Контроллер заряда солнечной батареи своими руками: схема сборки, калибровка

Это автоматически включающаяся схема, которая контролирует зарядку аккумулятора от солнечных панелей и других источников питания. Она основана на интегральных схемах 555 и заряжает батарейку, когда её заряд становится ниже заданного уровня, а затем останавливает зарядку во время того, когда батарейка достигает верхнего лимита по вольтажу.

Шаг 1: Моя цель

«Создать дешевый и эффективный контроллер заряда солнечной батареи»

Шаг 2: Схема

Для сборки контроллера заряда аккумулятора от солнечной батареи своими руками понадобятся:

• Интегральная схема NE555 IC с сокетом IC
• Один транзистор 2N2222 или PN222a
• Три резистора на 1K Ом
• Один резистор на 330 Ом и один на 100 Ом
• Два резистора на 330 Ом 1/5 w (опционально)
• Два потенциометра на 10K
• Два светодиода (зеленый и красный)
• Диод 1N4007
• Реле 5V SPDT
• Два трехпиновых коннектора для макетной платы
• Провода
• Макетная плата
• LM7805 (тип TO-220)
• Два конденсатора(я использую на .1uF, можете использовать любой)
• МОП-транзисторами IRF 540 (MOSFET)

На рисунке вы увидите завершенную схему контроллера . 5V реле — главный компонент схемы, это Ключ (SPDT, Single Pole Double Throw). У него одна обычная клемма и два контакта разных конфигураций. Один — обычно открыт (NO), второй — обычно закрыт (NC).

В нашем случае мы подключаем плюс солнечной панели на полюс реле (обычную клемму) и плюс батарейки на обычно открытый контакт; когда батарейка подключена к контроллеру солнечной зарядки, схема проверяет вольтаж батарейки. Если вольтаж меньше или равен обычному, то ток начинает поступать на батарейку, и она заряжается. Когда вольтаж батарейки начинает превышать верхний предел, реле активируется и ток перенаправляется в обычно закрытый контакт.

Шаг 3: Калибровка

После завершения схемы, нужно настроить нижний и верхний пороги. Калибровка батарейки нужна, чтобы предотвратить чрезмерную разрядку или зарядку. Я использую 12V в качестве нижнего предела и 14.9V в качестве верхнего. Это означает, что когда заряд батареи понижается до 12V, начинается зарядка и когда вольтаж поднимается до 14.9V, реле активируется, и схема перестает заряжать батарейку.

Чтобы настроить лимиты, вам понадобится мультиметр и два источника питания на 12V и 15V, или один универсальный. Сначала нужно установить нижний порог. Для этого установите вольтаж на 12V и подключите его к схеме. Соедините землю с мультиметром и замерьте показатель на пине 2 схемы 555. Настройте вольтаж так, чтобы получить 1.66V. Затем переключите вольтаж на 14.9V и возьмите замер на пине 6 схемы 555. Настройте вольтаж на 3.33V. Теперь контроллер готов к работе.

Шаг 4: Соединение

Приложенная картинка показывает электрическую схему устройства. Сначала соедините плюс от солнечной панели к центральному полюсу реле, затем соедините красный провод от батарейки с NO на реле. Соедините минус от солнечной панели с минусом на схеме, а затем присоедините минус батарейки к схеме.

Шаг 5: Работа

Когда вольтаж батарейки меньше, чем 14.9V, она начинает заряжаться путём передачи тока через NO на реле. Когда вольтаж батарейки достигает 14.9 вольт, реле автоматически переключается на NC.

Шаг 6: Момент истины

Сделать контроллер заряда для солнечной батареи в два счета!

Одним из важнейших компонентов солнечной системы является контроллер заряда. Он может поставляться отдельно либо в комплекте с инвертором. Как понятно из названия, это устройство предназначено для контроля заряда АКБ, то есть контроллеры заряда для солнечной батареи следят за уровнем напряжения на аккумуляторе и служат для предотвращения полного разряда или перезаряда батареи.

Век глобальной доступности, когда можно найти абсолютно любой товар и информацию, позволяет не только приобрести контроллеры в любом специализирующемся магазине, но и собрать его своими руками. Для этого Вам понадобится схема устройства, которое Вы планируете изготовить, в нашем случае – это контроллер зарядки, и умение разбираться в электронике. Попытаемся снабдить Вас и тем, и другим.

Контроллеры зарядки для СБ: краткое описание

Существует несколько разновидностей описываемого устройства. Самые простые из них выполняет лишь одну функцию: включает и выключает батареи в зависимости от их заряда. Более «продвинутые» модели снабжены функцией отслеживания точки максимального значения мощности, что обеспечивает более высокий выходной ток по сравнению с током солнечной батареи. А это, в свою очередь, повышает КПД всей установки в целом.

Более усовершенствованные модели – способны понижать напряжение на СБ и поддерживать его на требуемом уровне. Наличие данной функции способствует более полной зарядке АКБ.

Любой контроллер, в том числе и самодельный, должен отвечать определенным требованиям:

• 1,2P ≤ I×U, где P – суммарная мощность солнечных батарей всей системы; I – выходной ток контроллера; U – напряжение системы при разряженных аккумуляторах.
• 1,2Uвх = Uх.х, где Uвх – максимально допустимое входное напряжение, Uх.х – суммарное напряжение холостого хода всех солнечных батарей системы.

Если нет возможности купить…

Конечно, зачастую прибор, собранный своими руками, будет хуже, чем аналогичное устройство, произведенное на заводе. Но сегодня мало кому можно доверять. И дешевые контроллеры для солнечной батареи, поставляемые из Китая, также могли быть собраны в какой-нибудь подсобке. Так зачем покупать устройство, в качестве которого Вы не уверены, если есть возможность соорудить его дома.

На рисунке 1 приведена простейшая схема, воспользовавшись которой Вы сможете своими руками собрать контроллер, пригодный для зарядки свинцово-кислотного аккумулятора 12 В с помощью маломощной СБ с током в несколько ампер. Изменив номиналы используемых элементов, Вы сможете адаптировать собранный прибор под АКБ с другими техническими характеристиками. Следует отметить, что данная схема предполагает использование вместо защитного диода полевого транзистора, управляемого компаратором.

Видео Вам в помощь:

Принцип работы достаточно прост: когда напряжение на АКБ достигнет заданного значения, контроллер остановит зарядку, в случае его снижения ниже порогового значения, зарядка будет вновь включена. При напряжении меньше 11 В нагрузка будет отключаться, а при напряжении больше 12,5 В, наоборот, подключаться к аккумулятору. Этот небольшой прибор спасет Ваш аккумулятор от самопроизвольного разряда в отсутствие солнца. На рисунке 2 представлен уже собранный комплект, состоящий из двух аккумуляторов, DC/DC-конверторов и индикации.

Контроллеры заряда солнечной батареи, собранные своими руками по более сложным схемам, смогут гарантировать Вам надежную и стабильную работу. Поэтому, если Вы чувствуете в себе силы, то ниже представлена еще одна схема. Она состоит из большего числа компонентов, зато и функционирует без «глюков» (рисунок 3).

Самодельный контроллер, собранный по данной схеме, подойдет для системы энергообеспечения, работающей, как от СБ, так и от ветрогенератора. Сигнал, который приходит от используемого источника альтернативной энергии, коммутируется реле, которое в свою очередь управляется полевым транзисторным ключом. Для регулировки порогов переключения режимов используются подстроечные резисторы.

Не бойтесь экспериментировать, ведь у самых лучших умов человечества тоже случались ошибки и падения, поэтому, если с первого раза Вам не удалось собрать своими руками надежный контроллер, не отчаивайтесь. Попробуйте еще раз, и, возможно, со второго раза у Вас все получится. Зато Вас будет «греть» само осознание того, что Вы сделали его сами.

Статью подготовила Абдуллина Регина

Как доработать устройство для контроля заряда:

Контроллеры для солнечных батарей своими руками — Печи и камины

 

Самодельный контроллер для солнечной панели

Контроллер очень прост и состоит всего из четырех деталей.

Это мощный транзистор ( я использую IRFZ44N выдерживает ток до 49Ампер).

Автомобильное реле-регулятор с управлением по плюсу (ВАЗ «классика»).

Диод по мощнее, чтобы держал ток отдаваемый солнечной панелью ( к примеру из автомобильного диодного моста).

Принцип работы тоже очень простой. Пишу для совсем не понимающих в электронике людей, так-как сам в ней ничего не понимаю.

Реле регулятор подключается к АКБ, минус на алюминиевую основу (31к), плюс на (15к), с контакта (68к) провод через резистор подсоединяется к затвору транзистора. У транзистора три лапки, первая это затвор, вторая сток, третья исток. Минус солнечной панели подключается к истоку, а плюс к АКБ, со стока транзистора минус солнечной панели идет на АКБ.

Когда реле-регулятор подключен и работает, то плюсовой сигнал с (68к) отпирает затвор и ток с солнечной панели течет через исток-сток в АКБ, а когда напряжение на АКБ превысит 14 вольт, реле-регулятор отключает плюс и затвор транзистора разряжаясь через резистор на минус закрывается тем самым разрывает минусовой контакт солнечной панели, и она отключается. А когда напряжение немного упадет реле-регулятор снова подаст плюс на затвор, транзистор откроется и снова ток от панели потечет в аккумулятор. Диод на плюсовом проводе СБ нужен чтобы ночью аккумулятор не разряжался, так-как без света солнечная панель сама потребляет электроэнергию.

Ниже наглядный рисунок соединения элементов контроллера.

Ниже не совсем понятная фотография этого контроллера, вот так грубо и неряшливо просто на корпусе ящика закреплены все детали контроллера. Транзистор немного греется и я его закрепил на маленький вентилятор. Параллельно резистору поставил маленький светодиод, который показывает работу контроллера. Когда горит СБ подключена, когда нет значит аккумулятор заряжен, а когда быстро мигает аккумулятор почти заряжен и просто подзаряжается.

Этот контроллер работает уже более полугода и за это время никаких проблем, подключил и все, теперь не слежу за АКБ, все само работает. Это мой второй контроллер, первый я собирал для ветрогенераторов как балластный регулятор, о нем смотрите в предыдущих статьях в разделе мои самоделки.

Внимание — контроллер оказывается не полностью рабочий. После некоторого времени работы вяснилось что транзистор в данной схеме не полностью закрывается, и в аккумулятор все равно продалжает течь ток даже при привышении 14 вольт

А сейчас у меня в качестве контроллера балластный регулятор стоит, который отлично работает уже продрлжительное время. Как только напряжение переваливает за 14 вольт транзистор открывается и включает лампочку, которая сжигает все излишки энергии. Одновременно сейчас две солнечные панели и ветрогенератор на этом балласте.

