батарею

Схемы подключения солнечных батарей, достаточно типичны. Они состоят из отдельных элементов, который в совокупности, обеспечивают бесперебойную подачу электроэнергии к потребителям.

Основные элементы схемы:

  • Солнечная панель;
  • Контроллер;
  • Инвертор;
  • Аккумулятор (АКБ).

В зависимости от типа производства солнечных панелей, они делятся на два вида (поли и монокристаллические). Данные панели отличаются не только внешним видом, но и способом производства и материалом, из которого они сделаны.

Для обеспечения необходимого уровня заряда и разряда аккумуляторов, в схему солнечной батареи, встраивают контроллер. Существует несколько разновидностей контроллеров. Основными их отличиями являются, возможность осуществлять контроль по нескольким направлениям.

Обратите внимание! При отсутствии одного из элементов схемы, добиться ее оптимальной работы невозможно.

Любая бытовая техника, работает в основном от переменной сети 220 Вольт. В свою очередь, солнечные батареи производят постоянный ток с напряжением 12 или 24 Вольта. Поэтому для преобразования постоянного тока в переменный используют инвертор (преобразователь).

Так как солнечные батареи не способны работать круглосуточно, для накопления заряда используют аккумуляторные батареи.

Подключение всех элементов производится следующим образом. В первую очередь подключаются аккумуляторы к контроллеру. Затем, к нему подключаются солнечные панели. И после этого, производится подключение к аккумуляторной батарее инвертора. Так как схема работает на основе постоянного тока, обязательно соблюдение полярности подключения проводников.

Схема подключения солнечных батарей: примеры

В зависимости от различных факторов, для обеспечения нормальной работы солнечных батарей, существует несколько распространенных способов их подключения между собой. Каждый способ, подходит для определенных потребностей.

Как лучше соединять солнечные панели в автономной электростанции:

  • Последовательное подключение;
  • Параллельное подключение;
  • Смешанное подключение.

Важно понимать, что в первую очередь, необходимо правильно расположить солнечные панели. Делать это следует на открытых участках, которые не затемнены деревьями или кустами. Если подходящего места на участке нет, то панели располагаю на южной стороне крыши, например загородного дома или на стене.

Последовательное соединение солнечных панелей производится следующим образом. Плюсовой контакт, идущий от одной панели, подключаем к минусовому контакту следующей. Таким образом, панели соединяются в цепь. После, минусовой контакт от первой панели и плюсовой контакт последней, подключаются к контроллеру.

Обратите внимание! При последовательном подключении панелей, увеличивается исходное напряжение.

Для того чтобы соединить панели параллельно, необходимо соблюсти полярность. Для этого между собой необходимо соединить плюс с плюсом, и минус с минусом. Выходное напряжение при данном типе подключения не изменяется и составляет 12 Вольт.

Смешанный вид подключения, состоит из сочетания параллельного и последовательного подключения. Таким образом, подключаются отдельные группы солнечных батарей. Например, панели отдельной группы, подключены параллельно. И для соединения отдельных групп, используется последовательное подключение.

Правильная схема подключения аккумуляторов на 12 и 24 Вольта

Одним из важных показателей оптимальной работы системы солнечных батарей, является правильное подключение аккумуляторов в одну цепь. Существую два основных способа (параллельное и последовательное подключение), которых необходимо придерживаться.

Для чего нужны данные виды подключения:

  • Увеличение емкостных показателей;
  • Повышение выходного напряжения.

При параллельном подключении аккумуляторов, соблюдается полярность подключения контактов (плюс к плюсу, минус к минусу). После чего, два данных полярных контакта, подключаются к остальному оборудованию.

Важно понимать, что при параллельном соединении, увеличивается общая емкость аккумуляторов, но неизменным останется выходное напряжение. Для определения общей емкости (при условии, что аккумуляторы одной емкости), необходимо умножить емкость одного элемента на количество устройств.

Для увеличения выходного напряжения, используют последовательное подключение аккумуляторных батарей. При данном виде подключения, сохраняется емкость. Такое подключение обусловлено подключение контактов разной полярности. Отрицательный контакт первого аккумулятора, подключается к положительному контакту второго. К оборудованию подключаются положительный контакт первого аккумулятора и отрицательный контакт второго.

Стоит отметить, что главной особенностью при последовательном подключении аккумуляторов, является обязательное соблюдение равности значение по емкости отдельного устройства.

Важно понимать, что данные виды подключения аккумуляторных батарей используют по различным причинам. Например, если определенный проводник обладает высокими показателями сопротивления, то для придачи определенной мощности используют последовательное соединение.

Если нужен ток с высокими показателями, то аккумуляторы подключают параллельно.

Контроллер солнечной батареи: особенности и схема

Для обеспечения оптимальной работы аккумуляторов в составе солнечных батарей, используют контроллеры. В зависимости от параметров устройства, они подразделяются на несколько видов.

Виды контроллеров:

  • Простейшие;
  • ШИМ контроллеры;
  • МРРТ контроллеры.

Простейшие устройства, представляют собой обычный компаратор, который работает по принципу включения и выключения. Данное устройство, способно только включать или выключать зарядную цепь. Эти параметры определяются значениями исходного напряжения на аккумуляторных клеммах.

Являясь самым простым по устройству и дешевым, данный контроллер производит заряд аккумуляторов самым ненадежным способом.

Обусловлено то тем, что такой контроллер, обеспечивает зарядку аккумуляторов, до определенного уровня, который составляет 90%.

Контроллеры на основе ШИМ (широтно – импульсная модуляция), обладают более совершенной начинкой. Помимо дискретных элементов, они оснащаются различной электроникой.

Обратите внимание! ШИМ контроллеры, способны заряжать аккумуляторы ступенчато, что позволяет продлить срок службы данных устройств.

Для того чтобы произвести полную зарядку аккумуляторной батареи, контроллер способен автоматически повысить напряжение и понизить силу тока, что дает возможность заряжать аккумуляторы полностью.

Контроллеры типа МРРТ, способны для обеспечения оптимального заряда аккумуляторов, отыскивать точку, при которой мощность солнечного модуля максимальна.

Подключение и схемы солнечных батарей (видео)

Основываясь на данную информацию, вы легко сможете не только выбрать подходящее для вас оборудование, но и полностью собрать электрическую схему автономной электростанции своими руками.

MPPT контроллер заряда на STM32F334C8T6 / Хабр

В комментариях под моими предыдущими статьями неоднократно возникал вполне резонный вопрос: «Зачем делать dc/dc преобразователи на микроконтроллере, когда есть готовые?» и я в качестве ответа постоянно упоминал, как наиболее яркий пример, контроллер заряда с алгоритмом MPPT. Но сказать это одно, а показать… уже куда интереснее и нагляднее, поэтому сегодня расскажу о своем небольшом вялотекущем проекте такого контроллера.

Проект контроллера является открытым, все исходные файлы доступны на github. Сам контроллер является достаточно простым в реализации, построен он на топологии buck, в нем применены доступные компоненты и все это дает хорошую повторяемость даже без особых знаний. Компоновка разъемов и компонентов выполнены таким образом, чтобы данный контроллер можно было использовать и как отладочную плату для изучения силовой электроники, и как готовое устройство, останется просто изготовить корпус для него.


Собственно MPPT — это процесс поиска точки максимальной мощности у солнечной панели. Наличие данного алгоритма в контроллере позволяет в определенных условиях значительно повысить эффективность использования солнечных панелей. Когда производитель пишет на панели мощность, например, 100…200…250…320 Вт, то имеет ввиду номинальную мощность солнечной панели при уровне инсоляции 1000 Вт/м2. Разумеется производители не выносят панели на улицу и не ждут идеальных погодных условий, поэтому данная величина принята как стандартная и «генерируется» на лабораторном стенде.

В реальных условиях при ясном небе максимальный уровень инсоляции имеет значения от 250 Вт/м2 где-нибудь в Норвегии и до 900-1000 Вт/м2 в Северной Африке. Из этого следует, что на Севере солнечная панель не выдаст своей заявленной мощности, а вот в Африке легко. НО… Как только на небе появляются тучи, которые затеняют солнечную панель, то уровень инсоляции снижается. Вспомните погоду за последний месяц, много ли идеально солнечных дней вы видели? Если вы с Краснодара, то возможно много, а вот у жителей средней полосы облаков однозначно больше.

Собственно в чем проблема… При снижение освещенности солнечной панели — изменяется расположение точки максимальной мощности (ТММ) на ВАХ реальной солнечной панели. Теперь давайте разберемся что же такое ТММ… Для этого берем солнечную панель с заявленной мощностью 200 Вт (у меня это Delta BST200-24P) и снимаем с нее вольт-амперную характеристику (ВАХ) при уровне инсоляции в 1000 Вт/м2:

Если посмотреть на график мощности, то на нем четко виден пик в котором панель отдает максимально возможную мощность — это и есть ТММ. Так же если из этой точки опустить линию вниз, то она пересечет ВАХ — координаты этой точки являются тем самым результатом, который необходимо найти. Если говорить проще: «MPPT — это процесс поиска точки на ВАХ в которой произведение тока и напряжения имеет максимальное значение»

Дополнительно стоит обратить внимание, что солнечная панель может выдавать несколько больше, это нормальное явление, т.к. эффективность ее зависит не только от уровня инсоляции, но еще и от температуры. Если поставить панель под солнце, то через несколько часов она достаточно сильно нагреется и мощность упадет примерно на 10%.

Теперь давайте разберемся что именно будет делать контроллер заряда и зачем ему МРРТ. Как ранее было сказано — уровень инсоляции будет значительно меняться в процессе эксплуатации: облака, пасмурная погода, рассвет и закат Солнца, соответственно будет изменяться и ВАХ солнечной панели:

На графике изображены ВАХ для 4-х случаев: 1000, 800, 600 и 400 Вт/м2 и соответственно для каждого случая у нас будет своя точка на ВАХ, где произведение тока и напряжения будет иметь максимальное значение. Задача контроллера заряда с MPPT — искать точку максимальной мощности для конкретных погодных условий. Например, живете вы где-нибудь в Воронеже, у вас тепло и много солнечной энергии и вы нашли ТММ и получаете максимальную отдачу мощности, но через 15 минут над вашими панелями встала туча и частично закрыла собой панели и значение инсоляции изменилось, а следовательно изменилась ВАХ панели. Чтобы контроллер заряда мог подстроиться под новые условия ему необходимо с некоторой частотой, например, раз в 5 минут, производить вычисления и поиск ТММ для новой ВАХ.

Существует множество алгоритмов поиска ТММ, начиная от простейшего «0,8*Uxx» до различных сканирующих алгоритмов с нейронными сетями, но более подробно об алгоритмах и их реализации в коде я расскажу в отдельной статье. Надеюсь вам стало понятно, что такое ТММ и зачем мы ее ищем, теперь можно перейти непосредственно в железу.


Теперь необходимо решить что же должен уметь контроллер, чтобы обеспечить необходимый функционал. Во-первых, контроллер заряжает АКБ, а следовательно необходимо реализовать CC/CV управление (стабилизация тока и напряжения) на выходе и для этого понадобиться измерять ток и напряжение на выходе. Во-вторых, для поиска ТММ необходимо измерять ВАХ солнечной панели, а значит нужно измерять ток и напряжение на входе. В-третьих, должен быть понижающий dc/dc, который опустит входное напряжение до 12 или 24В, в данном случае это будет синхронный buck. Это все позволит реализовать основной функционал устройства, в итоге функциональная схема будет выглядеть так:

Как видите ничего сложного нет, схема очень похожа на пример из данной статьи и отличия лишь в дополнительных цепях обратной связи для реализации алгоритма поиска ТММ и процесса заряда. Помимо этого необходимо реализовать защиту от перегрева, от сквозных токов, добавить парочку интерфейсов для общения с внешним миром и удобного обновления прошивки.


Технические характеристики:

  • Входное напряжение: 15…60В
  • Выходное напряжение: 12/24В
  • Номинальный выходной ток: 20А
  • Алгоритмы МРРТ: да
  • Частота преобразования: 100 кГц
  • Защита от перегрева: да
  • Защита от сквозного тока: да
  • Защита АКБ: OVP и OCP
  • Интерфейсы: USB, Modbus
  • Ресурс: не менее 50 000 часов
  • Габаритные размеры: 110х90х20 мм

Особых изысков в данном решение не предполагается, основной уклон на повышенную надежность, эффективность алгоритмов ТММ и сохранение адекватной стоимости контроллера. Из удобств было решено заложить гальванически развязанный USB для настройки и перепрошивки управляющего микроконтроллера + его можно использовать для отладки, если SWO вам не нравится. Так же для реализации удаленного управления и мониторинга заложил RS-485, который надежен, дешевый в реализации и позволяет организовать связь на расстояние до 1000 метров. От wi-fi и прочего радио отказался сразу, т.к. контроллер обычно эксплуатируется в металлическом щите и как вариант в ж/б здании.


На КДПВ видно, что устройство состоит из двух печатных плат: 4-х слойных модуль управления и основная 2-х слойная плата. Внимательные могут заметить, что модуль управления похож на решение из прошлой статьи, только основательно переработанное. И действительно, после испытания предыдущей версии control board и после обсуждений в комментариях было решено внести ряд глобальных изменений:


  • Отказ от вертикального монтажа в разъем и переход к горизонтальному. Это позволило решить проблему с разъемом и обойтись обычными 2. 54 мм PLS-ами, а так же значительно уменьшить высоту устройства. С вертикальной версией высота контроллера была бы 60 мм, а не 20 и был бы велик шанс отломить плату управления. Сейчас же она не выступает на фоне остальных компонентов и по-прежнему занимает мало места;
  • Размеры платы уменьшены до 90х35 мм;
  • Контроллер STM32F334R8T6 заменен на более компактный и дешевый STM32F334C8T6. Эта замена так же привела к уменьшению количества каналов для управления полумостом с 5 до 4-х. Как показала практика данный контроллер не вывозит управление разом 5-ю полумостами, разве что совсем простые алгоритмы. Исходя из этого было решено отказаться от корпус LQFP-64 в пользу LQFP-48;
  • Добавлен гальванически развязанный USB, а если быть точнее, то мост USB-UART, т.к. в самом микроконтроллере нет аппаратного USB интерфейса;
  • С платы управления убрана микросхема PHY для RS-485, т.к. нужна она не всем и не всегда, но для ее возможного использования на разъем выведен UART и дополнительный gpio для управления прием/передачей. Так же теперь на основную плату можно поставить гальванически развязанный PHY и не быть привязанным к выбранному мною решению;
  • На отладочный разъем помимо интерфейса SWD было решено вывести и SWO для более удобной отладки программы.

