Boost konvertor s MPPT regulátorem nabíjení pro solární panely. Solární panel napájí „denní lampu“ a VHF konvertor na zvýšené napětí pro solární panely.

Napájecí systémy se současným využitím tradičního napájení a elektřiny ze slunce jsou ekonomicky výhodným řešením pro soukromé domácnosti, chaty, rekreační vesnice a průmyslové areály.

Nepostradatelným prvkem komplexu je hybridní střídač pro solární panely, který určuje režimy napájení a zajišťuje tak nepřerušovaný a efektivní provoz solárního systému.

Aby systém fungoval efektivně, je potřeba nejen vybrat optimální model, ale také jej správně zapojit. A na to, jak to udělat, se podíváme v našem článku. Zvážíme také stávající typy převodníků a nejlepší nabídky na současném trhu.

Využití obnovitelné solární energie v kombinaci s centralizovaným napájením poskytuje řadu výhod. Normální fungování solárního systému je zajištěno koordinovaným provozem jeho hlavních modelů: solárních panelů, baterie a jednoho z klíčových prvků – invertoru.

Invertor solárního systému je zařízení pro přeměnu stejnosměrného proudu (DC) přicházejícího z fotovoltaických panelů na střídavou elektřinu. Domácí spotřebiče pracují s proudem 220 V. Bez střídače nemá výroba energie smysl.

Schéma činnosti systému: 1 – solární moduly, 2 – regulátor nabíjení, 3 – baterie, 4 – měnič napětí (střídač) s napájením střídavým proudem (AC)

Je lepší hodnotit schopnosti hybridního modelu ve srovnání s provozními vlastnostmi jeho nejbližších konkurentů - autonomních a síťových „převodníků“.

Převodník typu sítě

Zařízení pracuje na zátěži obecné elektrické sítě. Výstup z převodníku je připojen ke spotřebičům elektřiny, AC síti.

Schéma je jednoduché, ale má několik omezení:

  • provozuschopnost, když je v síti k dispozici střídavé napájení;
  • Síťové napětí musí být relativně stabilní a v provozním rozsahu měniče.

Tato odrůda je žádaná v soukromých domech se současným „zeleným“ tarifem pro elektrifikaci.

Parametry výběru solárního invertoru

Účinnost měniče a celého napájecího systému do značné míry závisí na správné volbě parametrů zařízení.

Kromě výše popsaných vlastností byste měli vyhodnotit:

  • výstupní výkon;
  • druh ochrany;
  • provozní teplota;
  • instalační rozměry;
  • dostupnost doplňkových funkcí.

Kritérium č. 1 – výkon zařízení

Hodnocení solárního invertoru se volí na základě maximálního zatížení sítě a očekávané životnosti baterie. V režimu spouštění je měnič schopen dodat krátkodobé zvýšení výkonu v době uvádění kapacitních zátěží do provozu.

Toto období je typické při zapínání myček, praček nebo ledniček.

Při použití osvětlovacích lamp a televizoru je vhodný nízkopříkonový měnič 500-1000 W. Zpravidla je nutné vypočítat celkový výkon používaného zařízení. Požadovaná hodnota je uvedena přímo na těle přístroje nebo v průvodním dokumentu.

Přehled možností, provozních režimů a efektivity použití 3 kW multifunkčního měniče InfiniSolar:

Návrh systému solárního napájení je složitý a zodpovědný úkol. Výpočet potřebných parametrů, výběr komponent solárního komplexu, zapojení a zprovoznění je nejlépe svěřit profesionálům.

Udělané chyby mohou vést k selhání systému a neefektivnímu používání drahého zařízení.

Vybíráte nejlepší možnost měniče pro provoz autonomního systému zásobování solární energií? Máte otázky, které jsme v tomto článku nezodpověděli? Zeptejte se jich v komentářích níže - pokusíme se vám pomoci.

Nebo jste si možná všimli nepřesností či nesrovnalostí v předloženém materiálu? Nebo chcete teorii doplnit praktickými doporučeními na základě osobních zkušeností? Napište nám o tom, podělte se o svůj názor.

Poonam Deshpande

Elektronický design

Jednoduchá kombinace solární baterie, několika LED diod a malého DC/DC regulátoru vám umožní osvětlit tmavé kouty místnosti během dne a zároveň poskytnout stabilizované napájení pro nízkopříkonové zátěže

Solární lampa, která běží pouze ve dne, se může zdát prakticky nepoužitelná, ale existuje mnoho oblastí domácností a kanceláří, které zůstávají relativně tmavé i během dne. Toto „denní světlo“ svítí z nedalekého solárního panelu a navíc má přídavný stabilizovaný 0,5W zdroj schopný napájet malé zátěže, jako je VHF přijímač.