Самодельный контроллер для солнечной панели

Контроллер для солнечной панели своими рукам , контроллер СБ, моя конструкция простейшего контроллера

Источник: e-veterok.ru

 

Контроллер заряда аккумулятора от солнечной батареи: зачем нужен и как работает

Схема контроллера заряда аккумулятора от солнечной батареи строится на базе чипа, который является ключевым элементом всего устройства в целом. Чип – основная часть контроллера, а сам контроллер – это ключевой элемент гелиосистемы. Данное устройство отслеживает работу всего устройства в целом, а также руководит зарядкой аккумулятора от солнечных батарей.

Необходимость

При максимальном заряде аккумулятора, контроллер будет регулировать подачу тока на него, уменьшая ее до необходимой величины компенсации саморазряда устройства. Если же аккумулятор полностью разряжается, то контроллер будет отключать любую входящую нагрузку на устройство.

Необходимость этого устройства можно свести к следующим пунктам:

1. Зарядка аккумулятора многостадийная;
2. Регулировка включения/отключения аккумулятора при заряде/разряде устройства;
3. Подключение аккумулятора при максимальном заряде;
4. Подключение зарядки от фотоэлементов в автоматическом режиме.

Контроллер заряда аккумулятора для солнечных устройств важен тем, что выполнение всех его функций в исправном режиме сильно увеличивает срок службы встроенного аккумулятора.

Как работает контроллер зарядки аккумулятора

В отсутствие солнечных лучей на фотоэлементах конструкции он находится в спящем режиме. После появления лучей на элементах контроллер все еще находится в спящем режиме. Он включается лишь в том случае, если накопленная энергия от солнца достигает 10 В напряжения в электрическом эквиваленте.

Как только напряжение достигнет такого показателя, устройство включится и через диод Шоттки начнет подавать ток к аккумулятору. Процесс зарядки аккумулятора в таком режиме будет продолжаться до тех пор, пока напряжение, получаемое контроллером, не достигнет 14 В. Если это произойдет, то в схеме контроллера для солнечной батареи 35 ватт или любого другого будут происходить некоторые изменения. Усилитель откроет доступ к транзистору MOSFET, а два других, более слабых, будут закрыты.

Таким образом, заряд аккумулятора прекратится. Как только напряжение упадет, схема вернется в начальное положение и зарядка продолжится. Время, отведенное на выполнение этой операции контроллеру около 3 секунд.

Данный тип устройств считается наиболее простым и дешевым. Его единственная и главная задача – это отключение подачи заряда на аккумулятор при достижении максимального напряжения для предотвращения перегрева.

Однако данный тип имеет определенный недостаток, который заключается в слишком раннем отключении. После достижения максимального тока необходимо еще пару часов поддерживать процесс заряда, а этот контроллер сразу его отключит.

В результате зарядка аккумулятора будет в районе 70% от максимальной. Это негативно отражается на аккумуляторе.

Данный тип является усовершенствованным On/Off. Модернизация заключается в том, что в него встроена система широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Эта функция позволила контроллеру при достижении максимального напряжения не отключать подачу тока, а уменьшать его силу.

Из-за этого появилась возможность практически стопроцентной зарядки устройства.

Данный типаж считается наиболее продвинутым в настоящее время. Суть его работы строится на том, что он способен определить точное значение максимального напряжения для данного аккумулятора. Он непрерывно следит за током и напряжением в системе. Из-за постоянного получения этих параметров процессор способен поддерживать наиболее оптимальные значения тока и напряжения, что позволяет создать максимальную мощность.

Если сравнивать контроллер МРРТ и PWN, то эффективность первого выше примерно на 20-35%.

Параметры выбора

Критериев выбора всего два:

1. Первый и очень важный момент – это входящее напряжение. Максимум данного показателя должен быть выше примерно на 20% от напряжения холостого хода солнечной батареи.
2. Вторым критерием является номинальный ток. Если выбирается типаж PWN, то его номинальный ток должен быть выше, чем ток короткого замыкания у батареи примерно на 10%. Если выбирается МРРТ, то его основная характеристика – это мощность. Этот параметр должен быть больше, чем напряжение всей системы, умноженной на номинальный ток системы. Для расчетов берется напряжение при разряженных аккумуляторах.

Как сделать своими руками

Если нет возможности приобрести уже готовый продукт, то его можно создать своими руками. Но если разобраться в том, как работает контроллер заряда солнечной батареи довольно просто, то вот создать его будет уже сложнее. При создании стоит понимать, что такой прибор будет хуже аналога, произведенного на заводе.

Это простейшая схема контроллера солнечной батареи, которую создать будет проще всего. Приведенный пример пригоден для создания контроллера для зарядки свинцово-кислотного аккумулятора с напряжением в 12 В и подключением маломощной солнечной батареей.

Если заменить номинальные показатели на некоторых ключевых элементах, то можно применять эту схему и для более мощных систем с аккумуляторами. Суть работы такого самодельного контроллера будет заключаться в том, что при напряжении ниже, чем 11 В нагрузка будет выключена, а при 12,5 В будет подана на аккумулятор.

Стоит сказать о том, что в простой схеме используется полевой транзистор, вместо защитного диода. Однако если есть некоторые знания в электрических схемах, можно создать контроллер более продвинутый.

Данная схема считается продвинутой, так как ее создание намного сложнее. Но контроллер с таким устройством вполне способен на стабильную работу не только с подключением к солнечной батарее, а еще и к ветрогенератору.

Контроллер заряда аккумулятора от солнечной батареи: зачем нужен и как работает

Схема контроллера заряда аккумулятора от солнечной батареи: как он работает. Зачем нужен контроллер в солнечных батареях. Как своими руками сделать контроллер заряда: видео.

Источник: solar-energ.ru

 

Контроллер заряда для солнечных батарей

Одним из важнейших компонентов домашней солнечной электростанции является контроллер заряда аккумуляторов. Именно это устройство следит за процессом заряда/разряда аккумуляторов, поддерживая оптимальный режим их работы. Существует множество схем контроллеров для солнечных батарей – от самых простых, выполненных порою кустарным способом, до очень сложных, с применением микропроцессоров. Причем контроллеры заряда для солнечных батарей, сделанные своими руками, частенько работают лучше аналогичных промышленных устройств такого же типа.

Для чего нужны контроллеры заряда аккумуляторов

Если аккумулятор подсоединить напрямую к клеммам солнечных батарей, то заряд его будет происходить непрерывно. В конечном итоге на уже полностью заряженный аккумулятор будет продолжать поступать ток, что вызовет повышение напряжения на несколько вольт. В результате происходит перезаряд АКБ, повышается температура электролита, причем эта температура достигает таких значений, что электролит закипает, происходит резкий выброс паров из банок аккумулятора. Как следствие, может произойти полное испарение электролита и высыхание банок. Естественно, это не добавляет «здоровья» аккумулятору и резко снижает ресурс его работоспособности.

Вот, чтобы не допустить подобных явлений, чтобы оптимизировать процессы заряда/разряда, и нужны контроллеры.

Три принципа построения контроллеров заряда

По принципу действия различают три типа солнечных контроллеров.
Первый, самый простой тип – это устройство, выполненное по принципу «On/Off» («Вкл./Выкл.»). Схема такого аппарата представляет собой простейший компаратор, который включает или выключает цепь заряда в зависимости от значения напряжения на клеммах аккумулятора. Это самый простой и дешевый тип контроллеров, но и способ, которым он производит заряд, самый ненадежный. Дело в том, что контроллер отключает цепь заряда по достижении предельного значения напряжения на клеммах аккумуляторной батареи. Но при этом не происходит полного заряда банок. Максимально достигается не более 90% заряда от номинального значения. Вот такой постоянный недобор заряда значительно уменьшает работоспособность аккумулятора и срок его работы.

Второй тип контроллеров – это устройства, построенные по принципу ШИМ (широтно-импульсной модуляции). Это более сложные аппараты, в которых кроме дискретных компонентов схемы имеются уже и элементы микроэлектроники. Аппараты на базе ШИМ (англ. – PWM) осуществляют зарядку аккумуляторов ступенчато, выбирая оптимальные режимы заряда. Эта выборка производится автоматически и зависит от того, как глубоко разряжены АКБ. Контроллер повышает напряжение, одновременно понижая силу тока, обеспечивая тем самым полную зарядку аккумуляторной батареи. Большой недостаток ШИМ-контроллера – заметные потери в режиме зарядки аккумулятора – теряются до 40%.

Третий тип – это контроллеры MPPT, то есть работающие по принципу отыскания точки максимальной мощности солнечного модуля. В процессе работы устройства этого типа используют максимально доступную мощность для любого режима заряда. По сравнению с другими, аппараты этого типа отдают на заряд аккумуляторных батарей примерно на 25% — 30% больше энергии, чем другие аппараты.

Заряд АКБ производится меньшим напряжением, чем это делают контроллеры других типов, но большей силой тока. Коэффициент полезного действия аппаратов MPPT достигает 90% — 95%.

Простейший самодельный контроллер

При самостоятельном изготовлении любого контроллера необходимо обязательно соблюдать определенные условия. Во-первых, максимальное напряжение на входе должно быть равным напряжению АКБ без нагрузки. Во-вторых, должно быть выдержано соотношение: 1,2P

Этот аппарат предназначен для работы в составе солнечной электростанции малой мощности. Принцип работы контроллера предельно прост. Когда напряжение на клеммах аккумуляторов достигнет заданного значения, заряд прекращается. В дальнейшем производится только так называемый капельный заряд.

При падении напряжения ниже установленного уровня подача энергии на аккумуляторы возобновляется. Если при работе на нагрузку в отсутствии заряда напряжение АКБ будет ниже 11 вольт, контроллер отключит нагрузку. Тем самым исключается разряд аккумуляторов в период отсутствия солнца.

Аналоговый контроллер для маломощных гелиевых систем

Аналоговые устройства используются, в основном, в гелиевых системах, имеющих небольшую мощность. В мощных системах целесообразно применять цифровые последовательные аппараты типа MPPT. Эти контроллеры прерывают зарядный ток, когда аккумулятор будет полностью заряжен. В предлагаемой схеме аналогового контролера используется параллельное подключение. При таком подключении солнечный модуль всегда соединен с аккумулятором через специальный диод. Когда напряжение на аккумуляторе достигнет заданного значения, контроллер параллельно солнечному модулю включает цепь нагрузочного сопротивления, которое принимает на себя избыток энергии от модуля.