Теперь перейдем к выбору компонентов для основной (силовой) части преобразователя. В своем предыдущем рассказе о топологии Buck я поведал о выборе силовых компонентов (транзисторы, конденсаторы, дроссель) и о методике расчетов их номиналов. Сегодня хотелось бы чуть подробнее рассказать о не менее важных компонентах, а именно про драйвер управления силовыми ключами, датчики тока и прочее.


Датчик тока

Для управления зарядом АКБ и измерения ВАХ солнечной панели необходимо измерять постоянный ток в диапазоне от 0 до 20А. Вариантов измерить постоянный ток не так много, самые эффективные и простые способы — токовый шунт и датчик на эффекте Холла. В первой версии я опробовал связку «шунт + INA194», вариант в общем-то рабочий, но сам монитор оказался достаточно шумным и была проблема в измерение токов менее 3-4А. Проблема решалась увеличением номинала шунта и цифровым фильтром, но тогда повышалась мощность, выделяемая на шунте в виде тепла, чего сильно не хотелось.

Изначально вариант с применением датчиков Холла я откинул сразу, а именно серии ACS (например, ACS758 или ACS711), т.к. в прошлом уже пытался их применить, но они сильно врали и у них низка полоса измерения. Правда в одном из обсуждений человек рассказал об успешном опыте применения данных датчиков, оказалось, что относительно новые серии перестали реагировать на малейшие наводки, главное чтобы около них не было ничего железного или того, что может намагнититься. Измерять мне нужно постоянный ток в системе, где скорость изменения тока не высока, а следовательно и полосы в 100 кГц хватит. Исходя из простоты и цены решения во второй версии MPPT контроллера я поставил ACS713ELCTR-30A. У Allegro есть две версии датчиков — DC и DC/AC, мне переменку измерять не нужно, а следовательно выбор очевиден в пользу DC, которые так же обладают бОльшим значением «вольт на ампер». Это позволило достаточно точно измерять не только большие значения тока, но и малые на уровне 0,3…0,5А с реальной погрешностью ±5%. Схема включения данного датчика крайне проста:

Включение стандартное, никакой магии в схеме нет, единственное что необходимо сделать — «согласовать» выходной диапазон датчика 0…5В с тем, что может измерить АЦП у микроконтроллера STM32, а именно с диапазоном 0…3,3В. У датчика выход напряжением, он линеен и увеличение выходного напряжения на 133 мВ означает увеличение тока, протекающего через датчик, на 1А. Исходя из этого минимальное напряжение на выходе 0В, а максимальное 30А * 133 мВ/А = 3,99В. Теоретически делитель напряжения можно было бы не ставить, т.к. максимальный ток всего 20А и следовательно напряжение на выходе будет в пределах 2,66В и никак не угрожает входу АЦП, но лучше перестраховаться. Возможно после тестирования и длительной обкатки устройства я все таки уберу делитель и поставлю повторитель напряжения на ОУ.


Драйвер управления затворами транзисторов

Еще на стадии идеи я решил сразу отказаться от полной гальванической развязки управляющей схемы от силовой, это банально дорого, хотя и избавляет от наводок и защищает цифровую часть. Введение гальванической развязки 2-х напряжений и драйвера повысило бы цену преобразователя на 40%. Поэтому от любимых драйверов Infineon серии 1ED/1EDI пришлось отказаться и выбрать что-то приличное с бутстрепным питанием верхнего ключа, мой выбор пал на достаточно новое решение — NCP5183DR2G. Драйвер показал себя в работе очень стабильным и достаточным для управления парой mosfet-ов на частоте 100 кГц. Минус в нем я нашел один — отсутствие отдельного входа, например, ShutDown или Enable для выключения драйвера в случае аварии, поэтому для реализации защиты необходимо ставить дополнительную дискретную логику или использовать аппаратный вход FAULT в самом микроконтроллера STM32F334. Я выбрал второй вариант и пока он меня не подвел, хотя изначально относился скептически к надежности такого решения. Схема управления транзисторами выглядит так:

Решение простое и понятное, единственное добавлю от себя — конденсатор С1 должен быть керамическим с диэлектриком X7R и желательно не самый поганый, оригинального Yageo/Murata/Samsung хватит всем. Вся остальная рассыпуха может быть и брендом попроще. Кстати, о «муках выбора» номинала затворных резисторов R1 и R5 вы можете прочитать в данной статье.


Выходные конденсаторы

Выше я заявил о приоритете надежности и ресурса преобразователя, а следовательно необходимо устранить все слабые места. В современных dc/dc преобразователях по моему мнению осталось одно слабое место — электролитические конденсаторы, которые так или иначе через некоторое время «сохнут» и деградируют, что приводит сначала к росту пульсаций и перегреву, а затем к выходу преобразователя из строя.

В моем контроллере заряда целых 2 таких места: конденсаторы на входе и выходе. Было решено заменить выходные электролиты на твердотельные полимерные конденсаторы (как в ваших видеокартах), которые куда легче переносят работу на токах в десятки ампер и обладают ресурсом на порядок выше, чем у самого качественного электролитического конденсатора. Минус у них один — цена, данное удовольствие от Panasonic стоит 2$/шт, но оно того стоит.

На входе устройства напряжение может достигать 60В, а это значит, что твердотельные полимерные конденсаторы уже не поставить, их просто нет, максимум 35В. Правда есть гибридные варианты, это промежуточное звено между электролитом и твердотельным конденсатором, они есть до 100В. У данного типа конденсаторов жидкий электролит заменен на пастообразный, что позволяет в разы повысить его ресурс.

Самые внимательные могут заметить, что выходные твердотельные конденсаторы разные на двух платах. Я думаю, что все «оценили» стоимость за конденсатор 120 мкФ 35В, электролит от Wurth стоит в 10 раз дешевле. Исходя из этого я решил для тестов купить альтернативу конденсаторам 35SEK330M от Panasonic. Ну как альтернативу… есть такая азиатская компания Lelon, которая делает полный аналог (с их слов) конденсаторов от Panasonic. На одну плату я поставил оригинал, на другую аналог, сами устройства у меня уже тестируются около месяца и пока разницы действительно не замечено, посмотрим какой будет итоговый ресурс, но для желающих уронить цену в 5 раз до 0,4$/шт советую задуматься.


Общие сведения по компонентам

Хотелось бы отдельно сказать о политике выбора компонентов и решений. Так как идея предполагает использование данного контроллера не только для изучения на столе, но и работу «в поле», то было решено использовать только проверенных производителей и не использовать китайские компоненты (кроме опыта с Lelon) и различные поделки с алиэкспресс. В моем варианте исполнения и в BOM-е фигурируют оригиналы с digikey от производителей типа Infineon, TI, ON, ST, Yageo, Bourns и прочие. В принципе никто не запрещает вам поставить компоненты попроще, с того же алиэкспресс, но будьте готовы к снижению надежности и КПД контроллера.


Про силовые компоненты и методику расчетов я уже писал в своей статье про buck, прочитать ее можно тут. Я лишь приведу те результаты, что у меня получились:


  • Индуктивность силового дросселя — 30 мкГн, намотан на кольце R32/20/10 из материала Kool Mu. Кольцо откровенно с запасом выбрано, т. к. планировались эксперименты с частотой и повышением тока;


  • Емкость выходных конденсаторов — около 300 мкФ, в реальности емкость набрана существенно бОльшая, что уменьшило выходные пульсации. Я пробовал работу и с 3-мя конденсаторами, все отлично, так что если вы надумаете повторить, то смело оставляйте половину посадочных мест под выходные конденсаторы пустыми. В принципе можно попробовать впаять 6 обычных электролитических конденсаторов, если нет возможности купить твердотельные. По моим предположениям работать контроллер будет без каких-либо проблем;


  • Транзисторы (IPD053N08N3GATMA1) я выбрал те, что были у меня в запасах и достаточно легко покупаются. Если у вас уже есть ключи или не смогли купить те, что заложены у меня, то выбирайте транзистор с сопротивлением канала не более 8 мОм и затвором не более 100 нКл. В противном случае КПД достаточно сильно упадет и транзисторы будут существенно перегреваться.


Так же наверняка найдутся те, кому лень идти на github, поэтому оставлю полную схему устройства в формате PDF:


Железная часть проекта выполнена в Altium Designer 19, так же проект можно открыть в Curcuit Studio. Для тех, кто не хочет связываться с покупкой софта или пиратством, есть принципиальная схема в PDF и Gerber-файлы, этого вам будет достаточно для самостоятельного заказа печатных плат и сборки МРРТ контроллера.

Теперь что касается софта… В ближайшее время я «причешу» тестовый проект на котором сейчас работают контроллеры и так же выложу на github, все желающие смогут посмотреть реализацию тех или иных модулей, а может и помочь в его написании и поиске ошибок. Так же планирую пару статей касательно софтовой части управления dc/dc преобразователем, а именно про П-, ПИ-, ПИД-регуляторы, их реализацию, цифровые фильтры и соответственно про алгоритмы поиска ТММ.


В дальнейшем предполагается еще одна ревизия железа, т.к. в процессе работы вылезли небольшие, но неприятные мелочи, например, с некоторой вероятностью без прошивки на выводах МК может появиться лог.1 и она откроет оба транзистора и приведет к КЗ. Данная проблема побеждается или предварительной заливкой прошивки перед первым включением контроллера или более правильный путь — установка резисторов 10 кОм, подтягивающих входы HIN и LIN на землю (GND). Хотя и в текущем состоянии контроллер работоспособен, но хочется в дальнейшем «вычистить» все потенциально проблемные места.

Как всегда хотелось бы поблагодарить PCBway за предоставленные печатные платы и трафареты, которые были использованы в процессе сборки прототипов. Так же отдельное спасибо всем, кто воспользовался кнопкой для донатов, пойду пропью ваша поддержка будет потрачена на железо и это выльется в какую-нибудь интересную статью.

Так же у меня осталось 2 комплекта печатных плат, если кто-то захочет собрать контроллер, то отдам безвозмездно в добрые руки. От вас лишь потребуется собрать и при наличии желания потом написать мне свои замечания и предложения. Желающие пишите в личку.

Проекты на Github

Контроллер для солнечной панели 5Вт / 12В своими руками. Схема и описание

Некоторое время назад мне попалась интересная конструкция солнечного зарядного устройства для мобильного телефона. Однако у этого зарядного устройства было для меня несколько существенных недостатков.

Первым и самым большим недостатком было отсутствие аккумулятора. Поэтому заряжать телефон можно было только под прямыми солнечными лучами и только тем током, который на данный момент давала солнечная панель. Каждый может представить, сколько времени будет заряжаться такой мобильный телефон с аккумулятором на 1500 мАч.

Другим недостатком было использование линейного стабилизатора, хотя и с низкими потерями, но даже в этом случае это пустая трата столь ценной энергии. Поэтому я решил сконструировать солнечное зарядное устройство, которое не будет иметь перечисленных выше недостатков.

Я использовал солнечную панель мощностью 5 Вт / 12 В. Благодаря тому, что вся панель находится в алюминиевой раме, она очень прочная и в то же время в ней можно установить всю электронику, включая аккумулятор. В своей конструкции я применил не обслуживаемую гелиевую батарею на 12 В.

Всю схему можно разделить на две части: Первая часть обслуживает аккумулятор, то есть контролирует процесс его заряда и разряда. Вторая часть представляет собой преобразователь напряжения с КПД более 90% (R-785.0-1.0), который обеспечивает 5В / 1А для зарядки телефона. Это выходное напряжение доступно на USB-разъеме.

Благодаря этому решению можно накапливать энергию в аккумуляторе в течение солнечного дня, а затем использовать ее в любое время для зарядки телефона или другого устройства от 5В.

Описание работы контроллера солнечной панели

В настоящее время электроника способна управлять солнечными панелями мощностью до 5-20 Вт. Конечно, можно использовать более слабые солнечные панели, чем 5 Вт, но это уже неэффективно.

Идея заключалась в том, чтобы это зарядное устройство могло заряжать любой смартфон, который нужно заряжать каждые 2 дня. Следовательно, необходимо, чтобы солнечная панель могла заряжать свой аккумулятор 12 В / 2,3 Ач за два солнечных дня. Данная панель мощностью 5 Вт справится с этим без проблем.

Теперь к самому описанию схемы. Солнечная панель подключается плюсом и минусом к клеммам X1. 1 и X1.2 соответственно. Аккумулятор подключается плюсом и минусом к клеммам X2.1 и X2.12 соответственно.

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Итак, сначала давайте посмотрим на схему со стороны солнечной панели. С выходных клемм панели напряжение поступает на делитель напряжения, состоящий из резистора R2, подстроечного резистора R1 и резистора R3. Далее напряжение подается на управляющий вывод (опорного напряжения) TL431. Если напряжение ниже 2,5В, то в принципе ничего не происходит. Однако, как только напряжение достигает 2,5 В (после делителя напряжения), TL431 открывается и, таким образом, также открывает транзисторы Q1 и Q2.