K napájení zářivky je použit fotovoltaický panel o jmenovitém výkonu 10 W (obrázek 1). Jeho napětí, v bodě maximálního výkonu rovného 17,3 V, napájí dva stejné LED řetězy (LED1... LED5 a LED6... LED10). Každý řetěz se skládá z pěti bílých LED s výkonem 1 W každá. Sériové rezistory R1 a R2 s odporem 22 Ohmů s přípustným ztrátovým výkonem 2 W nastavují proudy obvodů.

Výstup fotovoltaického panelu je připojen přes spínač na vstup spínaného stabilizátoru napětí (VST) (obrázek 2). Kondenzátor na vstupu čipu převodníku snižuje závislost jasu LED na změnách zatěžovacího proudu, který závisí na úrovni audio signálu na výstupu VKV přijímače.

Existuje poměrně málo levných integrovaných obvodů s přepínacím napěťovým převodníkem, které se dobře hodí pro tuto aplikaci, a tři z nich jsou velmi podobné v prevalenci, spínací frekvenci, výstupním napětí, hodnotách L a C a odporu zátěže. Jedná se o LM3524, MC34063 a LM2575. Pokud jsou všechny ostatní věci stejné, převodník na bázi IC ztrácí méně napětí baterie kvůli nižší spotřebě proudu a nižšímu saturačnímu napětí vypínače. Je zřejmé, že tento konkrétní mikroobvod byl vybrán jako zdroj energie.

Vstupní napájecí napětí (V IN) je přiváděno na kolík 6 DC/DC převodníku MC34063 přes SW přepínač (obrázek 3). 2200 µF vyhlazovací kondenzátor C1, umístěný za spínačem, je navržen tak, aby minimalizoval kolísání napětí způsobené změnami intenzity světla. Kondenzátor C2 s kapacitou 100 pF na pinu 5 nastavuje spínací frekvenci převodníku na 33 kHz.

Výstupní napětí je filtrováno prvky L1 a C3. Indukčnost 220 μH je vyrobena nezávisle navinutím 48 závitů drátu na toroidní jádro, pro které je docela dobře možné použít jádro o průměru 10 mm a výšce 20 mm, vytažené ze starého počítačového kabelu. Odpory rezistorů R1 a R2 jsou voleny tak, aby výstupní napětí bylo 5 V. Pokud má mít výstup jiné napětí, je třeba změnit odpor rezistoru R1. Například pro výstupní napětí 6 V by měl být odpor R1 27 kOhm a pro 4,5 V - asi 39 kOhm. Sestavený obvod je znázorněn na obrázku 4 a kompletní systém je znázorněn na obrázku 5.

Chcete-li získat více světla, můžete vyrobit denní lampu se dvěma solárními panely zapojenými do série (obrázek 6). V tomto případě však může maximální výstupní napětí fotovoltaického zdroje překročit 40 V, což je limitní hodnota stanovená pro čip MC34063. Pro vyřešení tohoto problému není DC/DC měnič připojen přímo k výstupu solárního panelu, ale k jednomu ze dvou LED řetězců. Každý řetěz se skládá z deseti LED s maximálním dopředným napětím 3,5 V. Napětí na řetězu tedy nepřesahuje 35 V.