Это устройство было разработано и собрано под конкретную систему, состоящую из солнечной панели с 36 ячейками, с выходным напряжением холостого хода 18 вольт и с током короткого замыкания до одного ампера. Емкость аккумулятора до 50 ампер-часов, при номинальном напряжении 12 вольт. Перед тем, как включить собранный аппарат в рабочую конфигурацию системы, необходимо произвести его настройку. Для быстрой настройки нужно взять предварительно заряженный аккумулятор. Солнечную батарею с соблюдением полярности нужно подключить к клеммам PV по схеме, а аккумулятор – к клеммам ВАТ. К клеммам аккумулятора необходимо также подключить цифровой вольтметр.

Теперь для получения максимальной отдачи от солнечной батареи, нужно сориентировать ее на солнце. После этого медленно поворачивать винт двадцатиоборотного переменного резистора номиналом в 100 кОм. Вращение винта производится до тех пор, пока светодиод не начнет мигать. После того, как начнется мигание, винт следует продолжать медленно поворачивать до тех пор, пока вольтметр не покажет значение напряжения на клеммах аккумулятора, равное желаемому. На этом настройка устройства завершена.

В процессе эксплуатации системы при достижении напряжением на клеммах аккумулятора предельного значения светодиод начинает выдавать краткие световые импульсы с длительными промежутками. При продолжении заряда аккумулятора длительность световых импульсов увеличивается, а интервал между ними, наоборот, сокращается.

Разумеется, при наличии определенных знаний и навыков можно собрать и более сложное устройство, например, MPPT, но если речь заходит о покупке дорогостоящего оборудования для домашней электростанции, то, вероятно, есть смысл все-таки купить промышленный аппарат, на который распространяется к тому же и гарантия изготовителя. И не подвергать аккумуляторные батареи риску повреждения.

Контроллер заряда для солнечных батарей

Контроллер заряда для солнечных батарей Одним из важнейших компонентов домашней солнечной электростанции является контроллер заряда аккумуляторов. Именно это устройство следит за процессом

Источник: solarb.ru

 

Солнечное электроснабжение на даче или шилд-контроллер заряда. Своими руками

Как говорят, “Большому кораблю — большое плавание”, так и “К серьезному проекту — научный и тщательный расчет!”

Естественно, все блоки для солнечного электроснабжения можно купить. (Да и вообще, можно купить в этом мире практически все. Ну, кроме, наверное, самих денег. Но тогда вообще скучно жить).

Так что, дайте попробуем максимально все сделать самостоятельно.
Итак, Солнечная панель (далее по тесту СП) и аккумулятор (далее в тексте АКБ) — ничего не попишешь… Сэкономить не удастся.
Эти компоненты придется купить.
(Небольшая поправка насчет СП. Изначально я думал собрать ее самостоятельно, из отдельных панелек (0.5 вольта при стоимости около 3 у.е.). Получалось, что как минимум мне понадобиться порядка 30 панелек. Плюс ровные руки и куча терпения и аккуратности. Но, к счастью, нашел людей продающих готовые панели для наружного применения и не очень дорого-80 у.е. Ее параметры: 20 вольт холостого хода и ток КЗ порядка 3-х Ампер. Мощность 50 Ватт. Прямо, то, что мне и нужно. Заказал, пока жду).

А вот инвертор и контроллер — все в наших руках

Мои “хотелки”:
— плата-шилд (стандартного размера)
— плата должна быть односторонней
— возможность быстрого подключения проводов (т.е., клеммники)
— вывод полезной информации на двухстрочный LCD 16х2
— LCD сделать выносным (вдруг понадобится разместить в корпус) и отключаемым (на разъемах)
— дополнительная светодиодная индикация (что бы издалека понимать, что происходит)
— автономная работа устройства (т.е., без дополнительных батарей и аккумуляторов)
— безопасность работы устройства без присмотра

Условно эту схему можно разбить на следующие узлы:

Были небольшие сомнения, при выборе напряжения преобразователя 5 вольт или 9. Однако, решив, что двойное преобразование (на самой Arduino есть линейный стабилизатор) неэффективно, остановил свой выбор на 5-ти вольтовом варианте.

Контроль напряжения на АКБ и на СП. (Узлы №1 и 3 соответственно)
Берем с запасом, максимальные напряжения на выводах солнечной панели 25 вольт, на АКБ — 15 Вольт. Естественно такие напряжения напрямую подавать на Ардуино — смерти подобно.
Воспользуемся on-line калькулятором для делителя напряжения (он же Voltage Divider). Кому лень (или нет интернета :)), расчет ведется по формуле
Vout=(Ra*Vin)/(Ra+Rb).
Чтобы не “плодить номенклатуру”, резистор Ra возьмем 100 kOm.
Получаем такие величины
Для СП:
Input Voltage=25V
Ra=100kOm
Output Voltage=4.5V
=> Rb=22 kOm

Для АКБ:
Input Voltage=15V
Ra=100kOm
Output Voltage=4.5V
=> Rb=42 kOm (у меня под рукой был на 47 kOm)

Для пересчета значения “из попугаев” на входе АЦП в реальные вольты пришлось высчитать нужные коэффициенты.

Обычно PWM контроллеры работают с частотой 50/100 Герц. А у Ардуино по умолчанию на 6-ом пине ШИМ с частотой 976.5625 Герц. Короче, для изменения частоты ШИМа просто изменим значение предделителя на 1024 (вместо 64).
TCCR0B = TCCR0B & 0b11111000 | 0x05; // prescaling 1024
И получим что-то около 61 Герца. Пока так. Естественно, при этом перестают корректно работать функции delay() и тому подобные. К счастью, в данном скетче это не критично.

В целях защиты, на плате дополнительно установлен предохранитель на 3 Ампера. (Хотя, более удобно было бы его установить в разрыв соединительных проводов).

Перемычка №3 — питание Ардуино от СП и АКБ (при использовании внешнего БП или батарейки, перемычку нужно снять)
№2 — индикатор работы преобразователя (можно отключить перемычкой №1)
№4 — регулировка контрастности LCD дисплея
№5 — делители напряжения
№6 — светодиодные индикаторы заряда батареи и состояния

Теперь переходим к софтверной части.

Над кодом я трудился несколько недель… (период отпусков, и все такое. ). При тестировании с блоком питания (вместо солнечной панели, никак не довезут) — все очень даже красиво и хорошо.

Во время зарядки, «полевик» достаточно хорошо нагревался. Я замерял его температуру (есть у нас такой прибамбас к тестеру)- и она доходила до 65 градусов Цельсия. Многовато, но вполне приемлемо.

Честно говоря, я пока не могу уверенно сказать, что КАЧЕСТВО заряда — ИДЕАЛЬНОЕ! Время покажет
Естественно, данный код можно приспособить для зарядки других аккумуляторов и реализации других алгоритмов. Как Ваша душа пожелает.

Robo Craft ->

Солнечное электроснабжение на даче или шилд-контроллер заряда. Своими руками Как говорят, “Большому кораблю — большое плавание”, так и “К серьезному проекту — научный и тщательный

Источник: robocraft.ru

 

Для чего нужны и какие бывают контроллеры заряда солнечной батареи?

Среди современных гелиосистем большую популярность приобрели те, что работают автономно и не подключаются к электрической сети. То есть, они функционируют в замкнутом режиме. Например, в рамках энергоснабжения одного дома. В состав подобных систем входят солнечные панели (и/или ветряной генератор), контроллер заряда, инвертор, реле, аккумулятор, провода. Контроллер в этой схеме является ключевым элементом. В этой статье мы поговорим о том, для чего нужен контроллер солнечных батарей, какие бывают разновидности и как выбрать такое устройство.

Для чего нужен солнечный контроллер?

Как уже было сказано, контроллер заряда является ключевым элементом гелиосистемы. Это электронное устройство, работающее на базе чипа, который контролирует работу системы и управляет зарядом аккумулятора. Контроллеры для солнечных батарей не допускают полной разрядки аккумулятора и его излишнего заряда. Когда заряд аккумуляторной батареи находится на максимальном уровне, то величина тока от фотоэлементов уменьшается. В результате подаётся ток, необходимый для компенсации саморазряда. Если аккумулятор чрезмерно разряжен, то контроллер отключит от него нагрузку.

Итак, можно обобщить функции, которые выполняет контроллер солнечных батарей:

• многостадийный заряд аккумулятора;
• отключение зарядки или нагрузки при максимальном заряде или разряде, соответственно;
• включение нагрузки, когда заряд батареи восстановлен;
• автоматическое включение тока с фотоэлементов для зарядки аккумулятора.

Контроллер заряда солнечных батарей

Параметры выбора

На что же следует обратить внимание при выборе контроллера для солнечных батарей? Основные характеристики изложены ниже:

• Входное напряжение. Максимальное напряжение, указанное в техническом паспорте, должно быть на 20 процентов выше напряжения «холостого хода» батареи фотоэлементов. Это требование появилось из-за того, что производители часто ставят завышенные параметры контроллеров в спецификациях. Кроме того, при высокой солнечной активности напряжение солнечных модулей может быть выше, чем указано в документации;
• Номинальный ток. Для контроллера типа PWM номинал по току должен на 10 процентов превышать ток короткого замыкания батареи. Контроллер типа MPPT нужно подбирать по мощности. Его мощность должен быть равна или выше напряжения гелиосистемы умноженного на тока регулятора на выходе. Напряжение системы берётся для разряженных аккумуляторов. В период высокой солнечной активностью к полученной мощности следует прибавить 20 процентов про запас.

Виды контроллеров

Контроллеры On/Off

Эти модели являются самыми простыми из всего класса контроллеров заряда для солнечных батарей.

Контроллер заряда On/Off для гелиосистем

Модели типа On/Off предназначены для того, чтобы отключать заряд аккумулятора, когда достигается верхний предел напряжения. Обычно это 14,4 вольта. В результате предотвращается перегрев и излишний заряд.

С помощью контроллеров On/Off не получится обеспечить полную зарядку аккумуляторной батареи. Ведь здесь отключение происходит в том момент, когда достигнут максимальный ток. А процесс зарядки до полной ёмкости ещё необходимо поддерживать несколько часов. Уровень заряда в момент отключения находится где-то 70 процентов от номинальной ёмкости. Естественно, что это негативно отражается на состоянии аккумулятора и снижает срок его эксплуатации.
Вернуться к содержанию

Контроллеры PWM

В поисках решения неполной зарядки аккумулятора в системе с устройствами On/Off были разработаны блоки управления, основанные на принципе широтно-импульсной модуляции (сокращённо ШИМ) заряжающего тока. Смысл работы такого контроллера заключается в том, что он понижает заряжающий ток, когда достигается предельное значение напряжения. При таком подходе заряд аккумулятора доходит практически до 100 процентов. Эффективность процесса увеличивается до 30 процентов.

Контроллер заряда PWM

ШИМ контроллеры заряда для солнечных батарей специалисты рекомендуют применять в тех регионах, где наблюдается высокая активность солнечных лучей. Их часто можно встретить в гелиосистемах маленькой мощности (менее двух киловатт). Как правило, в них работают аккумуляторные батареи небольшой ёмкости.