Транзистор Q1 открывает нам транзистор Q3, который подает напряжение на разъем JP2. Разъем JP2 используется для подключения вентилятора в случае использования панели большой мощности (более 10 Вт).

При открытии транзистора Q2 происходит управляемое короткое замыкание солнечной панели. Это контролируемое короткое замыкание фактически стабилизирует напряжение солнечной панели до значения, подходящего для зарядки аккумулятора.

Если аккумулятор разряжен, то вся энергия от солнечной панели через диод D2 (1N5908) поступает в аккумулятор. Таким образом, обеспечиваются минимальные потери солнечной энергии.

В процессе зарядки аккумулятора его напряжение повышается, что также увеличивает напряжение на солнечной панели. В результате этого возникает управляемое короткое замыкание, и излишняя энергия выделяется на транзисторе Q2, установленного на радиаторе. Для более мощных панелей необходимо добавить принудительное охлаждение в виде вентилятора.

Вторая часть схемы уже использует энергию от аккумулятора или избыточную энергию от самой солнечной панели для питания подключенного устройства (телефона или чего-либо еще с напряжением 5 В).

Однако, поскольку нам необходимо обеспечить бережное обращение с энергией аккумулятора солнечной панели и защитить его от глубокого разряда, в схему контроллера добавлено реле K1, которое в состоянии простоя обеспечивает отключение инвертора и, следовательно, подключенного внешнего устройства.

Если нам нужно активировать питание подключенного устройства, мы просто нажимаем кнопку S1. В результате этого поступает напряжение на катушку реле, она замыкается через свой собственный контакт, а диоды D3, D4 (1N4148) и стабилитрон D5 (5,6В) начинают удерживать сам контакт.

Если затем мы хотим отключить нагрузку, то нажимаем кнопку S2, которая размыкает цепь питания реле и, таким образом, отключает нагрузку. В то же время стабилитрон D3 и диоды D4, D5 гарантируют, что, если напряжение батареи опуститься до значения около 9,5-10 В, стабилитрон D3 перестанет проводить и обесточит реле, тем самым защитив аккумулятор от глубокого разряда.

И последняя часть данного устройства — это источник стабилизированного напряжения, состоящий из микросхемы DA1. Здесь хочу отметить, что на принципиальной схеме нарисован классический линейный стабилизатор. Его можно использовать, но он должен быть с минимальными потерями и иметь достаточный теплоотвод.

Однако гораздо эффективнее использовать переключаемый стабилизатор, который имеет такую же распиновку выводов. Я использовал стабилизатор R-785.0-1.0 с выходным напряжением 5В и током 1А. Заявленный КПД данного стабилизатора составляет более 90%, что является оптимальным для нашего случая.

Перемычка JP1 используется вместе с мобильными телефонами. Ее необходимо установить, чтобы телефон определил подключение к зарядному устройству, а не к ПК. Если он посчитает, что подключен к компьютеру, то зарядка будет идти не максимальным током, а только наполовину, что удвоит время зарядки.

Все устройство собрано на односторонней печатной плате размером 100х50 мм.

Настройка контроллера

При аккуратном монтаже все должно заработать с первого включения, нужно только выставить максимальное напряжение АКБ с помощью резистора R1. Это нужно сделать с отключенным аккумулятором и в идеале от лабораторного источника питания, который подключается вместо солнечной панели.

В крайнем случае, конечно, можно использовать и саму солнечную панель, но тогда необходимо обеспечить максимальное ее освещение.

На блоке питания устанавливаем 15 В и ограничение по току 50 мА. Затем подключаем схему и вращаем подстроечный резистор R1 так, чтобы лабораторный блок питания начал нас ограничивать и его напряжение упало до 14В.

Таким образом, мы установили максимальное напряжение солнечной панели и после вычета падения напряжения на диоде D2 имеем напряжение 13,5-13,8 В на аккумуляторе.

Скачать рисунок печатной платы (176,5 KiB, скачано: 86)

DIY Solar Charge Controller — Hackster.io

Солнечное зарядное устройство — это зарядное устройство, которое использует солнечную энергию для подачи электричества к устройствам или батареям. Солнечные зарядные устройства могут заряжать батареи свинцово-кислотных или никель-кадмиевых аккумуляторов до 48 В и емкостью до сотен ампер-часов (до 4000 Ач). В таких типах солнечных зарядных устройств обычно используется интеллектуальный контроллер заряда.

Простое солнечное зарядное устройство должно иметь 3 встроенных базовых функции:

  • Оно должно быть недорогим.
  • Удобство для неспециалистов и простота сборки.
  • Должен быть достаточно эффективным, чтобы удовлетворить основные потребности в зарядке аккумулятора.

Основное свойство этого устройства — преобразование солнечной энергии в электрическую — сделало его очень популярным, и теперь оно прочно рассматривается как будущее решение всех кризисов или дефицитов электроэнергии.

Солнечная энергия может использоваться непосредственно для питания электрического оборудования или просто храниться в соответствующем накопителе для дальнейшего использования.

Обычно есть только один эффективный способ хранения электроэнергии — это использование аккумуляторных батарей.

Перезаряжаемые батареи, вероятно, являются лучшим и наиболее эффективным способом сбора или хранения электроэнергии для дальнейшего использования.

Энергия от солнечного элемента или солнечной панели также может эффективно храниться, чтобы ее можно было использовать по своему усмотрению, обычно после захода солнца или когда стемнело, и когда накопленная мощность становится очень необходимой для работы огни.

Хотя это может показаться довольно простым, зарядка аккумулятора от солнечной панели никогда не бывает легкой по двум причинам:

Напряжение от солнечной панели может сильно варьироваться в зависимости от падающих солнечных лучей, а также меняется ток из-за по тем же причинам, указанным выше.

Две вышеуказанные причины могут сделать параметры зарядки типичной аккумуляторной батареи очень непредсказуемыми и опасными.

Об этой схеме солнечного зарядного устройства

Это солнечное зарядное устройство на самом деле является зарядным устройством Low Dropout Voltage (LDO). Он использует линейный стабилизатор MOSFET с P-каналом серии и простой дифференциальный усилитель. Хотя он в основном предназначен для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов 12 В, выходное напряжение зарядки можно регулировать с помощью потенциометра.

Технические характеристики

  • Мощность солнечной панели: 50 Вт (номинальное значение 4 А, 12 В) (напряжение холостого хода: от 18 до 20 В)
  • Диапазон выходного напряжения: от 7 до 14 В (регулируемое) (не рекомендуется для приложений 6 В)
  • Макс. рассеиваемая мощность: 16 Вт (включая рассеиваемую мощность D3)
  • Типичное падение напряжения: 1,25 В при 4 А
  • Максимальный ток: 4 А (ограничение тока обеспечивается характеристиками солнечной панели)
  • Регулировка напряжения: 10 мВ (без нагрузки до полной нагрузки)
  • Разряд батареи: 1 мА (китайцы контролируют разряд, как правило, 5 мА)
  • Светодиодные индикаторы:
  • КРАСНЫЙ: солнечная панель активна
  • ЗЕЛЕНЫЙ: ограничивающий ток последовательного регулятора (полностью заряжен или доливается)
  • Светодиодные индикаторы: КРАСНЫЙ: солнечная панель активна ЗЕЛЕНЫЙ : Предельный ток последовательного регулятора (полностью заряженный или доливающий)
  • Защита от обратного тока: система управления отключается, если аккумулятор случайно подключен в обратном направлении.

Схема цепи контроллера заряда от солнечной батареи 12 В

Работа цепи управления зарядом от солнечной батареи LDO

R4 и D1 образуют шунтирующее опорное напряжение стабилитрона 6 В. Q1 и Q2 составляют классический дифференциальный усилитель, который усиливает разницу между опорным напряжением и напряжением обратной связи от плеча потенциометра R6. Выходной сигнал снимается с коллектора Q1 и управляет затвором полевого МОП-транзистора P-канала Q3. Коэффициент усиления дифференциального напряжения, вероятно, составляет от 100 до 200.Для лучшей производительности я выбрал Q1 и Q2 для согласованного hFE. Когда напряжение обратной связи увеличивается на плече R6, Q2 включается сильнее и отбирает часть эмиттерных токов от Q1. Коллекторный ток Q1 следует за током эмиттера и падает меньше напряжения на R1, тем самым уменьшая Vgs Q3 и выключая его. C2 обеспечивает частотную компенсацию для предотвращения колебаний усилителя.

Q3 находится в спящем режиме, если батарея не подключена в обратном направлении — в этом случае Q3 включается и снижает входное опорное напряжение до нуля, таким образом поворачивая Q1 и Q3 и предотвращая повреждение тока батареи.

D3 предотвращает появление напряжения батареи на неактивной солнечной панели.

Ограничение тока

Ограничение тока обеспечивается солнечной панелью — это не общепризнанный факт, что солнечная панель имеет тенденцию быть устройством постоянного тока. По этой причине солнечная панель может выдержать короткое замыкание. Следовательно, для управления не требуется ограничение тока.

Регулировка напряжения

Чтобы установить напряжение, отсоедините аккумулятор и подключите к выходу фиктивный нагрузочный резистор 1 кОм.Резистор необходим для шунтирования потенциального тока утечки полевого МОП-транзистора, а также тока зеленого светодиода.

Падение напряжения

Входное напряжение превышает входное на 1,25 В при максимальной скорости зарядки — чем ниже, тем лучше. Низкое падение напряжения (LDO) — это модная фраза для всего, что ниже примерно 2 В. Это потенциально может быть уменьшено до уровня ниже 1 В, если сделать D3 выпрямителем Шоттки.

Плавающий заряд свинцово-кислотных аккумуляторов

Этот элемент управления заряжает аккумулятор при постоянном напряжении, а также поддерживает заряженный аккумулятор (плавающий заряд). Спецификация напряжения плавающего заряда немного ниже, чем напряжение заряда, поэтому для согласования обоих напряжений компромисс достигается простым незначительным снижением напряжения — так работают ВСЕ автомобильные системы. Чтобы получить максимальный заряд аккумулятора 12 В, установите регулятор от 14 до 14,6 В. Автомобильные системы дополнительно снижают напряжение до 13–13,5 В, чтобы приспособиться к работе при высоких температурах, поскольку аккумулятор обычно находится в горячем моторном отсеке — аккумулятор имеет отрицательный тепловой коэффициент напряжения.

Thermal Management

Это линейный последовательный регулятор, который рассеивает значительную мощность, когда проходной транзистор одновременно проводит ток и понижает напряжение — во время максимальной скорости заряда, когда падение напряжения низкое, радиатор нагревается — когда батарея полностью заряжен и имеет низкий ток заряда, радиатор холодный — но когда батарея начинает заряжаться до максимального напряжения, радиатор становится очень горячим — такова природа линейного регулятора. При 4А на Q3 падает 3,3 В (при условии, что напряжение на солнечной панели составляет 18 В) (оставшиеся 0,7 В — это падение напряжения на D3. P = 4 А * 3,3 В = 13,2 Вт. Радиатор рассчитан на 3,9 ° C / Вт, поэтому температура радиатора подъем = 13,2 Вт * 3,9 ° C / Вт = 51,5 ° C. Добавление температуры окружающей среды 25 ° C приводит к температуре радиатора 76,5 ° C.Хотя это может показаться очень ГОРЯЧИМ на ощупь, но все же холодным для транзистора, который рассчитан на температуру перехода 175 ° C.

Собираем все вместе

Чтобы легко собрать устройство дома, выполните следующие действия:

  • Загрузите файлы Gerber для печатной платы отсюда или ниже.
  • Зайдите на PCBWay.com и загрузите файлы и получите свои печатные платы дома по очень низкой цене. Также вы можете получить приветственный бонус в размере 5 долларов США. Они являются наиболее экономичными и ориентированными на качество производителями печатных плат. Вы можете заказать свои прототипы печатных плат в небольшом количестве, всего 5 штук печатных плат. В дополнение к стандартным печатным платам мы также можем поддерживать расширенные печатные платы, печатные платы FPC / жестко-гибкие и другие сопутствующие услуги.
  • Припаяйте компоненты на печатной плате в соответствии со схемой и дизайном, показанными ниже.
  • Подключите входной источник питания (DC) к входным клеммам от солнечных панелей и с помощью мультиметра отрегулируйте выходное напряжение, отрегулировав винт на потенциометре.
  • Подключите выходные клеммы к аккумуляторам для зарядки.

Примечание: Будьте осторожны при зарядке аккумуляторов, так как они могут привести к серьезным несчастным случаям при неправильном обращении. Автор или спонсоры не несут ответственности за какие-либо инциденты. Этот проект предназначен только для образовательных целей.

DIY Контроллер заряда от солнечных батарей (PWM)

Солнечная панель Max — 36 В

Максимальный ток — 5А (15А с радиатором)

Батарея Защита от перенапряжения — ДА

Защита от чрезмерной разрядки аккумулятора — НЕТ

Зарядка Защита от перегрузки по току — внутреннее управление MOSFET (управление по температуре MOSFET)

Требуется диод защиты от обратной полярности на соединениях солнечной панели (в большинстве солнечных панелей он уже встроен)

Схема нарисована с помощью программного обеспечения easyeda. Это легко и имеет большинство компонентов с их посадочными местами.

С easyeda также чрезвычайно легко экспортировать файлы gerber и файлы сборки в jlcpcb для изготовления, поскольку easyeda и jlcpcb очень хорошо интегрированы вместе.