Odkazy

Související materiály

Spínací DC/DC měniče DC DC MĚNIČE ŘÍDÍCÍ OBVODY

  • Super!!! Přes den svítit, v noci potmě!!! Všechno je prostě geniální!!! Teď konečně chápu, co je to „zářivka“!!!
  • Výše uvedené není naše cesta! Naši lidé jsou mnohem hospodárnější! Náš, domácí mladý technik, žák 5. třídy. kupuje dynamo baterku za 19 UAH. (40-45 rublů RF) a... jen si to strčí do kapsy. Úspora - 20 USD na nákup solárního panelu a všemožných odporových diod od zahraničních kapitalistů. http://www.leroymerlin.ua/p/%D0%9B%D...4-307ee51a3035. Řekl byste, že je to nepohodlné? Pod vedením bývalého učitele fyziky v důchodu ze školního klubu „Crazy Hands“ student, který se v 5. třídě naučil násobilku, vypočítává práci jeho babičky, když otevírá dveře do tmavé spíže: násobí 2 kgf síly o 1 metr dveří s pohybem okraje a obdrží 20 joulů. Při pohledu do školní učebny fyziky se žák dozví, že 2 LED zmiňované svítilny na napětí 2 volty a proud 10 miliampérů mají příkon pouze 20 mW! Jediným otevřením dvířek můžete osvětlit spíž až na 50 sekund - energie v baterce nezmizí, ale nabije baterii zabudovanou v čínské baterce! Nyní celá rodina mladého talentu při ranním cvičení otevírá a zavírá dveře do spíže - otec studenta během přestávky ve fotbalovém zápase připevnil na dveře spíže baterku na dynamo! A mladší bratr našeho studenta připevnil spínač ke stejným dveřím ze dveří staré lednice - když je spíž zavřená, ve spíži není žádné světlo - baterie baterky se nevybíjí. Už sbírají podpisy pod petice vládě. Pokud by každý ze 100 milionů obyvatel ušetřil pouhých 100 wattů elektřiny, bylo by možné navždy uzavřít všechny elektrárny v zemi! Podrobnosti a další akce - https://www.youtube.com/watch?v=WVMolYlx-h8.
  • A. Raikin chtěl k baleríně přivázat dynamo...
  • Co na kozí harmoniku a harmoniku do zadku? přijímač lze napájet volnou energií a co sakra s tím solárním panelem
  • Uveďte funkční příklad... přijímač detektoru, příliš mnoho, nenavrhujte to.

Čip YX8018 je široce používán v levných LED osvětleních trávníku, kde je na něm postaven nestabilizovaný zvyšovací měnič napětí. Osvětlovací LED(y) napájí z Ni-Cd baterie. Proud procházející LED (od zlomků po několik miliampérů) je nastaven indukčností akumulační tlumivky v převodníku. Není tedy potřeba stabilizovat napětí. Zvláštností YX8018 a podobných mikroobvodů je přítomnost ovládacího vstupu, kterým můžete zapnout i spínač měniče napětí. Právě tento vstup se používá u LED osvětlení trávníku k jejich automatickému rozsvícení po setmění. Stejný vstup lze použít k sestavení stabilizovaného měniče napětí boost.

Obvod takového převodníku na čipu YX8018 je na Obr. 1. Lze jej použít k napájení z jednoho Ni-Cd, Ni-Mh akumulátoru nebo galvanického článku různých radioelektronických zařízení vyžadujících napájecí napětí 2 až 5 V. Ve výchozím stavu je napětí blízké napětí na vstupu CE (pin 3) výživy mikroobvodu. To je způsobeno přítomností vestavěného odporu spojujícího tento kolík s kladným pólem napájení. Proto se převodník zapne, napěťové impulsy na jeho výstupu L (vývod 1) jsou usměrněny diodou VD1 a vyhlazovací kondenzátory C2 a C3 jsou nabity - výstupní napětí se zvyšuje. Když napětí hradla tranzistoru VT1 dosáhne prahové hodnoty (asi 2 V), odpor kanálu tranzistoru se sníží a napětí na jeho zdroji (a vstupu CE mikroobvodu) se také sníží - převodník se vypne. Výstupní napětí začne klesat, což povede k uzavření tranzistoru s efektem pole a zapnutí měniče.

Převodník se tak periodicky zapíná a vypíná a udržuje výstupní napětí nastavené trimovacím rezistorem R1. Pracovní frekvence převodníku je asi 200 kHz a frekvence zapnutí/vypnutí závisí na výstupním proudu a kapacitě kondenzátoru C2 (čím vyšší je proud a čím nižší je kapacita kondenzátoru, tím vyšší je frekvence) a může se pohybovat od několika hertzů do desítek kilohertzů. Závislosti výstupního napětí převodníku (2,7 V) na vstupním napětí pro různé hodnoty zatěžovacího proudu a mezní hodnoty zatěžovacího proudu jsou uvedeny na Obr. 2. Amplituda zvlnění je asi 10 mV, zůstává téměř nezměněna av malých mezích závisí na výstupním napětí a parametrech tranzistoru s efektem pole. Frekvence zvlnění závisí na provozní frekvenci měniče a četnosti zapínání/vypínání měniče a může se měnit v širokých mezích. Tepelná stabilita je určena především parametry tranzistoru s efektem pole. V tomto případě je teplotní koeficient napětí záporný a činí několik milivoltů na stupeň Celsia.