Регуляторы типа MPPT

Контроллеры заряда МРРТ сегодня являются самыми совершенными устройствами для регулирования процесса заряда аккумуляторной батареи в гелиосистемах. Эти модели увеличивают эффективность генерации электричества на одних и тех же солнечных батареях. Принцип работы устройств MPPT основан на определении точки максимального значения мощности.

Контроллер заряда MPPT

MPPT в постоянном режиме следит за током и напряжением в системе. На основании этих данных микропроцессор подсчитывает оптимальное отношение параметров для того, чтобы достигнуть максимальной выработки по мощности. При регулировке напряжения и учитывается даже этап процесса зарядки. MPPT контроллеры солнечных батарей даже позволяют снимать большое напряжение с модулей, затем преобразовывая его в оптимальное. Под оптимальным понимается то, которое обеспечивает полную зарядку АКБ.

Если оценивать работу MPPT по сравнению с PWM, то эффективность функционирования гелиосистемы возрастёт от 20 до 35 процентов. К плюсам также стоит отнести возможность работы при затенении солнечной панели до 40 процентов. Благодаря возможности поддержания высокого значения напряжения на выходе контроллера можно использовать проводку небольшого сечения. А также можно поставить солнечные панели и блок на большее расстояние, чем в случае с PWM.
Вернуться к содержанию

Гибридные контроллеры заряда

В некоторых странах, например, США, Германии, Швеции, Дании значительную часть электроэнергии вырабатывают ветрогенераторы. В некоторых маленьких странах альтернативная энергетика занимает большую долю в энергосетях этих государств. В составе ветряных систем также работают устройства для управления процессом заряда. Если же электростанция представляет собой комбинированный вариант из ветрогенератора и солнечных батарей, то применяют гибридные контроллеры.

Самодельные контроллеры

Люди, которые разбираются в электротехнике, часто сами собирают контроллеры заряда для ветрогенераторов и солнечных батарей. Функциональность подобных моделей часто уступает по эффективности и набору функций фабричным устройствам. Однако в небольших установках маленькой мощности самодельного контроллера вполне достаточно.

Самодельный контроллер заряда для гелиосистем

При создании контроллера заряда своими руками следует помнить о том, что суммарная мощность должна удовлетворять следующему условию: 1,2P ≤ I*U. I – это выходной ток контроллера, U – это напряжение при разряженной батарее.

Схем самодельных контроллеров существует довольно много. Их можно поискать на соответствующих форумах в сети. Здесь следует сказать лишь о некоторых общих требованиях к такому устройству:

• Напряжение зарядки должно быть 13,8 вольта и меняется в зависимости номинального значения силы тока;
• Напряжение, при котором происходит отключение заряда (11 вольт). Эта величина должна быть настраиваемой;
• Напряжение, при котором включается заряд 12,5 вольта.

Некоторые особенности контроллеров заряда солнечных батарей

В заключение нужно сказать ещё о нескольких особенностях контроллеров заряда. В современных системах они имеют ряд защит для повышения надёжности работы. В таких устройствах могут быть реализованы следующие виды защиты:

• От неправильного подключения полярности;
• От коротких замыканий в нагрузке и на входе;
• От молнии;
• От перегрева;
• От входных перенапряжений;
• От разряда аккумулятора в ночное время.

• Степень заряда, напряжение АКБ;
• Ток, отдаваемый фотоэлементами;
• Ток для заряда батареи и в нагрузке;
• Запасённые и отданные ампер-часы.

На дисплее может также выдаваться сообщение о понижении заряда, предупреждение об отключении питания в нагрузку.

Некоторые модели контроллеров для солнечных батарей имеют таймеры для активации ночного режима работы. Существуют сложные устройства, управляющие работой двух независимых батарей. В их названии обычно есть приставка Duo. Стоит также отметить модели, которые умеют сбрасывать лишнюю энергию на тэны.

Интересны модели, имеющие интерфейс для подключения к компьютеру. Так можно значительно расширить функционал наблюдения за гелиосистемой и управления ей.

Для чего нужны и какие бывают контроллеры заряда солнечной батареи?

Контроллер заряда солнечной батареи является одним из ключевых элементов в гелиосистемах. Поэтому важно понимать, какие виды существуют и как работают.

Источник: akbinfo.ru

 

Солнечная батарея (+ контроллер) для доработки питания насоса домашнего водопада

Недавно опубликовывал отчет, про строительство водопада в саду — данный обзор об улучшении работы системы в моменты отсутствия солнца (облачность и вечернее время)

Как я писал в том отчете, при пропадании солнца (тучка набежала или вечереет) декоративный водопадик превращался в тыкву в эдакую альпийскую горку — вода переставала стекать по камням и все замолкало…
как-то так 🙁
Если рассматривать плохую (дождливую) погоду, то это не страшно- просто некому наблюдать за «красотой».
Кратковременные затенения тучками наоборот, даже некоторый цимус придают- меняется напор воды и форма/направления стекания ручейков.
А как вот как быть с относительно вечерним временем — когда еще хочется посидеть рядом с водопадиком, попить чай, «побаловаться плюшками», а солнца уже недостаточно для работы насоса? 🙂

Для решения вышеописанной проблемы, как минимум, требуется более крупная солнечная панель (с относительно недешевым ценником). Хотелось конечно сразу купить… но «жаба» давала о себе знать 🙁

Случайно попался на глаза, указанный в шапке лот, в котором, при отправке из России, получалась весьма приятная цена — не смог устоять! 🙂

Некоторое время даже не мог определиться с мощностью батареи- за указанную стоимость «чесалось» купить заметно бОльшую мощность, для использования не только с водопадом. Потом взял себя в руки, поумерил свои желания- и решил опробовать сначала небольшую батарею, во избежание попадания ее в кучу «бесполезных» покупок.

Основная идея покупки этого лота:
ну, во-первых, более мощная солнечная панель, что уже само по-себе будет давать более продолжительную работу (при меньшем освещении)
а во-вторых, что мне было даже более интересно — программируемый контроллер, который, кстати говоря, уже идет в комплекте.

Данный контроллер возможно настроить на отключение использования внешнего аккумулятора при разрядке до определенного напряжения… мысль улавливаете?

Рассматриваемая солнечная панель способна, кроме работы насоса, обеспечивать текущий подзаряд аккумулятора.
… наступает вечер или тучки набегают, контроллер переключается на работу от заряженного аккумулятора и работает до установленного нами напряжения!
То есть, например, ставим мы «граничное» напряжение на вольт ниже полностью заряженного, и насос работает полчаса от аккумулятора, затем выключается.
Устанавливаем напряжение отключение ниже на 2 вольта, и работает насос уже пару часов.

Пример чисто теоретический — зависит от емкости аккумулятора, потребляемого тока насосом и т.п., но думаю создать подобный регулируемый «буфер» вполне реально.

Заработает ли моя идея- узнаем вместе! 😉
На момент написания этой части обзора, я сам еще не знаю, чем закончится эксперимент!

Сначала немного покажу саму купленную солнечную панель, контроллер… а затем уже перейдем к «тактическим» и практическим экспериментам 😉

У продавца имеется несколько вариантов батарей

но на момент покупки не все были в наличии в России (по эконом цене)

DSP-10P + USB
Максимальная мощность (Pmax): 10 Вт
Максимальное напряжение питания (Vmp): 18,00 в
Максимальный ток мощности (Imp): 0.56A
Напряжение открытой цепи (Voc): 22,5 в
Ток короткого замыкания (Isc): 0.81A
Размеры: 280*350*17 мм
Вес: 1,5 кг

DSP-20P + USB
Максимальная мощность (Pmax): 20 Вт
Максимальное напряжение питания (Vmp): 18,00 в
Максимальный ток мощности (Imp): 1.11A
Напряжение открытой цепи (Voc): 21,60 в
Ток короткого замыкания (Isc): 1.3A
Вес: 1,9 кг
Размеры: 480*350*17 мм

DSP-30P + USB
Максимальная мощность (Pmax): 30 Вт
Максимальное напряжение питания (Vmp): 18,00 в
Максимальный ток мощности (Imp): 1.66A
Напряжение открытой цепи (Voc): 22,5 в
Ток короткого замыкания (Isc): 1.91A
Вес: 2,8 кг
Размеры: 350*660*25 мм

DSP-40P + USB
Максимальная мощность (Pmax): 40 Вт
Максимальное напряжение питания (Vmp): 18,00 в
Максимальный ток мощности (Imp): 2.22A
Напряжение открытой цепи (Voc): 21,60 в
Ток короткого замыкания (Isc): 2.47A
Вес: 3,5 кг
Размеры: 450*660*25 мм

DSP-50P + USB
Максимальная мощность (Pmax): 50 Вт
Максимальное напряжение питания (Vmp): 18,00 в
Максимальный ток мощности (Imp): 2.78A
Напряжение открытой цепи (Voc): 22,50 в
Ток короткого замыкания (Isc): 3.03A
Вес: 4,1 кг
Размеры: 530*660*25 мм

DSP-80P + USB
Максимальная мощность (Pmax): 80 Вт
Максимальное напряжение питания (Vmp): 18,00 в
Максимальный ток мощности (Imp): 4.44A
Напряжение открытой цепи (Voc): 21,60 в
Ток короткого замыкания (Isc): 4.69A
Вес: 6 кг
Размеры: 760*660*25 мм

DSP-100P
Максимальная мощность (Pmax): 100 Вт
Максимальное напряжение питания (Vmp): 18,00 в
Максимальный ток мощности (Imp): 5.81A
Напряжение открытой цепи (Voc): 21,6 в
Ток короткого замыкания (Isc): 5.56A
Вес: 4,1 кг
Размеры: 530*660*25 мм

Все панели, кроме самой мощной, укомплектованы контроллером заряда (с юсб выходом)

Присланный комплект…

Солнечная панель

Для себя покупал 20 Вт.


Заявленные продавцом характеристики…

DSP-20P + USB
Максимальная мощность (Pmax): 20 Вт
Максимальное напряжение питания (Vmp): 18,00 в
Максимальный ток мощности (Imp): 1.11A
Напряжение открытой цепи (Voc): 21,60 в
Ток короткого замыкания (Isc): 1.3A
Вес: 1,9 кг
Размеры: 480*350*17 мм

Местами отличаются от наклейки самой панели…

Батарея, как видно из описания (и визуально)- поликристаллическая.