Схема состоит из 3 частей

  1. Attiny85 + его источник питания (3,3 В)
  2. Зарядный насос
  3. Схема управления Mosfet

Теперь у нас есть дизайн печатной платы и пора заказывать ее.Для этого вам просто нужно зайти на JLCPCB.com и нажать кнопку «ЦИТАТИ СЕЙЧАС». JLCPCB также спонсирует этот проект. JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co., Ltd.) — крупнейшее предприятие по производству прототипов печатных плат в Китае и высокотехнологичный производитель, специализирующийся на быстром производстве прототипов печатных плат и мелкосерийном производстве печатных плат. Вы можете заказать минимум 5 печатных плат всего за 2 доллара. Чтобы получить печатную плату, загрузите файл gerber, который вы скачали на последнем шаге. Загрузите файл .zip или перетащите файлы gerber.После загрузки zip-файла вы увидите сообщение об успешной загрузке внизу, если файл успешно загружен. Вы можете просмотреть печатную плату в программе просмотра Gerber Viewer, чтобы убедиться, что все в порядке. Вы можете просматривать как верхнюю, так и нижнюю часть печатной платы. Убедившись, что печатная плата хорошо выглядит, вы можете разместить заказ по разумной цене. Вы можете заказать 5 печатных плат всего за 2 доллара плюс доставка. Чтобы разместить заказ, нажмите кнопку «СОХРАНИТЬ В КОРЗИНУ». На изготовление моих печатных плат ушло 5 дней, и они были доставлены в течение 20 дней с использованием стандартного варианта доставки заказным письмом.Также доступны варианты быстрой доставки. Печатные платы были хорошо упакованы, и качество было действительно хорошим. JLCPCB теперь предлагает услуги сборки SMT, которые тоже по очень разумной цене, и после того, как я попробовал, я должен сказать, что они делают отличную работу, и их мастерство сравнимо с любыми другими коммерческими услугами по производству и сборке печатных плат во всем мире. Их бэкэнд-команда настолько эффективна, что проверяет каждый дизайн и размещение компонентов и информирует клиента о необходимых изменениях в дизайне или о неправильном размещении и полярности компонентов, а также исправляет мелкие проблемы на своей стороне.

рабочая

Это контроллер заряда на основе ШИМ (широтно-импульсной модуляции).

Контроллеры заряда

на основе ШИМ очень эффективны, когда солнечная панель имеет разомкнутое напряжение 20 В, а максимальное напряжение батареи составляет 13-14 В.

PWM означает, что микроконтроллер изменяет время выключения (рабочий цикл) на МОП-транзисторе для достижения установленного напряжения на батарее / выводе аналогового входа. Это метод получения более низкого выходного напряжения без существенной потери мощности.

Когда батарея почти разряжена, МОП-транзистор полностью открыт, и это похоже на прямое соединение между солнечной панелью и батареей.

Когда батарея полностью заряжена, МОП-транзистор полностью закрыт и ток не течет от панели к батарее.

Когда батарея частично заряжена или находится на грани полной зарядки, или когда на батарею подается электрическая нагрузка, микроконтроллер регулирует время выключения МОП-транзистора, чтобы убедиться, что батарея не перезаряжается или напряжение батареи не пересекает установленный порог во время зарядки и работает как дополнительный заряд.

Для получения более подробной информации о ШИМ посетите WikiPedia

.

скачать код отсюда — спасибо адаму уэлчу за кодирование и устранение ошибок

https: // github.ru / AdamWelchUK / PWM85

  1. Установлен менеджер плат ATTINY — загрузите файлы платы отсюда

https://github.com/SpenceKonde/ATTinyCore

  1. Программист ISP — вы можете использовать Arduino как ISP или устройство USBASP …
Подробнее »

Обеспечьте питание ваших аккумуляторных инструментов на рабочем месте с помощью этой самодельной солнечной зарядной станции

Главное — отказаться от инвертора и получить питание напрямую от 12-вольтовых батарей.

Зарядные станции на солнечных батареях для строительных площадок давно назрели. Одна из причин, по которой они не усеивают полки вашего местного коробочного магазина, заключается в том, что инструменты имеют разные батареи и, как правило, оснащены собственными адаптерами питания для перехода от кондиционера к встроенной батарее постоянного тока в инструменте. И, как вы скоро узнаете от инженера Джеффа Яго, «для питания 120-вольтовых электроинструментов переменного тока требуется инвертор на 1500–3000 ватт и очень тяжелая аккумуляторная батарея». Другими словами, это просто непрактично.Что практично? В этой замечательной статье, перепечатанной с разрешения Backwoods Home Magazine, вы скоро узнаете. — Редактор

Этап 1: стандартизация ваших аккумуляторных инструментов

ЕСЛИ ВЫ ПЛАНИРУЕТЕ ЖИТЬ ОТ СЕТИ, или строите что-то в удаленном районе без электросети, я уверен, что вы планируете использовать генератор. Хотя у меня также есть генераторы, я нахожу их темпераментными, шумными, и я ненавижу тащить топливо по горной тропе, когда мне нужно привести строительные инструменты в действие. Чтобы отучить себя от традиционного генератора на стройплощадке, я нашел удивительный выбор высококачественных электроинструментов, которые работают от аккумуляторных батарей. Кроме того, если вы сделаете стандартизацию на одну и ту же марку и напряжение, одни и те же аккумуляторные блоки будут взаимозаменяемы с широким спектром пил, дрелей, переносных фонарей и даже радиоприемников. Наличие запасного аккумуляторного блока на зарядке также позволяет быстро заменить аккумулятор и продолжить работу инструмента, не дожидаясь ожидания.

Когда я впервые начал покупать инструменты с батарейным питанием, я решил стандартизировать DeWALT, но есть несколько других хороших брендов аккумуляторных инструментов, которые предлагают такую ​​же взаимозаменяемость аккумуляторных блоков в нескольких инструментах.Удивительно, что вы можете построить с помощью всего нескольких инструментов с батарейным питанием, и полный набор незаменим, если вы живете вне сети или строите удаленное убежище.

Большинство производителей коммерческих инструментов с батарейным питанием с никель-кадмиевыми (NiCad) аккумуляторными блоками увеличили свое напряжение с 12 до 18 вольт, чтобы увеличить мощность инструмента и продлить время работы. Некоторые производители инструментов с батарейным питанием переходят на литий-ионные (Li-ion) батареи, которые позволяют изготавливать более компактные и легкие портативные инструменты из-за более высокой плотности энергии этой новой аккумуляторной технологии.Хотя зарядное устройство DeWALT, которое я использовал для этой статьи, может заряжать как никель-кадмиевые, так и никель-металлгидридные аккумуляторы, а также новейшие литий-ионные аккумуляторы, вам все же следует стандартизировать один тип, чтобы убедиться, что все ваши аккумуляторные блоки могут использовать одно и то же зарядное устройство.

Этап 2: Покупка автомобильных зарядных устройств, а не инверторов

Для крупных проектов в области солнечной энергетики я твердо верю в использование высококачественных инверторов постоянного тока в переменный, которые позволяют использовать стандартные 120-вольтовые приборы переменного тока и электроинструменты. Инверторы становятся намного более надежными и менее дорогими, что позволяет использовать существующую домашнюю проводку вместо того, чтобы перекладывать все на постоянный ток.Однако для питания 120-вольтовых электроинструментов переменного тока требуется инвертор мощностью от 1500 до 3000 ватт и очень тяжелый аккумуляторный блок. Некоторые небольшие инверторы стоимостью менее 50 долларов теперь доступны для питания ваших портативных компьютеров и видеоустройств в автомобиле или грузовике.

К сожалению, многие из этих недорогих инверторов не генерируют такую ​​же форму волны, как электросеть, что может вызвать проблемы с более чувствительными электронными устройствами, которые вы хотите запитать. Верно также и то, что многие зарядные устройства для подзарядки электроинструментов будут иметь очень низкую производительность зарядки при подключении к недорогому инвертору переменного тока на 120 вольт с модифицированной волной.Большинство этих недорогих инверторов также имеют низкую эффективность преобразования мощности и могут быстро разрядить аккумулятор вашего автомобиля или грузовика, если двигатель выключен при питании любого 120-вольтового устройства переменного тока.

Однако я был приятно удивлен, обнаружив, что большинство производителей строительных инструментов с батарейным питанием теперь предлагают версию своих зарядных устройств для электроинструментов в виде портативной модели на 12 В постоянного тока, обычно называемой «автомобильным зарядным устройством». Хотя их труднее найти и они немного дорогие, от 65 до 95 долларов, эти зарядные устройства постоянного тока обеспечивают возможность подзарядки ваших инструментов с питанием от 12 до 24 В от 12-вольтовой батареи без инвертора или генератора.Вот несколько примеров от Bosch и DeWalt.

Использование портативного источника питания 12 В без инвертора переменного тока дает множество преимуществ. Это не только сделает всю проводку проще и безопаснее, чем подключение к сети переменного тока 120 В, но и обеспечит более эффективное питание устройств постоянного тока на 12 В напрямую от 12-вольтовой батареи.

Это может быть реальным преимуществом, если ваш строительный проект или место для отдыха на выходных расположены в районе, где транспортировка топлива для генератора и оборудования вверх по горной тропе представляет собой серьезное усилие.Хотя этот проект был предназначен в первую очередь для электропитания инструментов на удаленной рабочей площадке, вы также можете использовать эту портативную солнечную систему питания во время отключения электроэнергии или в походе для подзарядки мобильного телефона или питания портативного компьютера, поскольку большинство этих устройств включают зарядку. адаптеры для подключения к вспомогательной автомобильной розетке постоянного тока 12 В.

Этап 3. Построение системы

Я разработал этот проект так, чтобы потребовалось минимальное количество деталей и очень мало проводных соединений.Я выбрал стандартную батарею Group 31 RV / Marine, которая рассчитана на несколько циклов глубокой зарядки / разрядки, но при этом имеет разумную цену. Я также нашел недорогой пластиковый батарейный отсек, линейный предохранитель постоянного тока на 10 ампер и гнездо для прикуривателя (вот тот, со встроенными клеммами аккумулятора и встроенным предохранителем). Я решил использовать этот тип розетки для этого проекта, поскольку многие портативные инструменты и электронные устройства имеют зарядные адаптеры, которые подходят для этого типа розетки постоянного тока на 12 Вольт.Как показано на фотографии, я установил гнездо прикуривателя в крышке коробки и подключил его через предохранитель к батарее, используя стандартный медный провод №10 и обжав кольцевые клеммы. Центральная стойка гнезда прикуривателя всегда соединена с плюсом батареи (+), а внешняя оболочка всегда соединена с минусом батареи (-).

Солнечный модуль Solar-Tech на 85 Вт, который я выбрал для этого проекта, включает полноразмерную распределительную коробку, установленную на задней панели. (Обратите внимание, у нас возникли проблемы с поиском модели с присоединенной распределительной коробкой, поэтому вам, возможно, придется импровизировать при установке контроллера заряда.Один из вариантов — установить его внутри аккумуляторного отсека и приобрести кабель, заканчивающийся штыревым и гнездовым разъемами MC4 (типично для большинства солнечных панелей). Подключите оголенный конец кабеля непосредственно к контроллеру заряда, и вы можете использовать короткий двухжильный кабель с кольцевыми наконечниками для быстрого подключения и отключения к клеммам аккумулятора с помощью барашковых гаек. Это также позволяет быстро отключиться от панели. — Редактор)

Также убедитесь, что солнечный модуль рекламируется с номинальным зарядным напряжением 12 В (пиковое 17 В), поскольку производители увеличивают физический размер и мощность своих модулей, поэтому требуется меньше модулей и проводных соединений для той же общей мощности массива.Однако этот увеличенный размер модуля также требует увеличения номинального напряжения до 24 вольт (пиковое значение 35 вольт), чтобы сохранить как можно меньший ток и сечение проводов, а это слишком много для прямой зарядки 12-вольтовой батареи. Несмотря на то, что доступны контроллеры заряда солнечных батарей, позволяющие обеспечить несоответствие между напряжением солнечной батареи и напряжением батареи, чтобы вы могли использовать солнечный модуль с более высоким напряжением, эти солнечные контроллеры, как правило, имеют гораздо более высокую стоимость и слишком велики для использования в этой очень простой портативной солнечной батарее. Система зарядки.

Я купил контроллер заряда Morningstar SunKeeper-12, который предназначен для установки в стандартное ½-дюймовое заглушенное отверстие в распределительной коробке солнечного модуля и подходит для установки в погодных условиях. Вы можете найти контроллер заряда солнечной батареи на распределительной коробке, прикрепленной к задней части солнечного модуля, если вы можете найти контроллер с кабелепроводом, (или следуйте инструкциям MC4, подробно описанным выше).

Этап 4: оценка потребностей в электроэнергии

Каждый цикл зарядки инструмента потребляет в среднем 7 ампер-часов емкости аккумулятора (зарядка 7 ампер за 1 час).Батарея Group 31 RV / Marine, используемая в этом проекте, имеет зарядную емкость от 100 до 115 ампер-часов, в зависимости от цены и марки. Чтобы избежать разряда этой батареи ниже 50% (что поможет увеличить срок ее службы), у нас будет примерно 50 ампер-часов полезной емкости заряда. Это эквивалентно семи перезарядкам аккумуляторного инструмента (50 ампер-час / 7 ампер-час) до того, как потребуется перезарядка аккумулятора жилого дома / морского судна. Конечно, фактическое количество перезарядок инструмента будет зависеть от температуры окружающей среды, возраста батареи и глубины разряда батареи инструмента.

По нашим оценкам, этой солнечной батарее Группы 31 потребуется 50 ампер-часов солнечной зарядки, чтобы заменить то, что отняла зарядка аккумуляторного инструмента. Предполагая, что у нас в среднем пять часов полного солнечного света в день, для этого потребуется солнечный модуль, способный обеспечить выходную мощность 5 ампер, чтобы полностью зарядить батарею такого размера за два дня. (50 ампер-часов / 5 ампер = 10 часов).

Типичный 85-ваттный солнечный модуль, предназначенный для зарядки 12-вольтовых батарей, обычно имеет пиковую мощность 5,1 А, поэтому я выбрал 85-ваттный модуль.Этот модуль меньшей мощности также довольно легко переносить одним человеком, но при этом достаточно большой, чтобы обеспечивать разумное количество солнечной энергии. Ваш солнечный модуль может быть больше или меньше моего 85-ваттного модуля, что сократит или увеличит количество дней, необходимых для полной зарядки батареи RV / Marine.

Я также пропустил рассмотрение солнечной энергии и эффективности зарядки, чтобы упростить расчет в нашем примере. Я также предполагал, что весь день будет ясное голубое небо, отсутствие затенения модулей и правильная ориентация модуля на солнце.Если принять во внимание эти факторы, вы, скорее всего, преобразуете только примерно 70% номинальной мощности любого солнечного модуля, указанной на паспортной табличке, в полезную зарядку аккумулятора. Не удивляйтесь, если на самом деле полная перезарядка выбранной батареи займет немного больше времени.

Этап 5. Начните работу

Кажется, действительно полезно построить что-то автономное в удаленном районе с удобством трудосберегающих электроинструментов без необходимости иметь дело с шумным генератором.Также неплохо иметь портативную систему зарядки от солнечных батарей вместо того, чтобы держать грузовик в рабочем состоянии при использовании инвертора постоянного тока в переменный для питания ваших инструментов и зарядных устройств. Когда не требуется подзарядка электроинструментов на стройплощадке, эту портативную систему зарядки от солнечных батарей можно использовать в кемпинге или во время аварийных отключений электроэнергии. Этот солнечный модуль со встроенным солнечным контроллером заряда можно использовать даже для подзарядки аккумуляторов вашего автофургона во время сухого кемпинга.

Источники

Хотя большинство крупных производителей ручных инструментов с батарейным питанием предлагают автомобильные зарядные устройства, их нелегко найти в ближайшем розничном магазине.Если вы не можете найти их на месте, есть несколько Интернет-сайтов, на которых продаются автомобильные зарядные устройства. Закажите зарядное устройство, соответствующее вашей марке аккумуляторных инструментов, и убедитесь, что зарядное устройство соответствует напряжению и химическому составу ваших аккумуляторных блоков.

DeWalt # DC9319 Автомобильное зарядное устройство от 7,2 до 18 В:

Makita # DC18SE 18-вольтное / литий-ионное автомобильное зарядное устройство:

Bosch # BC006 Автомобильное зарядное устройство от 7,2 до 24 В:

Milwaukee # M12, 12-вольтовое литий-ионное настенное и автомобильное зарядное устройство:
Milwaukee # M18 18-вольтное литий-ионное настенное и автомобильное зарядное устройство: это одно из немногих, которое также является зарядным устройством для кондиционера, поэтому оно вдвое лучше -ценить.

Двойное автомобильное зарядное устройство Ryobi One + 18 В:

Об авторе: Джефф Яго — лицензированный профессиональный инженер и сертифицированный энергетический менеджер с более чем 30-летним опытом работы в области энергосбережения. Он имеет обширный опыт в области солнечной энергетики и готовности к чрезвычайным ситуациям, а также является автором множества статей и текстов. Его веб-сайт: www.offgridprepper.com .

Как выбрать лучший контроллер заряда от солнечной батареи для автофургона и автофургона

  • Facebook68
  • Pinterest
  • Twitter
Контроллеры заряда солнечных батарей

являются важным элементом вашей солнечной системы.Они связываются между вашей солнечной панелью и аккумулятором, чтобы обеспечить бесперебойную работу, что продлит срок службы ваших батарей.

Количество вариантов солнечных контроллеров заряда на рынке может показаться огромным, но наверняка будет стиль солнечного контроллера, который максимизирует всю вашу установку солнечной энергии для дома на колесах

Чтобы найти наиболее подходящий вариант для переоборудования вашего автофургона или фургона «сделай сам», изучите основы контроллеров заряда солнечных батарей различных напряжений и размеров, чтобы понять, что необходимо для вашей солнечной батареи.

Кроме того, вам необходимо убедиться, что выбранный вами контроллер заряда солнечной батареи может работать с типом вашей батареи и настройкой вашей солнечной панели, чтобы найти идеальное зарядное устройство для всей вашей системы.

Эта статья поможет вам понять ваш выбор, исследуя роль вашего солнечного контроллера заряда в вашей более крупной солнечной системе и исследуя плюсы и минусы каждого варианта солнечного контроллера заряда (PWM и MPPT).

Мы проанализируем общие технические характеристики контроллеров заряда солнечных батарей и рассмотрим некоторые из лучших солнечных зарядных устройств на рынке, чтобы найти идеальную систему для питания вашей солнечной батареи.

Что такое контроллеры заряда от солнечных батарей?

Контроллеры заряда от солнечных батарей

— это регуляторы напряжения, которые предотвращают перезарядку аккумуляторов. В течение дня контроллер следит за тем, чтобы в ваши батареи глубокого цикла не поступало слишком много солнечной энергии, что приводило к повреждению внутренних компонентов батареи.

Когда солнечный свет исчезает, контроллер следит за тем, чтобы питание не поступало обратно к вашим солнечным панелям, блокируя обратные токи.

Это важный аспект вашей солнечной системы в целом.Без контроллера заряда солнечных батарей вы рискуете необратимо повредить аккумулятор и сократить срок службы солнечных панелей.

Как работают контроллеры заряда от солнечных батарей?

Контроллер заряда от солнечных батарей работает как посредник между вашей аккумуляторной системой и солнечными панелями. Ваши батареи будут связываться с вашим солнечным контроллером заряда, который будет передавать это сообщение солнечным панелям.

Энергетический ток течет в полупроводник контроллера, который открывается или закрывается в зависимости от текущих потребностей вашей батареи.

Каждая батарея глубокого разряда имеет собственное значение напряжения, и любое напряжение выше, чем это может отрицательно сказаться на состоянии вашей батареи.

Контроллер заряда регулирует напряжение, получаемое от солнечных панелей, и открывает или ограничивает поток энергии от панелей в зависимости от того, что нужно вашей батарее.

У них есть защита от перегрузки, которая предотвращает перегрев аккумуляторной системы при слишком большом токе, и отключение при низком напряжении для автоматического отключения аккумулятора до того, как аккумулятор разрядится и выйдет из строя.

Два основных стиля контроллера заряда RV от солнечных батарей

Контроллеры заряда

бывают разных форм и размеров, все они выполняют разные функции и имеют разные сильные и слабые стороны.

Независимо от ваших требований к настройке, вы можете быть уверены, что есть контроллер солнечной зарядки, который идеально вам подходит. Большинство контроллеров делятся на две разные категории:

  • Контроллер заряда с широтно-импульсной модуляцией (PWM)
  • Контроллер заряда максимальной точки мощности (MPPT)

Первым шагом к поиску подходящего контроллера для вашей установки является понимание этих двух категорий и решение, какой из них будет работать для тебя.

Контроллеры заряда ШИМ
Контроллеры заряда с широтно-импульсной модуляцией

работают как сердцебиение. Управляемые импульсы энергии отправляются от солнечной панели к вашей системе батарей вместо постоянного потока энергии.

Контроллер будет связываться с вашей батареей, чтобы получить актуальную информацию о том, что ему нужно, что влияет на ритм пульсации.

Вашему полностью заряженному аккумулятору не требуется длительный импульс энергии. Контроллер PWM может понять, когда нужно подзарядить аккумулятор, а когда послать более продолжительный всплеск энергии.Это делает их более приспособленными к менее энергоемким ситуациям.

Эти устройства не справятся с нагрузкой больше, чем массив солнечных панелей 12 В, и если у вас есть несколько солнечных панелей, вам необходимо убедиться, что они подключены параллельно.

При максимальной эффективности эти типы контроллеров смогут преобразовать 75% энергии, потребляемой солнечной панелью, в полезный заряд батареи.

MPPT Контроллер заряда
Контроллеры

MPPT могут работать с большими солнечными батареями.Их в значительной степени предпочитают RVers, стремящиеся жить в своих автофургонах полный рабочий день, или те, кто рассчитывает отключаться от сети на несколько недель.

В дополнение к обмену данными с аккумуляторной системой, чтобы понять, какой уровень заряда нужен вашей системе, контроллеры заряда MPPT могут изощренно связываться с вашими солнечными панелями, чтобы найти идеальное рабочее напряжение.

Благодаря этой связи с вашими солнечными панелями MPPT получил свое название. Устройство отслеживает потребление солнечной энергии, чтобы максимизировать мощность, которая обеспечивает до 30% больше заряда, чем контроллер ШИМ.

MPPT также позаботятся о преобразовании мощности напряжения вашей солнечной панели в формат энергии, более удобный для вашей аккумуляторной системы.

Они могут преобразовывать вольт в амперы, что предотвращает расход энергии вашей системой, потребляемой солнечными панелями.

MPPT могут преобразовать 96% солнечной энергии в энергию, полезную для вашего автомобиля.

Что лучше MPPT или PWM?

Контроллеры PWM могут выполнять более простую работу по более доступной цене, чем зарядное устройство MPPT, но контроллеры MPPT созданы для обработки более обширных настроек и более надежны для длительного использования.

Если у вас есть только несколько фонарей и вентиляторов, которые нужно включить в поездку на выходных, вам не понадобится намного больше, чем контроллер ШИМ и полностью заряженная батарея, прежде чем отправиться в путь.

Если у вас сверхмощная система или вы планируете полагаться на солнечное зарядное устройство в течение нескольких недель, вам следует вложить дополнительные деньги в зарядное устройство MPPT.

Системы с несколькими солнечными панелями — хороший показатель того, что вам нужна дополнительная мощность, обеспечиваемая контроллером MPPT.

Если вы просто хотите непрерывно подзарядить аккумулятор, чтобы убедиться, что он готов к работе, когда вы готовы, эффективность ШИМ — это все, что вам нужно.

Любая система, более значительная, чем две солнечные панели или 150 Вт, должна будет полагаться на более широкие возможности зарядки солнечного контроллера заряда MPPT.

Как выбрать лучший контроллер заряда от солнечной батареи для RV

Теперь, когда вы знаете два распространенных типа контроллеров заряда солнечных батарей, вы можете начать изучать мельчайшие детали каждой модели, чтобы решить, что нужно вашей солнечной батарее и какой мусор вы можете удалить сверху.

Прежде чем вы даже начнете искать контроллер, вы должны понять максимальную мощность, потребляемую вашими солнечными панелями, и подумать о долгосрочных целях вашей системы.

Если вы только начинаете свое солнечное путешествие, но хотите со временем улучшить свои способности, вам следует убедиться, что ваш контроллер может оставаться работоспособным, когда вы начнете приносить больше солнечных зарядов.

Рассчитайте общую потребляемую мощность ваших солнечных панелей при пиковой мощности. Это число будет точно отражать, сколько энергии поступает в ваши панели при максимальном воздействии солнца.

Важно, чтобы вы немного переоценили это потребление энергии, так как вы не хотите, чтобы ваш контроллер солнечного заряда постоянно напрягался, чтобы не отставать.

Определив силу тока солнечной панели, определите максимальное напряжение батареи.

Независимо от того, какие усилители для солнечных панелей приносят, не имеет значения, если аккумуляторная батарея не может выдерживать ток более 80 ампер, поскольку контроллер солнечного заряда не будет направлять энергию в аккумулятор.

У вас может быть шесть солнечных панелей, потребляющих сотни ампер в час, но если ваша батарея не может использовать эту дополнительную энергию, ваш солнечный контроллер будет вынужден сделать эту мощность бесполезной.

Безопасная ставка — найти эти два числа напряжения и выбрать контроллер заряда, способный выдавать на 25% больше мощности, чем меньшее из двух напряжений.

Если вы планируете модернизировать свою аккумуляторную систему или солнечные панели в будущем, вам также придется модернизировать контроллер солнечного заряда, поэтому обязательно помните об этом при покупке.

Дополнительные функции

Единственная реальная задача солнечного контроллера заряда — это передача энергии. Однако современные технологии наводнены удобными вариантами, которые сделают вашу солнечную систему лучше.

Контроллеры заряда солнечных батарей

получили свою долю обновленных функций, которые делают использование солнечной батареи проще, чем когда-либо.

Bluetooth

Высокотехнологичные солнечные контроллеры содержат тонны данных, которые показывают, насколько эффективно ваша система использует солнечную энергию на каждом этапе процесса.

Некоторые из лучших контроллеров включают технологию Bluetooth, которая позволяет получить доступ ко всей этой информации одним нажатием кнопки.

Вы сможете понять, сколько энергии выдает ваша солнечная панель, какая часть этой энергии поступает на контроллер и какое напряжение передается от контроллера к вашей батарее.

Имея доступ ко всей этой информации, легче понять, какие аспекты вашей системы лучше всех, а какие сдерживают все.

Система Bluetooth также будет постоянно информировать вас об уровне заряда аккумулятора, поэтому вам не придется тратить дни на размышления о том, приближается ли уровень заряда аккумулятора к критическому уровню.

Напряжение с ручной регулировкой

Каждый тип батареи требует разного напряжения. Большинство современных батарей созданы для работы с солнечными системами, но конкретный тип батареи, которую вы используете, потребует от вашего солнечного контроллера заряда чего-то другого, чем другие.

Чтобы гарантировать, что все остается на одной странице, современные контроллеры заряда иногда включают возможность вручную определять тип батареи, которую контроллер будет заряжать, что позволяет вашему контроллеру выдавать батарею именно то, что ей нужно.

Выключатель

Простое добавление переключателя Вкл / Выкл может продлить срок службы вашей системы на годы.

Большинство RVers надеются прикрепить свои солнечные панели к своей крыше, подключить эти панели к своей батарее через контроллер солнечного заряда, и какое-то время им не придется иметь дело с вещами.