Реальные размеры и вес

В верхней части батареи находится коробка коммутации, открывается довольно туго…

Внутри, кроме диода (используется по-сути при групповых соединениях) и контактов ничего нет 🙂

Контроллер

На передней панели контроллера, справа вверху, расположены два гнезда USB, в нижней части контакты под зажим.
В центре находятся три кнопки управления

Самая левая кнопка«меню» — при нажатии поочередно, по кругу, отображает: напряжение поддерживаемого заряда, напряжение на аккумуляторе включения нагрузки, напряжение отключения нагрузки, таймер работы нагрузки, тип используемого аккумулятора.
Правая кнопка — «ручное вкл/выкл нагрузки»

При удерживании кнопки «меню» на интересующем нас пункте можно войти в режим редактирования выбранного параметра (мигает индикация), при этом средняя и правая кнопки используются как ±

Имеется несколько вариантов работы нагрузки по расписанию:
24Н — нагрузка включена круглосуточно, возможно ручное управление правой кнопкой
0Н — нагрузка включается после захода солнца (в темноте) и выключается при появлении освещения.
1-23Н -продолжительность работы нагрузки, после захода солнца в часах.

При отключении аккумулятора, выбранные настройки сохраняются!

Довольно удобный таймер (при использовании в качестве нагрузки освещения ;), для моих же целей, логика работы таймеров не подходит 🙁

вид снизу

Сверху маркировка модели с краткими характеристиками

задняя часть пустая, металлическая плоская- бывают варианты использования рельефных пластин, так как задняя стенка на всех подобных контроллерах выполняет роль радиатора охлаждения.

Как и писал выше, задняя пластина используется вместо радиатора

Вид спереди

Где-то под экраном расположились «мозги» контроллера- маркировку рассмотреть не смог

Инструкция

на русском

Для сравнении две панели

На ярком солнце, без нагрузки, новая солнечная панель выдает до 21в

При затенении до 18.5в

и ток короткого замыкания 1А — т.е. в принципе мощность соответствует описанию.

Для примера, «старая» панель выдавала 19в на таком же солнце

и 16 при затенении

Ток, к сожалению, на этой панели сложно замерить — при замере только кратковременно появлялись цифры, и пропадали, наверное имеются какие-то элементы в залитой компаундом «черной коробочке» сзади панели.
Кратковременные показания появлялись примерно от 0.4 до 0.6А, то есть тоже примерно соответствуют заявленной мощности

Контроллер (и панель) в работе

Во всех инструкциях на подобные контроллеры имеется предупреждение о соблюдении последовательности подключения во избежании… неприятностей.

Первым подключается аккумулятор (его использование при работе контроллера обязательно), затем солнечная панель и уже последней нагрузка.

После подключения аккумулятора, на экране появляется его значок с текущим напряжением заряда и иконка подключенной нагрузки.

Текущее напряжение аккумулятора, контроллер показывает с заметной погрешностью — в моем экземпляре ошибка 0.3В

Как только подключаем солнечную панель, загорается иконка солнечной батареи и стрелка (от панели к аккумулятору) -начинает заряжаться аккумулятор, то есть на вид все нормально работает.

Значок нагрузки не светится — я отключил ее правой кнопкой

Зарядный ток
Кстати к USB выходам контроллера тоже нет претензий — смартфон заряжается без проблем, вот только токи заряда замерять не стал, особого смысла не вижу, да и пользоваться USB не планирую.

В процессе экспериментов оказалось, что контроллер настроить можно в определенных пределах, и например, установку отключения нагрузки невозможно установить выше 11.3в, а это не очень удобно для воплощения моей идеи- работа насоса будет слишком продолжительной

Поддерживаемое напряжение заряда возможно настроить в пределах:

Напряжение включения нагрузки (защита аккумулятора от разряда)

Напряжение отключения нагрузки (защита аккумулятора от разряда)

После отключения контроллера от аккумулятора, настройки сохраняются

Как я понимаю, что бы получить минимальное время работы необходимо установить минимальное напряжение заряда (12.7), 11.5 включение нагрузки и 11.3 отключение нагрузки… но и при таких настройках продолжительность работы даже от старой батареи УПСа оказалась более 9 часов!

Надо искать аккумулятор меньшей емкости, или подбирать более «дохлый» с УПСа (хорошо что у меня на работе их «как грязи», в принципе не проблема :)))

Хотя… в голову пришел еще один интересный вариант- можно увеличить нагрузку!
И сделать ее можно «полезной» — например подключить подсветку водопада с датчиком освещения, так даже симпатичнее должно получиться в сумерках и вечером.

К сожалению в этом обзоре не смогу Вам показать фото конечного результата -осень, холодает, не актуально сейчас этим уже заниматься. За зиму что-нибудь соберу/прикуплю интересное, весной буду собирать 🙂

По покупке:

В принципе доволен! Насос от этой солнечной панели ЯВНО работает дольше (при меньшем освещении) + ее мощности на солнце достаточно для заряда аккумулятора + имеется в комплекте контроллер, с помощью которого возможно организовать практически круглосуточную работу водопада.
Логика таймеров контроллера в большей степени «заточена» под работу освещения в вечернее и ночное время -мне не слишком удобна, но возможно пригодится другим пользователям.

Всем удачи и хорошего настроения! ☕

Контроллер заряда солнечной батареи: схема, работа

Теперь можно обеспечить наши дома экологически чистым электричеством. Практически каждый может построить свою собственную электростанцию. Помимо самих панелей придется взять контроллер заряда солнечной батареи и много другого инвентаря.

Для чего же нужен контроллер и что это такое? В действительности это техническое приспособление, предназначено чтобы контролировать заряд/разряд.

Как известно лучи солнца, попавшие на фотоэлектрическую панель, превращаются в электрический ток. Далее это движение направленных частиц перетекает в аккумуляторы. Проходя через инвертор, он превращается в переменный на 220 вольт. Контроллер все это дело контролирует и не дает АКБ перезарядиться и полностью разрядится.

Почему следует контролировать заряд и как работает котроллер заряда солнечной батареи?

Основные причины:

1. Даст возможность проработать аккумулятору дольше! Перезаряд может спровоцировать взрыв.
2. Каждый АКБ работает с определенным напряжением. Контроллер позволяет подобрать нужное U.

Так же котроллер заряда отключает батарею от приборов потребления если она сильно села. Кроме этого он производит отсоединение АКБ от солнечного элемента если тот полностью заряжен.

Таким образом происходит страховка и работа системы становится более безопасней.

Принцип работы чрезвычайно прост. Прибор способствует поддержанию баланса и не позволяет напряжение сильно падать или подниматься.

Виды контроллеров для заряда солнечной батареи

1. Самодельные.
2. МРРТ.
3. On/Of.
4. Гибриды.
5. PWM типы.

Ниже кратко охарактеризуем эти варианты устройств литиевых и других АКБ

Контроллеры сделанные своими руками

Когда есть опыт и навыки в радиоэлектронике данный прибор можно смастерить самостоятельно. Но вряд ли такой прибор будет иметь высокую эффективность. Самодельное устройство скорее всего подойдет в том случае если ваша станция имеет малую мощность.

Чтобы соорудить данный прибор заряда придется отыскать его схему. Но учтите, что погрешность должна быть 0,1.

Приводим простую схемку.

МРРТ

Способно выполнять отслеживание самого большого предела мощности подзарядки. Внутри программного обеспечения находится алгоритм позволяющим отслеживать уровень напряжения и тока. Оно находит некий баланс, при котором вся установка будет работать с максимальным КПД.

Прибор mppt считается одним из лучших и совершенных на сегодняшний день. В отличие от PMW он увеличивает эффективность системы на 35%. Такое устройство подойдет, когда у вас много солнечных батарей.

Прибор по типу ON/OF

Он является самым простым что есть в продаже. У него не так уж и много функций, как у других. Прибор выключает подзарядку АКБ, как только напряжение поднимется до максимума.

К сожалению данный тип контроллера заряда для солнечных батарей неспособен выполнить заряд до 100%. Как только ток прыгнет до максимума происходит отключение. В итоге неполный заряд снижает его срок пользования.

Гибриды

Применяются данные прибору, когда имеется два типа источника тока, например, солнце и ветер. Их конструирование основано на PWM и МРРТ. Основное его отличие от подобных устройств заключается характеристиках тока и напряжения.

Его цель: выровнять нагрузку, идущую на АКБ. Такое происходит из-за неравномерно поступления тока с ветра генераторов. Из-за этого может существенно снижаться срок накопителей энергии.

PWM или ШИМ

В основе работы лежит широтно импульсная модуляция тока. Позволяет решить проблему неполной зарядки. Он понижает ток и тем самым доводит подзарядку до 100%.

В результате работы pwm, не наблюдается перегрев АКБ. В итоге данный блок управления солнечными батареями считается очень эффективным.

Как подключить контроллер заряда для солнечных батарей?

Этот прибор может находится внутри инвертора, а также может быть, как отдельным инструментом.

Задумываясь о подключении следует учитывать характеристики всех составляющих электростанции. К примеру, U не должно быть выше того с которым может работать контроллер.

Установку нужно выполнять в то место где не будет влаги. Дальше приведем варианты подключения двух распространенных типов контроллеров для солнечной батареи.

Подключение МРРТ

Это достаточно мощное устройство и подключается определенным образом. На концах проводов с помощью которых он подсоединяется имеются медные наконечники с зажимами. Минусовые клеймы прицепляемые к контроллеру нужно снабдить переходниками предохранителями и выключателями. Подобное решение не даст потерять энергию и сделает солнечную электростанцию более безопасней. Напряжение на солнечных панелях должно соответствовать напряжению контроллера.

Перед тем как включить устройство mppt в цепь переключите выключатели на контактах в положение «Выкл» и вытащите предохранители. Все это делается по такому алгоритму:

1. Выполнить сцепление клеймов АКБ и контроллера.
2. Прицепить солнечные панели к контроллеру.
3. Обеспечить заземление.
4. Поставить на контролирующий прибор датчик отслеживающий уровень температуры.

Выполняя данную процедуру следить за правильностью полярности контактов. Когда все будет выполнено переведите выключатель в положение «ВКЛ» и вставьте предохранители. Правильность работы будет заметна если на табло контроллера высветится информация о заряде.

Подключение солнечной батареи к контроллеру PWM

Чтобы это сделать выполните простой алгоритм соединения:

1. Кабеля АКБ сцепите с клеймами контроллера pwm.
2. У провода с полярностью «+» нужно включить предохранитель для защиты.
3. Соедините провода от СБ контроллером заряда солнечной батареи.
4. Присоедините лампочку на 12 вольт к выводам нагрузки контроллера.

В момент подключения соблюдайте маркировку. В противном случае приборы могут поломаться. Не следует соединять инвертор с контактами контролирующего устройства. Он должен цепляться к контактам АКБ.

Как выбрать контроллер для солнечной батареи?

Это очень важное устройство, которое достаточно сложно правильно подобрать среди великого многообразия. Чтобы взять то что действительно нужно придерживайтесь следующих данных:

• Мощность батареи. На выходе общая мощность не должна быть больше показателя тока.
• Уровень входящего напряжения. Он должен быть больше на 20% чем U АКБ, которое производится преобразователями света в ток.