Солнечные панели не могут удержаться от поглощения энергии солнца, когда они чувствуют лучи.

Если ваш солнечный контроллер заряда не может быть включен и выключен, вам придется отключать предохранитель от батареи каждый раз, когда вы хотите, чтобы солнечные панели не заряжали ваши батареи.

Чрезмерная зарядка вашей системы может разрушить внутренние материалы ваших батарей и в конечном итоге разрушить возможности вашей батареи.

Если вы хотите сэкономить место, поместив аккумуляторную батарею в труднодоступное место, покупка контроллера заряда с переключателем включения / выключения избавит вас от необходимости рыться в проводах каждый раз, когда вы планируете оставить автомобиль на стоянке. солнце на несколько дней.

Красные флаги

Многие рекламные объявления о контроллерах заряда солнечных батарей говорят все правильно. Не всегда так просто сказать, действительно ли продукт подходит для пеших прогулок.

Если вы найдете продукт по более низкой цене по сравнению с другими контроллерами с такими же выходами, проверьте, сертифицирован ли он UL.

Сертификация

UL — это процесс, проводимый компанией UL, единственной целью которой является поддержание высоких стандартов в технологическом оборудовании.

Любой продукт, получивший сертификат UL, может считаться безопасным от неисправности.

Некоторые недорогие контроллеры заряда солнечных батарей в качестве побочного продукта производят электрический шум, который может влиять на частоты других электронных устройств в вашем автомобиле.

UL подтверждает, что контроллеры безопасны, эффективны и не засоряют радиоволны.

Ваш солнечный контроллер заряда работает как сердцебиение для всей вашей системы электрического заряда.

Избегайте дешевых продуктов, которые обещают большие преимущества, в пользу высококачественных зарядных устройств с большим количеством обзоров и гарантий.

5 лучших контроллеров заряда солнечных батарей для жилых автофургонов

Чтобы помочь вам ориентироваться в области сложных контроллеров заряда солнечных батарей, мы выбрали 5 лучших контроллеров заряда солнечных батарей, которые хорошо работают в различных сценариях.

Хотя эти контроллеры заряда солнечных батарей могут занимать разные ниши, каждый из них был изготовлен из высококачественных материалов и прошел надлежащие испытания, чтобы быть признанным лучшим вариантом в области, полной возможностей выбора.

Вот 5 лучших контроллеров заряда от солнечных батарей для переоборудования вашего автофургона или жилого автофургона:

  • Victron 100/50 Smart Solar MPPT Charge Controller — Лучший в целом
  • Renogy Adventurer Li — 30A PWM — Лучший PWM
  • MidNite Solar Classic 150 MPPT Charge Controller — Best High End
  • Renogy Li 40a Контроллер заряда MPPT — лучший бюджетный MPPT
  • ALLPOWERS 20A Контроллер солнечного зарядного устройства — лучший бюджетный ШИМ

1: Лучший в целом: Victron 100/50 Smart Solar MPPT Charge Controller

Этот лучший в своем классе контроллер заряда от солнечных батарей обеспечивает отличное сочетание цены и характеристик, чтобы удовлетворить потребности большинства постоянных автофургонов.

Способный работать с несколькими панелями солнечных батарей, этот контроллер заряда подает 100 вольт за раз, гарантируя, что с высококачественной батареей вы сможете максимально эффективно использовать свои солнечные панели.

Кемперы, думающие о технологии MPPT для своих контроллеров заряда, обычно должны обеспечить входное напряжение не менее 15 Вт в вашей батарее для правильной работы технологии Power Point.

Victron заверил, что этот продукт выделяется тем, что может восстановить полностью разряженную батарею и вернуть ее к полной функциональности в кратчайшие сроки.

В завершение своего предложения компания Victron предоставила пятилетнюю гарантию на этот контроллер заряда солнечных батарей. Ваш контроллер не должен быть покупкой, которую вам придется делать каждый год.

Полная 5-летняя гарантия означает, что вы можете спокойно отдыхать в поездке за поездкой, а расширенные функции этой модели гарантируют, что вы никогда не останетесь без полной зарядки в течение всего солнечного дня.

2: Лучший ШИМ: Renogy Adventurer Li- 30A PWM

Если у вас не самые большие потребности в энергии, вы можете подумать о том, чтобы купить ШИМ-контроллер заряда, чтобы сэкономить несколько долларов.

Модель

Renogy’s Adventurer может заряжать все типы аккумуляторов и связываться с вашими устройствами через Bluetooth, что является редкостью для контроллеров PWM.

Контроллер разработан для легкого крепления к стене вашего дома на колесах, а удобный дисплей на устройстве всегда позволяет вам быть в курсе состояния вашего аккумулятора.

Этот ШИМ-контроллер также является одним из немногих ШИМ-контроллеров, которые могут работать с солнечными системами на 24 В.

Со всеми этими редкими функциями можно было бы ожидать высокой цены, но этот ШИМ по-прежнему кричит о доступности, чтобы быть внесенным в список наших любимых контроллеров импульсной модуляции.

Renogy включил систему самодиагностики, которой известны его наиболее важные контроллеры, для обеспечения бесперебойной работы.

3: Лучший бюджетный MPPT: контроллер заряда Renogy Li 40a MPPT

Выбор правильного контроллера для сопряжения с солнечными панелями является важным аспектом вашей солнечной батареи.

В то время как многие бюджетные MPPT сокращают расходы, чтобы сэкономить деньги, контроллер 40 AMP от Renogy — это высококачественный вариант по доступной цене.

Хотя общая номинальная сила тока ниже, чем у большинства других моделей, если вам не требуется потребляемая мощность более 40 ампер за один раз, эта опция выполнит свою работу.

Компания Renogy занимается солнечной энергетикой, и этот контроллер заряда от солнечных батарей является одним из флагманских предложений компании.

В комплект входит Bluetooth-соединение и датчик температуры для поддержания здоровья.

Контроллер поддерживает все в заряженном состоянии и защищает аккумулятор от обратной полярности, короткого замыкания и перегрузки.

Изделие с функцией самодиагностики защитит себя от поломки, а корпус из литого под давлением алюминия защитит ваши вложения на долгие годы.

4: Best High End: MidNite Solar Classic 150 MPPT Контроллер заряда

Есть причина, по которой этому контроллеру заряда доверяет больше людей, чем большинству других вариантов на рынке.

RVers, готовые не жалеть денег на свою солнечную систему зарядки, найдут Midnite Solar Classic отличным вариантом высокого класса.

Названный самым совершенным контроллером заряда от солнечных батарей на рынке, этот плохой мальчик может питать 72-вольтовые аккумуляторные батареи и даже использовать энергию ветра.

Встроенная защита от замыканий на землю и дуговых замыканий идет дальше, чем другие модели, и гарантирует, что ваш контроллер прослужит десятилетия.

Устройство включает в себя обширный сбор данных, защиту от тока 96 ампер и 150 рабочих напряжений, чтобы обеспечить все, что вам нужно в контроллере заряда солнечной батареи.

Если в вашем контроллере есть функция, которую вы хотите, шансы встроены в MidNite Solar Classic.

5: Лучший бюджетный ШИМ: контроллер солнечного зарядного устройства ALLPOWERS 20A

Если вам не нужно ничего, кроме постоянной подзарядки, пока аккумулятор находится в ожидании следующей поездки, вам не понадобится ничего, кроме этого контроллера солнечного зарядного устройства AllPowers.

Невероятная цена Встроенная точка экономит ваши деньги, а система отображения предлагает порты USB, а также актуальную информацию о батарее.

Несмотря на то, что это устройство не справляется с большинством крупных или даже средних работ, оно по-прежнему позволяет медленно заряжать аккумулятор тренера, и его более чем достаточно для питания ваших болельщиков и освещения на выходные.

Он защищен от перегрузки по току и короткого замыкания, а простые в использовании функции позволяют подключить солнечное зарядное устройство и быть в пути.

Когда мне понадобится контроллер заряда от солнечных батарей для автофургона?

Вам понадобится контроллер заряда от солнечной батареи всякий раз, когда у вас есть солнечная панель, пытающаяся зарядить аккумулятор вашего тренера.

Солнечные панели не контролируют потребляемое напряжение. Они просто жаждут энергии солнца, и если панели подключаются к солнечным лучам, они будут посылать напряжение на вашу батарею, если они ей нужны или нет.

Контроллер заряда солнечной батареи предотвращает попадание случайных скачков напряжения прямо в вашу батарею и направляет энергию на то, что может использоваться вашей батареей.

Если вы попытаетесь зарядить аккумулятор без этого посредника, это быстро приведет к необратимому повреждению аккумулятора.

Контроллер заряда от солнечной батареи какого размера мне нужен?

Тем, кто хочет просто подзарядить аккумулятор в автобусе, не понадобится контроллер заряда от солнечной батареи с максимальным током более 20 А.

Если вы хотите жить за счет своей солнечной системы, но у вас нет какой-либо модной электроники, которая требует зарядки, контроллер на 100 ампер будет обеспечивать энергию до тех пор, пока не светит солнце.Более крупные установки должны зависеть от как минимум 150 ампер.

Покупка солнечного контроллера заряда должна стать последним шагом при выборе солнечной батареи.

Это связано с тем, что определение того, какой размер контроллера заряда солнечной батареи вам нужен, зависит от того, на что способны ваши солнечные панели и сколько вольт может выдержать ваш аккумуляторный блок.

Выясните, сколько солнечных панелей будет в вашей установке и сколько суммарной мощности эти солнечные панели могут производить.

Зная эту информацию, вы можете решить, какой размер контроллера заряда солнечной батареи вам нужен.

Всегда ли вам нужен контроллер заряда от солнечных батарей?

Короткий ответ — да, хотя есть редкие случаи с низким энергопотреблением, когда в устройстве нет необходимости.

Вы можете подзарядить аккумулятор без контроллера заряда солнечной батареи, если общая мощность вашей солнечной панели составляет менее 5 Вт.

Любая полуприличная солнечная панель для жилых автофургонов будет производить намного больше ватт, чем это.

Чтобы определить, нужен ли вам контроллер заряда от солнечной батареи, сравните мощность ваших панелей с ампер-часами вашей батареи.

Если ваша панель потребляет три или более ватт на 50 ампер-часов батареи, вам понадобится контроллер заряда от солнечной батареи.

Можно ли использовать более одного контроллера заряда?

Чтобы удовлетворить потребности больших систем в энергии, вы можете использовать два контроллера MPPT или PWM параллельно.

Два контроллера могут помочь оптимизировать выходную мощность, если оба контроллера относятся к одному типу.

Вы не можете использовать ШИМ-контроллер с контроллером MPPT, но два из этих вариантов могут привести к повышению эффективности вашей солнечной системы.

Сколько вы должны ожидать платить за своего контроллера?

Вообще говоря, диапазон цен на контроллеры заряда солнечных батарей зависит от количества вырабатываемой ими энергии.

Вы можете найти контроллер заряда солнечной батареи с ШИМ 20 Ампер за 20 долларов или купить высокопроизводительный контроллер MPPT за 700 долларов.

Вы можете рассчитывать найти высококачественный контроллер заряда солнечных батарей, способный работать с самыми посредственными солнечными батареями, за 150 долларов.

Теперь решать вам

Мы исследовали множество различных аспектов этих высокотехнологичных солнечных устройств.Контроллеры заряда от солнечных батарей могут делать разные вещи и не требуют больших вложений.

Современные солнечные панели поглощают сотни киловатт энергии каждый час. Весь этот сырой сок нужно превратить во что-то достаточно полезное, чтобы аккумулятор мог переваривать его без повреждений.

Контроллеры заряда от солнечных батарей

— это основной блок вашей электрической системы. Они действуют как клей, который соединяет вашу солнечную панель с вашей аккумуляторной системой и гарантирует, что все в вашем электроснабжении останется счастливым и здоровым.

Определите свою потребность в солнечной энергии и позвольте вашей личной необходимости диктовать, как вы смотрите на контроллеры солнечного заряда.

Последнее обновление: , Аарон Ричардсон

Я превратил свою деревянную мастерскую в личную солнечную ферму.

Это часть 1 книги «Построен на долгие годы: размышления об экологически ответственной деревообработке».


Почти десять лет я мечтал построить автономную солнечную систему, чтобы обеспечивать энергией мою деревообработку, обеспечивать надежное резервное питание для моего дома и сокращать количество двухтактных двигателей в моей жизни.Наконец-то настал тот год, когда у меня появилось время и ресурсы для этого.

Моя мастерская небольшая. В сарае размером 12 на 16 футов находятся не только мои инструменты и верстаки, но и все наши садовые и садовые принадлежности, хранилище для различного сезонного снаряжения и украшений, а также куча деталей роботов. Так что мне нужна была компактная система, которая по-прежнему поставляла бы усилители.

Построить небольшую автономную солнечную систему проще, чем вы думаете. Построить небольшую автономную солнечную систему, которая может работать с электроинструментами, немного сложнее.

В то время как небольшие автономные солнечные системы стали значительно дешевле и доступнее за последнее десятилетие, создание одной из них для питания мастерской представляет особую проблему: самые большие инструменты в моем рабочем процессе потребляют значительно больше энергии, чем обычные приборы. Моя настольная пила потребляет 15 ампер с пиковым пусковым выбросом почти 3600 Вт. Мой большой маршрутизатор, который я использую для выравнивания толстых плит с острыми краями, ненамного лучше.

В моем магазине есть множество других электроинструментов, но настольная пила, которая вызывает сильные временные скачки напряжения при резке древесины твердых пород, и фрезерный станок, которому требуется постоянная, стабильно высокая сила тока при фрезеровании плиты, представляют наибольший интерес. экстремальные потребности моей мастерской, поэтому я разработал систему вокруг них.