Контроллер заряда солнечной батареи на данный момент выпускается всех мастей. Он может обладать защитой от плохих погодных условий, больших нагрузок, замыканий, перегреваний и даже от неправильного включения. Например, такое может случится, когда путаете полярность. В результате брать нужно такое устройство, которое будет иметь несколько уровней защиты.

Популярные компании производители

1. Автоматика-с.
2. Эмикон.
3. Овен.
4. SLC 500
5. Allen-Bradleo.
6. Micro Logix

Данные изготовители занимаются производством подобных приспособлений уже много лет.

Скачать инструкцию контроллера заряда солнечной батареи или ознакомится онлайн.

 

Batareykaa.ru

Простой контроллер для солнечной батареи

На этот раз я решил сделать автомат, который автоматически включает светодиодное освещение в садовой беседке. Поскольку поблизости нет розетки, а постоянное протягивание удлинителя достаточно утомительное занятие, я решил запитать светодиоды от аккумулятора с подзарядкой от солнечных элементов.

Ранее был описан очень похожий драйвер на солнечных элементах, который освещает стеклянную полку в шкафу. Используя этот драйвер, возникла бы проблема, поскольку для освещения беседки нам нужно больше света, чем для освещения стеклянной полки. Так же, применение более мощного источника света будет быстрее разряжать аккумулятор, который может выйти из строя в результате глубокой разрядки элементов в батарее.

Чтобы этого не допустить, я решил создать простой драйвер с защитой от слишком глубокого разряда батареи на основе регулируемого стабилитрона TL431. В свою очередь, солнечные элементы также служат в качестве датчика освещенности, что значительно упростило всю схему.

Печатная плата имеет размеры 40мм на 45мм. Кроме того, добавлены два монтажных отверстия. Все устройство питается от трех Ni-MH аккумуляторов (1,2В/1000мАч). Для зарядки используется солнечная батарея с номинальным напряжением 5 вольт и максимальным выходным током до 80 мА. Солнечная батарея заряжает аккумуляторы через выпрямительный диод D1. Схема не имеет защиты от перезаряда батареи из-за того, что в такой конфигурации перезарядка просто невозможна.

 

Полностью заряженный аккумулятор должен иметь напряжение около 4,2-4,35 В Солнечная батарея вырабатывает напряжение 5В, но происходит падение на выпрямительном диоде в районе 0,7 В, что дает нам напряжение 4,3 В. Транзистор Q1 отвечает за включение освещения в ночное время и отключение его днем. База этого транзистора подключена через резистор 2,2 кОм к положительному полюсу солнечной батареи.

Когда солнечная батарея не вырабатывает электроэнергию, или она слишком маленькая, транзистор Q1 заперт. Тогда ток с вывода («REF») стабилитрона TL431 будет течь только через резистор R4, который создает делитель напряжения вместе с резисторами R2 и R3. Транзистор Q2 управляет нагрузкой в виде светодиодов. Чтобы схема работала правильно, мы не можем игнорировать резистор R5, задачей которого является подтягивание базы транзистора Q2 к плюсу источника питания.

По расчетам для имеющегося напряжения выходит, что резистор должен иметь сопротивление 100 Ом. С таким сопротивлением схема переключается очень быстро. Но проблема состоит в том, что этот резистор имеет достаточно маленькое значение, и через него течет очень большой ток. Общий ток потребления составляет около 23 мА! Я решил этот резистор заменить на резистор большего значения. В итоге я поставил резистор номиналом 1 кОм. Теперь отключение нагрузки не такое быстрое, но ток потребления сократился до 8mA.

Конечно, текущее значения 8 мА потребляется только тогда, когда солнечная батарея находится в темном месте — то есть, только в ночное время, когда горят светодиоды. И это такой же максимальный ток (8 мА), который поступает от батареи при напряжении 4,2 В. Напряжение отключения нагрузки я поставил на 2,9 В. Предельное напряжение для одной ячейки 0,9 В, что при подключении последовательно трех дает нам 2,7 В, и следовательно, у нас есть еще в запасе 0,2 В.

Схема после отключения нагрузки (т.е. при 2,9 В и ниже), потребляет только 50 мкА. Такой же ток будет, когда солнечная батарея заряжает аккумуляторы. Устройство очень отзывчиво на свет, но не на столько, чтобы уличное освещение мешало бы определить сумерки. С момента обнаружения заката до включения светодиодов на 100% проходит примерно 2 мин.

Удалив из системы транзистор Q1, резистор R1 и выпрямительный диод D1 получаем простую схему защиты аккумулятора от глубокого разряда. Подобная схема может использоваться для отключения Li-Ion или Li-Pol аккумулятора от зарядки. Ее можно использовать, например, в фонарике. Существует также возможность создания подобной защиты и на другие напряжения, для этого нужно рассчитать делитель напряжения. Формулы и пример расчета есть здесь.

Перечень деталей: 

• резисторы: 3×1к, 2,2к, 15к. 100к
• транзисторы: BC547, BC327 (или аналогичные)
• стабилитрон TL431
• диод 1N4007 (или аналогичный)
• конденсатор 100мкФ

Скачать рисунок печатной платы (1,4 MiB, скачано: 1 330)

Источник

Контроллер заряда для солнечных батарей своими руками

Если по каким-то причинам покупать контроллер заряда солнечных аккумуляторов вы не собираетесь, то всегда можно собрать его самому. Это устройство предназначено для зарядки изолированных свинцово-кислотных аккумуляторов с панелью солнечной батареи в маленьких и портативных включениях. Обычный диод, который препятствует разрядке батареи, через панель солнечной батареи был заменен соединением компаратора FET.

Самодельный контроллер заряда аккумуляторов от солнечных батарей

Контроллер прекращает заряжаться, когда достигается предварительно установленное напряжение (термокомпенсированное). Зарядка возобновляется, когда напряжение достаточно понижается. Загрузка отключается, когда напряжение батареи падает ниже 11 V, и снова подключается, когда оно возвращается к 12,5 V.

Если вам нравятся эти особенности модели, также взгляните на контроллер для солнечных батарей OpenD. У него есть некоторые очень интересные разрешения (электролиты).

У установки есть следующие функции:

• зарядка до линии Vbat = 13,8 V (регулируется), затем капельная подзарядка;
• загрузка завершается, когда Vbat < 11 V (регулируется), перезагрузка при 12,5 V;
• термокомпенсация;
• работает с дешевыми и легкодоступными компонентами, такими как компараторы LM393 и BUZ11 FET;
• потребляет менее 0,5 mA при использовании компараторов TLC393;
• перегорает, если менее чем 20 МВт в FET при зарядке 0,5 A. (Более дорогие FET с более низким Rdson производят  еще лучшие результаты).

Примечание: зарядный ток ограничен только используемой панелью солнечной батареи.

Вот схема (кликабельно):

Схема контроллера солнечных батарей

Она хорошо работает уже целый год (в отличие от моей первой попытки), хотя я подозреваю, что нежелательные состояния все еще происходят время от времени. Буду рад предложениям для ее улучшения.

После обычной ручной работы по изготовлению печатных плат вот, что получилось:

Печатная плата для контроллера солнечной батареи

Заметьте, что добавлено три конвертера DC/DC (по 9, 6 и 3 V) на PCB, настоящее зарядное устройство – меньше чем половина PCB. Если вы хотите создать такое устройство, вам необходимо будет вычислить PCB для себя непосредственно.

Ко всем компонентам в схеме добавлено немного дополнительной электроники, чтобы вставить и извлечь DC/DC-конвертеры  из резервного устройства, две маленьких батареи SLA (2,2 Ah каждая), несколько добавочных деталей, проводное соединение, предохранитель, передняя плата и корпус.  В конечном результате контроллер заряда имеет вот такой вид:

Финальная версия самодельного контроллера заряда

9 шагов для создания автономной солнечной фотоэлектрической системы

День ото дня цена на солнечные батареи постепенно падает. Но все же установка полностью автономной солнечной системы стоит дорого. Вот почему я решил написать это руководство о том, как собрать все компоненты вашей солнечной системы по отдельности и собрать их самостоятельно.

Если вы решили установить систему солнечных батарей, чтобы удовлетворить потребности вашего дома в электроэнергии, то это руководство для вас.

Я изо всех сил старался вести вас шаг за шагом, от покупки различных компонентов до самостоятельной разводки всего.

Чтобы спроектировать всю систему, вы должны знать основы электрики и математику. Я также приложил ссылки на другие мои инструкции по изготовлению контроллера заряда и счетчика энергии.

Для автономной солнечной системы необходимы четыре основных компонента

1. Солнечная панель (фотоэлектрическая панель)
2. Контроллер заряда
3. Инвертор
4. Аккумулятор

Вот как все элементы сочетаются друг с другом:

Как устроена солнечная система

Помимо вышеперечисленных компонентов вам понадобится еще несколько вещей, таких как медный провод, разъем MC4, прерыватель, счетчик и предохранители и т. Д.

В следующих нескольких шагах я подробно объясню, как вы можете выбрать указанные выше компоненты в соответствии с вашими требованиями.

Примечание: На фотографиях я показал большую солнечную панель мощностью 255 Вт при 24 В, две батареи по 12 В при 100 Ач каждая, контроллер заряда солнечной батареи с ШИМ 30 А при 12/24 В и синусоидальный инвертор на 1600 ВА. Но во время расчета я взял пример меньшей солнечной системы для лучшего понимания.

---

Шаг 1. Рассчитайте нагрузку

Перед тем, как выбрать компоненты, вы должны рассчитать свою силовую нагрузку, сколько времени они проработают и т. Д.Посчитать это очень просто, если вы знаете основы математики.

1. Решите, какие приборы (свет, вентилятор, телевизор и т. Д.) Вы хотите использовать и сколько времени (часов).
2. Номинальную мощность см. В таблице технических характеристик ваших устройств.
3. Вычислите Вт-час , которое равно произведению номинальной мощности ваших устройств и времени работы (часов). Пример расчета нагрузки: Позволяет запустить компактную люминесцентную лампу (КЛЛ) мощностью 11 Вт в течение 5 часов от солнечной панели, тогда ватт-час будет равен:

   Ватт-час = 11 Вт x 5 часов = 55

4. Рассчитайте общее количество ватт-часов: как и в случае с CFL, мы теперь рассчитаем ватт-час для всех приборов и сложим их. Пример: CFL = 11 Вт x 5 часов = 55 Вентилятор = 50 Вт x 3 часа = 150 TV = 80 Вт x 2 часа = 160
   

   ---

   Всего ватт-часов = 55 + 150 + 160 = 365

Теперь расчет нагрузки окончен. Следующее, что нужно сделать, это выбрать компоненты, соответствующие вашим требованиям к нагрузке.