Как это ни парадоксально, но при проектировании системы на основе конкретных мощных инструментов фактическая мощность солнечных панелей менее важна, чем определение правильного размера последующих компонентов. Это автономная система, она не получает энергию напрямую от солнца, она использует солнце для зарядки аккумуляторной батареи, а для работы с крупными магазинными инструментами необходимо много работать, чтобы соединить аккумуляторную батарею и инвертор. Солнечная часть этой солнечной конструкции проще и оптимальнее, чем компонент подачи энергии.Части, которые требуют наибольшего ухода и планирования, и с которыми вы можете столкнуться с большим количеством проблем, — это не панели, а батареи и инвертор.

Думайте об этом как о двух взаимодополняющих системах, солнечной зарядной системе для выработки электроэнергии и инверторе для распределения энергии, объединенных общей батареей.

Итак, прежде чем мы поговорим о солнце, я собираюсь рассказать вам о моем инверторе / источнике питания.

Распределение электроэнергии

Наиболее важной частью проектирования любой электрической системы является обеспечение того, чтобы каждая часть системы могла справиться с потребляемой мощностью без перегрева, разрушения компонентов или разряда батареи.Включите инвертор непрерывно на максимальной мощности, и он сгорит через несколько месяцев. Постоянно разряжайте аккумулятор, потому что он слишком мал для ваших требований и не продержится больше нескольких циклов зарядки. Используйте провод неподходящего сечения, и система может загореться.

Внимательный взгляд на сборку. Фото автора.

Ключ ко всему этому — помнить, что вольт * ампер = ватт.

Итак, я начал со своих потребностей и работал в обратном направлении, чтобы создать систему, отвечающую этим потребностям.Мои потребности начинаются с настольной пилы Dewalt 745 и маршрутизатора Porter-Cable 690 LR с фиксированным основанием. Настольная пила рассчитана на 15 ампер при 120 вольт, поэтому она потребляет 1800 ватт. С практической точки зрения, вы должны обычно предполагать, что все, что работает с электродвигателем, будет потреблять вдвое больше номинальной мощности при запуске, поэтому номинальная мощность для этой пилы составляет 3600 Вт. Я использовал ваттметр Kill-a-Watt, чтобы на самом деле измерить, сколько энергии потребляет пила, и даже пробегая по твердой древесине с затупившимся лезвием, она никогда не достигала этого пика.

Маршрутизатор рассчитан на 11 ампер при 120 вольт, что дает ему гораздо более скромное потребление в 1320 ватт, но все же скачок на 2640 ватт. Как и на настольной пиле, я никогда не видел этих цифр в реальных тестах, поэтому проектирование с максимальным рейтингом обеспечивает разумный буфер безопасности при выборе системы.

Есть еще одна проблема, которая имеет решающее значение для правильного построения системы — синусоида. Инверторы принимают постоянный ток (DC) и превращают его в переменный ток (AC). Переменный ток ну чередует.Заряд на каждом проводе переключается между отрицательным и положительным. На самых дешевых инверторах это происходит в виде измененной синусоидальной волны — выводы переходят между положительным и отрицательным напряжениями ступенчато. Это нормально для простой электроники, но все, даже наши дрели, имеют крошечные встроенные компьютеры, а модифицированные синусоидальные волны могут нанести ущерб более тонкой электронике. Более дорогие инверторы с синусоидальной волной плавно и непрерывно переключают переменный ток.

Вообще говоря, если у вас нет очень специфической настройки, вы всегда должны выбирать чисто синусоидальный инвертор.

У моей пилы и маршрутизатора не будет проблем с потреблением модифицированных синусоидальных волн, но есть еще одна важная функция системы — заряжать все мои аккумуляторные инструменты. Современные аккумуляторные батареи для инструментов со встроенными контроллерами заряда и сложным химическим составом лития жаждут чистого синуса.

Теперь, когда я знаю свои потребности в энергии, я могу сузить круг вопросов, какой именно инвертор мне нужен для питания этих инструментов. Я выбрал инвертор мощностью 3000/6000 Вт от Renogy, который получил хорошие отзывы по приличной цене (хотя, в общем, инвертор был самым дорогим отдельным компонентом сборки).

Инвертор не принесет никакой пользы без батареи. В конечном итоге я планирую иметь банк батарей, который сможет поддерживать работу основных устройств в моем доме во время длительного отключения электроэнергии, но для первоначальной настройки мне просто нужно что-то, что могло бы работать с моими инструментами в течение разумного периода времени, и не Это не какая-то странная конфигурация или экзотическая химия, из-за которых будет трудно сопоставить с другими батареями, когда я, в конце концов, увеличу размер.

И он должен иметь мощность, чтобы выдавать ток.Для больших пил мне нужен аккумулятор, способный обеспечить высокий пиковый ток разряда. А это значит больше математики.

Пила в пике потребляет 3600 Вт. На этом теоретическом пике ток между инструментом и инвертором составляет 30 ампер. Но пока инвертор выдает переменный ток, он потребляет от батареи постоянный ток напряжением 12 вольт. Это означает, что на пике инвертор потенциально может вывести из батареи 300 ампер. Это исключает использование более продвинутых литий-железо-фосфатных батарей, максимальный непрерывный разряд которых обычно рассчитан на 100 ампер, по сравнению со старыми химическими аккумуляторными батареями, автомобильное наследие которых означает, что они были оптимизированы для быстрого сброса тонны тока.

Аккумулятор также должен работать достаточно долго, чтобы выполнять свою работу. Батареи рассчитываются в ампер-часах: сколько часов они могут проработать на одном ампер-часах. Преобразуйте это в ватт-часы, умножив на напряжение батареи. Таким образом, батарея на 100 ампер-часов при напряжении 12 вольт дает вам 1200 ватт-часов. Он может потреблять 1 Вт мощности непрерывно в течение 1200 часов или, в качестве альтернативы, он может проработать настольную пилу мощностью 1800 Вт в течение 40 минут.

За исключением того, что вы не хотите разряжать аккумулятор до нуля. Вообще говоря, вы всегда хотите поддерживать его выше 50%, чтобы продлить срок службы батареи.Таким образом, реально она могла проработать мою настольную пилу в течение 20 минут.

Это нормально. Я не припомню, чтобы мне когда-либо приходилось запускать настольную пилу дольше нескольких минут во время любого из моих проектов.

Маршрутизатору, напротив, нужно время. Если бы он действительно потреблял 11 ампер, он работал бы на полную мощность чуть больше получаса. Но во всех моих тестах я ни разу не приблизился к этому. При выравнивании плиты потребляемая мощность составляет около 400 Вт. Это дало бы мне полтора часа времени на выравнивание плиты, работая только от батареи.

Я купил гелевый гибридный аккумулятор глубокого разряда емкостью 100 ампер-час, рассчитанный на максимальную разрядку в 1000 ампер, также от Renogy.

Есть еще один последний компонент системы распределения электроэнергии. Помимо работы с проводными инструментами и зарядки аккумуляторных инструментов, мне также нужны фонари и другие приборы в сарае. Но если я пропущу их через инвертор, то инвертор должен быть включен все время, и он потребляет в режиме ожидания 2,5 ампер — это не большая проблема, но это может истощить систему в течение унылой пасмурной недели.Более простое решение — перейти непосредственно к 12-вольтовой батарее и использовать автомобильные фары и фары для автофургонов. Для этого я использовал небольшую панель с предохранителями на 12 В, чтобы подключить свет.

Осталось только сделать это безопасным. Для этого нужен мощный автоматический выключатель и заземляющий провод. Я использовал морской автоматический выключатель на 250 А, подключенный между положительными клеммами аккумулятора и инвертора, и блок предохранителей на 12 В. Номинал 250 ампер немного ниже, чем максимальная расчетная нагрузка, которую могла бы предположительно произвести настольная пила, но в действительности мы вряд ли увидим такую ​​высокую нагрузку, и таким образом выключатель сработает задолго до того, как я достигну максимальной нагрузки в системе. .Я подключил аккумулятор к инвертору с помощью короткой сварочной проволоки 1/0, которая достаточно гибкая, чтобы проходить через ограниченные пространства, но достаточно толстая, чтобы пропускать большой ток без нагрева и риска возгорания. Блок предохранителей на 12 В можно подключить с помощью электрического провода 4-го калибра.

И последнее, но отнюдь не менее важное, я воткнул в землю заземляющий стержень диаметром 8 дюймов и протянул заземляющий провод с твердым сердечником к болту заземления на задней панели инвертора. Аккуратный.

И это система распределения электроэнергии.В такой конфигурации мне хватит на пару дней интенсивного использования, исходя из моего рабочего процесса по деревообработке. Но, конечно, цель не в этом. Цель состоит в том, чтобы он работал непрерывно. Разрядить аккумулятор — неинтересно, если вы не можете зарядить его.

Итак, наконец, 1500 слов в разделе о создании солнечной батареи своими руками, мы, наконец, поговорим о солнечных батареях.

Производство электроэнергии

Кажется немного странным погрузиться в самодельную солнечную систему со всем, кроме реальной солнечной батареи, но на самом деле с такой настройкой и с особым рабочим процессом рабочего по дереву на выходных, технические детали солнечной батареи часть моего солнечного сарая в значительной степени тривиальна.Определить, как именно вы превратить электричество, хранящееся в 12-вольтовой батарее, в то, что может использовать деревообрабатывающая мастерская, гораздо важнее и гораздо менее простительно, чем выяснять, как зарядить эту батарею.

Современные солнечные батареи хороши и дешевы. Контроллеры солнечного заряда разнообразны, недороги и надежны. Добавить емкость довольно просто. Деньги и опасность лежат между батареей и инвертором.

Я построил эту систему с прицелом на модернизацию, начав с минимально жизнеспособной системы, которую я знаю, что могу добавить.И начинается это с мизерной, но вполне адекватной пары 100-ваттных монокристаллических солнечных батарей. Может показаться, что это не так уж много, но помните, что, в отличие от системы, привязанной к сети, за пределами нескольких часов в день панели не питают напрямую вашу электронику, они заряжают ваши батареи.

Последний важный компонент — это контроллер заряда. Он принимает электричество, поступающее в панели, и регулирует его поступление в батарею. Существует два популярных типа контроллеров заряда: широтно-импульсная модуляция (PWM) и отслеживание точки максимальной мощности (MPPT).

Контроллеры заряда

PWM работают, медленно уменьшая ток, протекающий в батарею, когда она достигает емкости, а затем обеспечивают небольшую струйку заряда для поддержания заряда. Они дешевле, проще и подходят для большинства небольших систем, но они менее универсальны, и напряжение батарей и солнечных панелей должно соответствовать. К тому же они менее эффективны. Контроллеры MPPT контролируют состояние батареи и панели и регулируют ток для максимальной эффективности. Они дороже, но также более универсальны и лучше подходят для обслуживания ваших батарей, но, как правило, имеют более короткий срок службы.

На данный момент я уже купил систему Renogy, и их соотношение цены и качества довольно хорошее, поэтому я выбрал их 40-амперный контроллер заряда MPPT Rover.

Мы все еще не готовы к установке этих солнечных панелей, потому что одно важное предостережение заключается в том, что вы не подключаете панели к контроллеру заряда до того, как контроллер заряда будет подключен к батарее, иначе вы можете разрушить устройство. Так что настоящая солнечная энергия — это последнее, что я установил в своем деревообрабатывающем цехе.

Контроллер заряда может выдавать пиковую мощность в 40 ампер на аккумулятор, поэтому я соединил их с предохранителем на 40 ампер между ними, затем прошел процесс настройки, чтобы убедиться, что он настроен на правильное напряжение и химический состав батареи. . И, наконец, я соединил точку заземления с линией заземления, которую я установил для инвертора.

Итак, теперь у нас есть инвертор на 3000 ватт и блок предохранителей на 12 вольт, подключенный к 12-вольтовой батарее, которая подключена к контроллеру заряда MPPT на 40 ампер.И, наконец, мы готовы к установке солнечных батарей.

Я установил панели на крышу своего сарая, обращенную на юг. Это не идеальное место, но навес не вращается, и этого достаточно. Панели были подключены последовательно, так что во время пика они выдавали 24 В при примерно 8 А. Это позволяет мне в конечном итоге увеличить мощность до 800 Вт с двумя параллельными банками по 4 панели по 100 Вт. Вы уже можете видеть по цифрам, насколько меньше тока мы имеем дело со стороны производства электроэнергии по сравнению с распределением электроэнергии.Меньший ток означает провода меньшего сечения, предохранители меньшего размера и больший запас прочности.

Последний элемент безопасности — 30-амперный предохранитель между солнечными панелями и контроллером заряда. Это защищает контроллер заряда в случае сильного скачка напряжения.

Теперь осталось только дождаться солнца.

Я приложил некоторые усилия, чтобы все выглядело аккуратно и аккуратно, с хорошей большой стойкой для аккумулятора, панелью для установки всех моих зарядных устройств для аккумуляторных инструментов и набором переключателей для различных источников света, которые я установил.А затем следующие несколько месяцев я провел с резчиками, настольными пилами, фрезерными станками, циркулярными пилами, бумбоксами, настольными шлифовальными станками и различными аккумуляторными батареями для портативных инструментов, заряжая и разряжая и в целом злоупотребляя системой, чтобы посмотреть, насколько хорошо она будет работать.

Укомплектованная система, с зарядными устройствами и аккуратным бумбоксом. Фото автора.

Две важные вещи, которые я заметил после месяцев использования, — это то, что солнечные панели значительно превосходят свои характеристики, а мои инструменты значительно отстают. В ясный день, когда солнце находится высоко в небе, мой 200-ваттный массив мог выдавать 40 вольт при 10 ампер в течение нескольких часов, что почти вдвое превышало заявленную мощность.И наоборот, мои инструменты, кажется, никогда не достигают своего пика, даже при работе с большими плитами из плотной древесины. Это хорошие новости. Это означает, что с помощью очень простой математики вы можете построить чрезвычайно безопасную и надежную солнечную систему, не слишком вдаваясь в подробности.