Если вы не заинтересованы в выполнении вышеуказанных математических расчетов, воспользуйтесь калькулятором нагрузки для этого расчета. В Интернете доступно множество таких калькуляторов нагрузки, например, этот Калькулятор нагрузки вне сети.

---

Шаг 2: Выбор батареи

Батареи, которые я использую для своей солнечной системы

Аккумуляторы, вид сверху

Выходная мощность солнечной панели — постоянный ток. Эта энергия вырабатывается только в дневное время. Так что, если вы хотите работать под нагрузкой постоянного тока в дневное время, это кажется очень простым. Но делать это — плохое решение, потому что…

1. Большинству приборов для эффективной работы требуется постоянное номинальное напряжение. Напряжение на солнечной панели непостоянно, оно меняется в зависимости от солнечного света.
2. Если вы хотите включить бытовую технику в ночное время, то это невозможно.

Вышеупомянутая проблема решается за счет использования батареи для хранения солнечной энергии в течение дня и использования ее по вашему выбору. Это обеспечит постоянный источник стабильной и надежной энергии.

Видео: выбор батареи для солнечной энергии

Батареи бывают разных типов. Автомобильные и велосипедные аккумуляторы предназначены для подачи коротких импульсов сильного тока с последующей подзарядкой и не рассчитаны на глубокую разрядку.Но солнечная батарея представляет собой свинцово-кислотную батарею глубокого разряда, которая допускает частичную разрядку и допускает глубокую медленную разрядку. Свинцово-кислотные трубчатые батареи идеально подходят для солнечной системы.

Ni-MH батареи и литий-ионные батареи также используются во многих приложениях малой мощности.

Видео: емкость и эффективность батареи

Примечание: Перед тем, как выбрать компоненты, определите напряжение вашей системы, 12/24 В или 48 В. Чем выше напряжение, тем меньше ток и меньше потери меди в проводнике.Это также уменьшит размер вашего проводника. Большинство небольших домашних солнечных систем будет иметь напряжение 12 В или 24 В.

В этом проекте я выбрал систему на 12 В.

Рейтинг батареи:

Емкость аккумуляторов указана в ампер-часах.

Мощность = Напряжение X Ток

Ватт-час = напряжение (вольт) x ток (амперы) x время (часы)

Напряжение аккумулятора = 12 В (так как наша система 12 В)

Емкость аккумулятора = Нагрузка / Напряжение = 365/12 = 30.42 Ач

Но батареи не на 100% эффективны, если предположить, что КПД 80%

Емкость = 30,42 / 0,8 = 38,02 Ач

С некоторым запасом вы можете выбрать свинцово-кислотную батарею глубокого разряда 40 Ач.

---

Шаг 3: Выбор солнечной панели

Большая солнечная панель мощностью 255 Вт при 24 В

Параметры солнечной панели для солнечной панели мощностью 255 Вт

Солнечная панель преобразует солнечный свет в электричество в виде постоянного тока (DC). Эти панели обычно классифицируются как монокристаллические или поликристаллические .Монокристаллические панели дороже и эффективнее поликристаллических панелей.

Солнечные панели обычно рассчитаны на стандартные условия испытаний (STC): освещенность 1000 Вт / м², солнечный спектр AM 1,5 и температура модуля 25 ° C.

Рейтинг солнечной панели:

Размер солнечной панели следует выбирать таким образом, чтобы она полностью заряжала аккумулятор за один солнечный день.

В течение 12 часов дня солнечный свет неравномерен, и он также зависит от вашего местоположения на земном шаре.Таким образом, мы можем предположить, что 4 часа эффективного солнечного света будут производить номинальную мощность.

Таким образом, общая выходная мощность панелей = 12 В x 40 Ач = 480 Втч

Мощность, вырабатываемая в час = 480/4 = 120 Вт

С небольшим запасом вы можете выбрать солнечную панель мощностью 125 Вт, 12 В.

---

Шаг 4: Выбор контроллера заряда

Пример контроллера заряда

Другой контроллер заряда

Контроллер заряда солнечной энергии — это устройство, которое устанавливается между солнечной панелью и аккумулятором.Он регулирует напряжение и ток, поступающие от ваших солнечных батарей. Он используется для поддержания надлежащего зарядного напряжения на аккумуляторах. По мере увеличения входного напряжения от солнечной панели контроллер заряда регулирует заряд аккумуляторов, предотвращая перезарядку.

Обычно в солнечных энергосистемах используются 12-вольтовые батареи, однако солнечные панели могут обеспечивать гораздо большее напряжение, чем требуется для зарядки батарей.

По сути, преобразовывая избыточное напряжение в амперы, напряжение заряда может поддерживаться на оптимальном уровне, в то время как время, необходимое для полной зарядки батарей, сокращается.Это позволяет солнечной энергетической системе работать оптимально в любое время.

Типы контроллеров заряда:

1. ВКЛ ВЫКЛ
2. ШИМ
3. MPPT

Старайтесь избегать включения / выключения контроллера заряда, поскольку он наименее эффективен.

Среди 3-х контроллеров заряда MPPT имеет самый высокий КПД, но при этом стоит дорого. Таким образом, вы можете использовать либо ШИМ, либо MPPT.

Рейтинг контроллера заряда:

Поскольку наша система рассчитана на 12 В, контроллер заряда также рассчитан на 12 В.

Номинальный ток = выходная мощность панелей / напряжение = 125 Вт / 12 В = 10,4 А

Так что выбирайте контроллер заряда на 12 В и более 10,4 А.

Если вы хотите снизить стоимость вашей системы, вы можете сделать свой собственный контроллер заряда с ШИМ. Пошаговые инструкции вы можете найти в моем руководстве по созданию контроллера заряда PWM.

Вам также может понравиться мой новый дизайн 3.0 контроллера солнечной зарядки Arduino MPPT.

---

Шаг 5: Выбор инвертора

Мой синусоидальный инвертор мощностью 1600 ВА

Видео: зачем нам инвертор в солнечной фотоэлектрической системе

Солнечные панели (PV) принимают солнечные лучи и преобразуют их в электричество, называемое постоянным током (DC).Затем постоянный ток преобразуется в переменный ток (AC) с помощью устройства, называемого инвертором. Электроэнергия переменного тока течет через каждую розетку вашего дома, питая приборы.

Типы инверторов

1. Прямоугольная волна
2. Модифицированная синусоида
3. Чистая синусоида

Преобразователи прямоугольной формы являются самыми дешевыми, но подходят не для всех устройств. Выходной сигнал с измененной синусоидой также не подходит для определенных устройств, особенно с емкостными и электромагнитными устройствами, такими как холодильник, микроволновая печь и большинство типов двигателей.Обычно модифицированные синусоидальные инверторы работают с меньшей эффективностью, чем чисто синусоидальные инверторы.

Итак, на мой взгляд, выбирайте инвертор с синусоидальной волной.

Это может быть сетка или отдельно стоящая. В нашем случае это, очевидно, автономное и полностью отключенное от сети.

Рейтинг инвертора:

Номинальная мощность в любой момент должна быть равна или превышать общую нагрузку в ваттах.

В нашем случае максимальная нагрузка в любой момент = Tv (50W) + Fan (80W) + CFL (11W) = 141W

С запасом можно выбрать инвертор на 200 Вт.

Поскольку наша система работает на 12 В, мы должны выбрать синусоидальный инвертор от 12 В до 230 В / 50 Гц или 110 В / 60 Гц переменного тока.

Примечание: Пусковая мощность таких приборов, как холодильник, фен, пылесос, стиральная машина и т. Д., Вероятно, в несколько раз превышает их нормальную рабочую мощность (обычно это вызвано электродвигателями или конденсаторами в таких приборах). Это следует учитывать при выборе инвертора правильного размера.

---

Шаг 6: Установка солнечной панели

После проектирования солнечной системы купите все компоненты с соответствующим рейтингом в соответствии с предыдущими шагами.

Пришло время установить солнечную панель. Сначала выберите подходящее место на крыше или на земле, где нет препятствий для солнечного света.

Подготовьте монтажную стойку: Вы можете сделать ее самостоятельно или купить ее. В моем случае я взял чертеж у компании по производству солнечных батарей и сделал его в ближайшем сварочном цехе. Наклон подставки почти равен углу широты вашего местоположения.

Подставка для моей большой солнечной панели

Я сделал небольшую деревянную монтажную подставку для своей солнечной панели мощностью 10 Вт.Прикрепил картинки, чтобы любой мог легко сделать.

Подставка DIY для моей 10-ваттной солнечной панели

Моя 10-ваттная солнечная панель на подставке

Наклон: Чтобы получить максимальную отдачу от солнечных батарей, вам нужно направить их в направлении, которое захватывает максимальное количество солнечного света, то есть на юг, если вы находитесь в северном полушарии, или на север, если вы находитесь в южном полушарии. Вы также должны оптимизировать угол относительно земли. Используйте одну из этих формул, чтобы найти лучший угол наклона панели от горизонтали:

Если ваша широта ниже 25 °, используйте 0 широты.87.

Если ваша широта находится между 25 ° и 50 °, используйте широту, умноженную на 0,76 плюс 3,1 градуса.

Для получения дополнительной информации о наклоне нажмите здесь

Сначала поместите подставку так, чтобы лицо было направлено на юг (или на север, если вы находитесь в южном полушарии. Отметьте положение ног над крышей.

Чтобы определить направление юг / север, используйте это приложение компаса для Android (или, что еще лучше, настоящий физический компас!)

Я решил закрепить мою солнечную панель мощностью 255 Вт на крыше бетоном.Я придал шероховатость поверхности каждой ножки подставки острым предметом. Я сделал примерно 1 квадратный фут шероховатой поверхности на крыше на каждой опоре. Это полезно для улучшения сцепления между кровлей и бетоном.

Приготовьте бетонную смесь. : Возьмите цемент и камни в соотношении 1: 3, затем добавьте воды, чтобы получилась густая смесь. Залейте бетонную смесь у каждой ножки стенда. Я сделал бетонную смесь в виде кучи, чтобы придать ей максимальную прочность.

(Вы, конечно, можете закрепить его на месте, используя другие методы, кроме бетона, это всего лишь пример решения для моей конкретной ситуации)

Установите панели на подставку. : На задней стороне солнечной панели есть встроенные отверстия для крепления.Совместите отверстия для солнечной панели с отверстиями для подставки / платформы и скрутите их.