Это идеальная система для всех? Нет. Я придерживаюсь спартанского менталитета власти — идеи о том, что если мы собираемся построить устойчивые и эффективные электрические системы, мы должны исходить из принципа, что электричество — это ограниченный ресурс, и предусматривать ограниченный доступ.Я хотел бы построить систему на 240 В переменного тока, которая могла бы приводить в действие массивные пилы для шкафов и большие барабанные шлифовальные машины, но они мне не нужны, а компактность и гибкость системы также делает ее адаптируемой. Придет день, когда я добавлю в свой рабочий процесс настольный строгальный станок, возможно, столярный и токарный станок, может быть, сверлильный станок. Есть много возможностей для апгрейда, даже без доступа к бесконечным амперам.

Наряду с переходом на электрическую систему ухода за газонами, Solar Woodshop также значительно сокращает выбросы, производимые мной в результате домовладения.Теперь, когда газонокосилка, воздуходувка и живая изгородь полностью электрические, в моем рабочем процессе остались только двухтактные двигатели — это бензопила, электрические опции которой не вполне удовлетворяют требованиям для валки деревьев и тяжелой рубки, и триммер для струн, который подходит только для тех задач, с которыми не справляется коса, и будет заменен, когда со временем изнашивается.

В целом вся эта система мне обошлась чуть больше 1000 долларов. Я подозреваю, что он никогда не окупится, особенно после обновления, но он делает мою деревянную мастерскую намного более удобной в использовании, служит резервным генератором во время перебоев в подаче электроэнергии, и строить ее было чертовски весело.

Для удобства я включил список материалов для всего, что входит в эту систему, ниже. Мы действительно используем партнерские ссылки Amazon, которые дают мне небольшой откат, если вы что-то купите через них. Это помогает мне поддерживать работоспособность сервера Southern Fried Science и финансирует другие забавные и странные проекты, но я бы предпочел, чтобы вы покупали напрямую у производителя, когда это возможно. Если вы получили от этого какую-то пользу и хотите поддержать более странные проекты, вы всегда можете вложить пару долларов в мою кампанию Patreon: Эндрю Талер создает инструменты для науки об океане, образования и сохранения.

Спецификация материалов (Обратите внимание, я также использовал общий набор основных электрических инструментов, таких как резаки, обжимные устройства и термоусадочные устройства, не перечисленные здесь).

XINPUGUANG 100 Вт, 18 В, 12 В, комплекты системы солнечных панелей. Кабель контроллера солнечной энергии 10 А с разъемом MC4, зажимы «крокодил», комплект для самостоятельного изготовления, аккумуляторная батарея на 12 В, Автофургон, Яхта, зарядное устройство, зарядное устройство, 100 Вт + 10 А, ШИМ, внутренний дворик, лужайка и сад Солнечная и ветровая энергия Criminal-Justice.iresearchnet. com

XINPUGUANG 100 Вт, 18 В, 12 В, комплекты системы солнечных панелей Блок питания для светового зарядного устройства 100 Вт + 10 А ШИМ XINPUGUANG 100 Вт 18 В 12 В Комплекты системы солнечных панелей 10 А Кабель солнечного контроллера, XINPUGUANG 100 Вт 18 В Комплекты солнечных панелей 12 В 10 А Кабель контроллера солнечной энергии с разъемом MC4 Зажимы типа «крокодил» Комплект для сборки для батареи 12 В Жилой дом для палатки Яхта Зарядное устройство для света Банк (100 Вт + 10 А PWM): патио, лужайка и сад, магазин аутентичных товаров, быстрая доставка по всему миру, бесплатная доставка по всему миру, покупайте товары самого высокого качества в нашем магазине., Комплекты панельной системы 10A Кабель солнечного контроллера с разъемом MC4 Зажимы для крокодилов DIY Kit для аккумулятора 12 В RV Автомобильная палатка Яхта Зарядное устройство Power Bank 100W + 10A PWM XINPUGUANG 100W 18V 12V Solar.

XINPUGUANG 100 Вт, 18 В, 12 В, комплекты систем солнечных панелей, 10 А, кабель контроллера солнечной энергии с разъемом MC4, зажимы для крокодилов, комплект для сборки, для аккумулятора, 12 В, жилой дом, палатка для яхты, зарядное устройство для яхты, аккумулятор, 100 Вт + 10 А, ШИМ

Артикул: CR

178

внутренних диодов могут предотвратить утечку тока в ночное время.Газон и сад, Красивые детали, 2 кг и уникальный безрамный дизайн и четыре усиленных металлом монтажных отверстия для легкой установки, Простая установка, ШИМ 100 Вт + 10 А,: Патио,: Задний пластиковый лист можно изогнуть до дуги максимум 30 градусов и установить на жилой дом, лодка, но он весит всего 2: эта солнечная панель вмещает 100 Вт мощности, ♣, палатка, XINPUGUANG 100 Вт, 18 В, комплекты солнечных панелей, 10 А Кабель солнечного контроллера с разъемом MC4 Зажимы для крокодилов Комплект для сборки для дома на колесах с аккумулятором 12 В Tent Yacht Light Charger Power Bank, трейлеры или любая другая неровная поверхность: высокоэффективные монокристаллические солнечные элементы обеспечивают хорошую производительность даже при плохом освещении.♣, 100 Вт + 10 А ШИМ, что упрощает транспортировку, Отличная производительность, 18-месячная гарантия и дружелюбное обслуживание клиентов, автомобиль: Водостойкая полугибкая солнечная панель XINPUGUANG намного долговечнее, чем традиционные модели из стекла и алюминия; Распределительная коробка герметична и водонепроницаема. руководство по эксплуатации, Газон и сад, кабина, ♣, грузовики, ♣, Поставляется со склада за границей в Канаде,: Гибкая система солнечных панелей XINPUGUANG мощностью 100 Вт, Гибкая панель, Что вы получаете, Комплекты систем солнечных панелей XINPUGUANG 100 Вт, 18 В, 12 В, Кабель контроллера солнечной энергии 10 А с MC4 Разъем Зажимы крокодила DIY Kit для аккумулятора 12 В RV Авто Палатка Яхта Зарядное устройство Power Bank.: Патио, повесить и снять, ♣.

XINPUGUANG 100W 18V 12V Комплекты системы солнечных панелей 10A Кабель солнечного контроллера с разъемом MC4 Зажимы «крокодил» DIY Kit для 12V батареи RV Автомобильная палатка Яхтенный свет Зарядное устройство Power Bank 100W + 10A PWM, зарядное устройство Power Bank 100W + 10A PWM XINPUGUANG 100W 18V 12V Система солнечных панелей Комплекты 10A Кабель солнечного контроллера с разъемом MC4 Зажимы «крокодил» Комплект для самостоятельной сборки для аккумулятора 12 В RV Автомобильная палатка Яхт-свет, Power Bank 100 Вт + 10 А ШИМ XINPUGUANG 100 Вт 18 В Комплекты системы солнечных панелей 12 В 10A Кабель солнечного контроллера с разъемом MC4 Зажимы «крокодил» DIY Набор для аккумулятора на 12 В RV Зарядное устройство для автомобильной палатки для яхты.

Что такое контроллер заряда от солнечных батарей и почему он важен?

Солнечные системы

RV — это больше, чем просто панели на крыше. Любая хорошо спроектированная солнечная система RV имеет контроллер или регулятор заряда как часть системы. Это сердце Солнечной системы. Без него аккумуляторы не будут заряжаться должным образом, и это приведет к повреждению аккумуляторного блока. Или, по крайней мере, это приведет к сокращению срока службы батареи. НИКОГДА не следует подключать солнечную панель напрямую к аккумуляторной батарее без контроллера….возможно, за одним исключением, которое будет рассмотрено в другой статье.

Испытываете ли вы теплые солнечные дни Феникса или прохладные пасмурные дни Сиэтла, выбор правильного контроллера заряда для солнечной системы вашего дома на колесах очень важен. Сегодня на рынке есть множество хороших продуктов и несколько отличных. Контроллеры заряда среднего качества работают хорошо, при правильной установке очень надежны и не разорят банк. Есть несколько основных отличий в технологиях, которые важно учитывать перед покупкой.Обладая этими знаниями, хорошо информированный потребитель может легко сделать правильный выбор.

Солнечные регуляторы напряжения.

К счастью для потребителей, старые времена низкотехнологичных солнечных регуляторов напряжения ушли в прошлое. Хотя эти устройства достаточно хорошо работали при зарядке аккумуляторов вашего дома на колесах, длительное использование сокращало срок службы аккумулятора дома на колесах. Технические причины этого слишком длинны, чтобы обсуждать их здесь, но они связаны с накоплением сульфатных отложений на пластинах аккумулятора.

МППТ.

Новейшая технология контроллеров заряда, которая будет использоваться в индустрии жилых автофургонов, включает MPPT или отслеживание точки максимальной мощности. Контроллер заряда с MPPT (технология, заимствованная из солнечной промышленности для коммерческих и жилых помещений) будет передавать на 10-30% больше энергии от солнечных панелей к батареям для жилых автофургонов, чем контроллер без этой функции. Это не потому, что MPPT делает контроллер более эффективным, а MPPT просто умнее. Каждая сделанная солнечная панель имеет разную точку максимальной мощности.Точка, в которой пик тока (силы тока) и напряжения. Контроллер MPPT разработан, чтобы определять эту точку и настраиваться на максимальный выход. Эта точка называется «изломом кривой» и отображается на графике ВАХ, который можно найти почти во всех технических паспортах солнечных панелей. Контроллеры MPPT дороже, чем типы ШИМ. Хороший контроллер заряда MPPT может стоить 250-700 долларов в зависимости от номинальной мощности. Таким образом, необходимо учитывать добавленную стоимость произведенной энергии по сравнению с добавленной стоимостью. В зависимости от размера системы это может иметь такое же значение, как добавление еще одной панели.В некоторых случаях обновление только самого контроллера до MPPT стоит примерно столько же, сколько добавление другой солнечной панели в систему с такими же преимуществами и стоимостью. Что нужно учитывать тем, у кого более старые контроллеры.

Сила тока.

Все контроллеры заряда от солнечных батарей имеют номинальную мощность. Обычно это измеряется в AMPS. Это максимальное количество электрического тока, с которым контроллер может работать без сбоев. На задней стороне каждой солнечной панели находится этикетка, на которой указано максимальное количество выходных сигналов, которое будет выдавать панель.Обычно это выражается как ISC или ток короткого замыкания. Поскольку большинство солнечных панелей RV подключаются параллельно, сила тока от каждой панели складывается. Общий ток солнечной панели или батареи не должен превышать максимальную номинальную мощность контроллера заряда. При проектировании системы рекомендуется увеличивать размер контроллера на 20%. Контроллер будет холоднее, надежнее и прослужит дольше. Власть имеет свою цену. Следовательно, чем выше номинальная мощность контроллера заряда, тем дороже он будет стоить.

Экологические проблемы и размещение.

Контроллеры заряда солнечных батарей обычно устанавливаются внутри салона автофургона и утоплены в полости стены. Хотя эта установка выглядит хорошо, иногда она может быть проблематичной. В более крупных солнечных системах RV, где через контроллер заряда проходит ток 20-40 ампер, выделяется большое количество тепла. Необходимо отводить тепло, иначе контроллер заряда выйдет из строя. Установите контроллер заряда в полую непроветриваемую полость в стене, а затем поднимите температуру окружающей среды до температуры обычного летнего дня, и контроллер заряда быстро перегреется и выйдет из строя.Это очень распространенная проблема. Вместо этого подумайте о контроллере для поверхностного монтажа с хорошим радиатором и установите его внутри одного из шкафчиков для хранения или в другом месте с хорошей вентиляцией. Поскольку некоторые контроллеры не являются водонепроницаемыми, необходимо выбирать правильное расположение. О, и никогда, никогда не размещайте контроллер заряда в аккумуляторном отсеке. Для этого существует множество причин, самая крупная из которых — коррозия, вызванная выделением газа из батареи, и возможность возгорания в случае возникновения искры.


Дисплей.


Большинство контроллеров заряда для систем RV Solar имеют какой-то дисплей. У некоторых есть простые мигающие огни, у других — причудливые цифровые индикаторы. Оба работают хорошо, но цифровые дисплеи обойдутся вам почти вдвое. Для тех из нас, кто любит гаджеты, мигание огней просто не подходит. Мы должны знать, сколько энергии производится в каждый данный момент. Итак, если вам нужен модный дисплей внутри салона, купите модель, которая поддерживает дисплей с дистанционным управлением.Конечно, он стоит на несколько долларов больше, но дисплей пульта дистанционного управления практически не выделяет тепла и может быть безопасно установлен в полой стенке, не опасаясь отказов из-за высоких температур.

Некоторые сведения о технологии контроллеров заряда солнечных батарей могут иметь большое значение при рассмотрении вопроса о солнечной энергии для вашего дома на колесах. Недорогие контроллеры могут подойти для вашего приложения при условии, что они соответствуют некоторым основным техническим стандартам. Или, если вы ищете лучший из доступных контроллеров заряда, теперь вы вооружены знаниями, необходимыми для выбора контроллера, который подходит именно вам.

Об авторе

Джеймс Маннетт — эксперт по солнечной энергии, энтузиаст автодомов и владелец компании CEA Solar в Сан-Сити, штат Аризона. Джеймс проводит семинары по использованию солнечной энергии и демонстрирует солнечные изделия для автофургонов на различных выставках по всей стране. Он помогает людям в проектировании солнечных систем, а также предоставляет компоненты и советы для тех, кто делает это самостоятельно. С Джеймсом можно связаться, написав по адресу [email protected] или посетив www.rvsolarnow.com.

.
Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.