Монтаж солнечной панели

Подключение солнечной панели: На задней стороне солнечной панели есть небольшая распределительная коробка с положительным и отрицательным знаком полярности. В солнечной панели большого размера эта распределительная коробка имеет клеммные провода с разъемом MC4, но для панелей небольшого размера вам необходимо соединить распределительную коробку с внешними проводами. Всегда старайтесь использовать красный и черный провод для подключения положительной и отрицательной клемм.Если есть провод для заземления, используйте зеленый провод для его подключения.

Распределительная коробка

---

Шаг 7: Последовательное и параллельное соединение

После расчета емкости аккумулятора и номинала солнечной панели вам необходимо подключить их. Во многих случаях рассчитанный размер солнечной панели или батареи не всегда доступен на рынке в виде отдельного блока. Поэтому вам нужно добавить небольшую солнечную панель или батареи, чтобы соответствовать требованиям вашей системы. Чтобы соответствовать требуемым номинальным напряжениям и токам, мы должны использовать последовательные и параллельные соединения.

1. Последовательное соединение:

Для последовательного подключения любого устройства необходимо соединить положительную клемму одного устройства с отрицательной клеммой следующего устройства. Устройство в нашем случае может быть солнечной панелью или аккумулятором.

При последовательном соединении индивидуальные напряжения каждого устройства складываются.

Пример:

Допустим, 4 батареи 12 В соединены последовательно, тогда комбинация даст 12 + 12 + 12 + 12 = 48 вольт.

В последовательной комбинации ток или сила тока одинаковы.

Итак, если бы эти устройства были батареями, и каждая батарея имела бы номинал 12 Вольт и 100 Ач, то общее значение этой последовательной цепи было бы 48 Вольт, 100 Ач. Если бы это были солнечные панели, и каждая солнечная панель имела бы номинал 17 вольт (напряжение Osc) и была рассчитана на 5 ампер каждая, тогда общее значение цепи было бы 68 вольт, 5 ампер.

2. Параллельное соединение:

Параллельное соединение

При параллельном подключении вы должны подключить положительную клемму первого устройства к положительной клемме следующего устройства, а отрицательную клемму первого устройства — к отрицательной клемме следующего устройства.

При параллельном подключении напряжение остается прежним, но номинальный ток цепи является суммой всех устройств.

Пример:

Допустим, две батареи на 12 В, 100 Ач подключены параллельно — тогда напряжение в системе останется 12 В, но номинальный ток будет 100 + 100 = 200 Ач. Точно так же, если две солнечные панели 17 В и 5 ампер соединены параллельно, тогда система будет производить 17 вольт, 10 ампер.

---

Шаг 8: Инвертор и подставка для батареи

Построенный мной аккумулятор и подставка для инвертора

Вышеупомянутый инвертор и подставку для батареи я изготовил с помощью плотника.Идея дизайна я почерпнула из этого руководства. Дизайн мне очень помог.

На задней стороне я сделал большое круглое отверстие сразу за инверторным вентилятором для всасывания свежего воздуха снаружи. Позже я закрыл отверстие пластиковой сеткой. Также сделано несколько небольших отверстий для вставки проводов от солнечной панели, контроллера заряда и инвертора к батарее и выхода переменного тока к приборам. С обеих сторон предусмотрено 3 горизонтальных отверстия для достаточной вентиляции. На передней стороне имеется стеклянное окошко для просмотра различных светодиодных индикаторов инвертора.

Вид изнутри стойки инвертора

В наклонной плоскости инверторного стенда я установил контроллер заряда. В будущем я также установлю собственный счетчик электроэнергии своими руками.

---

Шаг 9: Подключение

Как подключить систему

Первым компонентом, который мы собираемся подключить, является контроллер заряда. Внизу контроллера заряда в моем контроллере заряда есть 3 знака. Первый слева предназначен для подключения солнечной панели, имеющей положительный (+) и отрицательный (-) знаки.Второй со знаками плюс (+) и минус (-) предназначен для подключения батареи, а последний — для прямого подключения нагрузки постоянного тока, например, для освещения постоянного тока.

Крупный план проводки контроллера заряда

Электромонтаж контроллера заряда

Согласно руководству по контроллеру заряда всегда сначала подключайте контроллер заряда к аккумулятору, потому что это позволяет ему откалибровать систему на 12 В или 24 В. Подключите красный (+) и черный (-) провода от аккумуляторной батареи к контроллеру заряда.

Примечание. Сначала подключите черный / отрицательный провод от аккумулятора к отрицательной клемме контроллера заряда, затем подключите положительный провод.

После подключения аккумулятора к контроллеру заряда вы можете увидеть, что светодиодный индикатор контроллера заряда загорается, показывая уровень заряда аккумулятора.

После этого клеммы инвертора для зарядки аккумулятора подключаются к соответствующим положительным и отрицательным клеммам аккумулятора.

Электропроводка инвертора

Выход переменного тока инвертора

Теперь вам нужно подключить солнечную панель к контроллеру заряда.На задней стороне солнечной панели находится небольшая распределительная коробка с 2 подключенными проводами с положительным (+) и отрицательным (-) знаком. Клеммные провода обычно меньше по длине.

Электропроводка соединительной коробки солнечной панели

Для подключения провода к контроллеру заряда вам понадобится специальный разъем, известный как разъем MC4. См. Картинку ниже. После подключения солнечной панели к контроллеру заряда зеленый светодиодный индикатор загорится, если присутствует солнечный свет.

Разъем MC4

Примечание: Всегда подключайте солнечную панель к контроллеру заряда, повернув панель в сторону от солнца, или вы можете накрыть панель темным материалом, чтобы избежать внезапного высокого напряжения, поступающего от солнечной панели к контроллеру заряда, которое может повредить его. ,

Безопасность: Важно отметить, что мы имеем дело с постоянным током. Таким образом, положительный (+) должен быть подключен к положительному (+), а отрицательный (-) с отрицательным (-) от солнечной панели к контроллеру заряда.В случае перепутывания оборудование может сломаться и загореться. Так что при подключении этих проводов нужно быть предельно осторожным. Рекомендуется использовать 2 цветных провода: красный цвет для положительного (+) и черный цвет для отрицательного (-). Если у вас нет красного и черного проводов, вы можете обмотать клеммы красной и черной лентой.

Подключите нагрузку постоянного тока или свет постоянного тока в качестве последнего шага.

Дополнительная защита: Хотя контроллер заряда и инвертор имеют встроенные предохранители для защиты, вы можете разместить переключатели и предохранители в следующих местах для дополнительной защиты и изоляции.

1. Между солнечной панелью и контроллером заряда
2. Между контроллером заряда и аккумулятором
3. Между батареей и инвертором

После подключения всех компонентов автономная солнечная система готова к работе.

Измерения и регистрация данных:

Если вам интересно узнать, сколько энергии вырабатывает ваша солнечная панель или сколько энергии потребляет ваши приборы, вы должны использовать счетчики энергии.

Счетчик энергии My DIY

Кроме того, вы можете контролировать различные параметры в автономной солнечной системе с помощью удаленной регистрации данных.

Для счетчика электроэнергии на основе DIY вы можете увидеть мои инструкции по созданию счетчика энергии, который имеет возможность как измерения, так и регистрации данных.

Спасибо, что прочитали мою инструкцию!

Лицензия: CC BY-NC-SA 2.5

Нравится? Покажите свою поддержку на Patreon! Давайте изменим мир.

.

Aiyima 1 комплект солнечной панели питания контроллер автоматического слежения Мобильное зарядное устройство электронные наборы для самостоятельной сборки | набор солнечных батарей diy | солнечная панель солнечная панель

https://img.alicdn.com/imgextra/i4/86608998/TB2Ilc1aw6B11BjSspoXXcwVXXa_!!86608998.gif

Описание:

Примечание: этот набор DIY KIT, его нужно установить самостоятельно, и в этом комплекте используется двигатель, а не сейчас, спасибо!

Чтобы удовлетворить энтузиастов электроники в производстве DIY для солнечного отслеживания, большинство пользователей сети всегда поддерживали введение специальной панели управления солнечным светом, если простая установка и отладка могут быть на солнце с отслеживанием на 360 градусов, наслаждайтесь производством DIY ,

Высокая чувствительность, высокая точность, высокая чувствительность, будь то сильное солнце в полдень или рано или поздно более слабый солнечный свет, даже в пасмурный день может правильно выровнять свет, может точно определить направление вечернего солнечного контроллера, чтобы оставаться в направление солнца вниз с горы, Утром солнце встает с востока солнечный контроллер автоматически поворачивается на восток, чтобы отслеживать, являются ли облачные, дождливые, пасмурные дни могут работать должным образом без вмешательства человека.

Простая установка может быть использована, на самом деле, солнечные фотоэлектрические элементы для выработки энергии, если на нем одноосное управление.

Может напрямую управлять 12-вольтовым двигателем, установка проводки очень проста, с двумя наборами контроллеров можно составить двухосный контроллер солнечного слежения.

Автоматическое отслеживание солнечной энергии, угол кронштейна можно регулировать, можно передавать от источника энергии, когда в случае несолнечной энергии автоматически переключается питание батареи, непрерывное отслеживание солнца.

Параметры комплекта:

Блок питания панели управления 5-6В, вы можете использовать солнечные батареи от блока питания, в случае облачности автоматически переключите блок питания батарейного отсека.

Управляйте мотор-редуктором 6v, скорость 29-58 оборотов каждую минуту.

Выход солнечной панели 5В, напряжение холостого хода 6В, выходной ток 390мА.

Зарядное устройство регулятора 5 В, может входить 5-20 В, стабильный выход 5 В, максимальная поддержка тока 1 А, затем телефон, зарядка цифрового оборудования.

Ниже приводится информация о деталях.

Плата управления, входная мощность платы 5-6 В, максимальный предел 12 В, выходной ток 500 мА, затем вы можете 5-12 В, 500 мА в мотор-редукторе для поддержки 5-12 В, 0.3А над солнечными панелями.

Зарядное устройство регулятора 5 В, вход 5-20 В, стабильный выход 5 В, максимальная поддержка тока 1 А, вы можете получить доступ к телефону, зарядка цифрового оборудования.

4 5 батарейный отсек, выход 5-6 В для панели управления, при столкновении с облачностью автоматически переключается на питание от аккумулятора, непрерывное автоматическое отслеживание солнца.

6v мотор-редуктор, оригинальный японский б / у (б / у, не новый) снос товаров , напряжение 6v, скорость 29-58 оборотов в минуту, появление окисления, но производительность хорошая, если возражаете, не купить.Двигатель будет отправлен как на фото-шоу !!!

Панели солнечных батарей, характеристики 5 В, напряжение холостого хода 6 В, выходной ток 390 мА или около того, если использование многокристальной параллельной мощности больше, более быстрая зарядка.

Упаковка:

1 комплект солнечной панели питания контроллер автоматического слежения мобильное зарядное устройство электронные комплекты DIY (не включая батарею)

.

No related posts.