Všechny prvky lze osadit na jednostrannou desku plošných spojů z fóliového sklolaminátu, její výkres je na Obr. 3. Byl použit ladicí rezistor SP3-19, oxidový kondenzátor byl dovezen, zbytek byly K10-17. Místo diody 1N5817 lze použít nízkovýkonové pulzní nebo detektorové germaniové diody nebo Schottkyho diody. Tlumivka je navinutá na feritovém kroužku o průměru 6...9 mm z elektronického předřadného transformátoru kompaktní zářivky a obsahuje 5 závitů drátu PEV-2 0,4. Výstupní napětí v rozsahu 2,2,5 V se nastavuje trimovacím odporem, lze jej nahradit odporovým děličem s celkovým odporem minimálně 1 MOhm. Chcete-li snížit zvlnění s frekvencí 200 kHz mezi kondenzátory C2 a C3, musíte do kladného napájecího vedení nainstalovat tlumivku, například EC24, s indukčností 470...1000 μH.


Datum zveřejnění: 07.05.2014

Názory čtenářů
  • Sergey (ostatní) / 14.04.2019 - 14:49
    A zahradní lampy nemusí „svítit celou noc“. Potřebují, aby „zářil celý večer a část noci“. Jsou také „dekorativním prvkem“. Pro osvětlení a další krásu. A už vůbec ne pro nasvícení čehokoli „jasným světlem“. Nemusí nechávat svítit celou noc.
  • Sergey / 13.08.2018 - 12:12
    Problém zahradních lamp je v tom, že slunce je slabé, nedostatečně napájí baterii, a proto nestačí ani na noc. Paralelně jsem postavil dva solární - teď je po dni 18 hodin slunečního svitu.
  • klima / 06.09.2018 - 07:25
    v datasheetu jsou jen 2 možnosti - z 1 a ze 2 baterií
  • klima / 06.09.2018 - 07:24
    Kontroloval jsem lampu na trávník, solární baterie má 4*4 cm, na ostrém slunci dává až 10 mA, ne mikroampéry, takže vše ok, plně nabitá za den (solár)
  • jezevci / 01.05.2018 - 08:18
    Prohledal jsem všechny “data-sety” - nikde není uvedeno MAXIMÁLNÍ vstupní napětí pro YX8018, konkrétně je možné dát 3,2 V (při napájení baterky ze dvou prvků), v praxi to vypadá, že to jde, ale já bych rád jednám podle zákonných specifikací, jsem vyučený projektant ...
  • z123 / 12. 10. 2017 - 00:36
    Solární článek poskytuje mikroampérový proud a nemůže žádným způsobem nabíjet baterii, která vyžaduje minimálně desítky MILLIampérů. Podpora (aby žila déle) - možná. Ale nenabíjejte. Proto obvody, kde je pouze tento YX8018 + baterie, rezistor, spínač, LED a solární prvek = to je obvod na krátkou dobu, pak baterie umře a je to. Buď to zlikvidujte (na náhradní díly), nebo předělejte na něco úplně jiného. Ti, kteří to vyrábějí a prodávají, jsou podvodníci. Počítat s tím, že hlupáci oklamou a podvedou. A pak už je to jedno.
  • Dědeček Sergey / 10/07/2017 - 00:04
    Ne, pro někoho je toto téma opravdu aktuální, není třeba se nadarmo smát. Mám také tento problém - zbývá spousta baterií se zdrojem 10-30%. Na baterku se už nehodí, je lepší koupit nové. Ale YX1808 pro noční osvětlení mého bytu, pokud se ve tmě nevejde čelem do dveří, je prostě ONO! A pokud LED v TOMTO zařízení již zhasla, pak je TATO baterie skutečně vybitá. Žádné jiné zařízení z něj nic nevysaje! Můžete jí klidně poděkovat za spolupráci a na rozloučenou ji zlikvidovat.
  • Danil / 30.05.2017 - 14:28
    Jak nabíjet telefon pomocí tohoto čipu? Co by bylo napájeno sluncem a nabíjet váš telefon?
  • Dmitry / 16.05.2017 - 23:36
    Yuri, konec drátu, který vychází ze středu rezistoru, by měl pokračovat k tranzistoru na řídicím vstupu 3. Na obrázku je odříznutý. Podle logiky práce by to tak mělo být. Koupil jsem si lampu s takovým převodníkem a hned ji rozebral. Plus solárního článku je připájen ke vstupu 3. Není to na nabíjení, ale jen světelný senzor. Baterii AAA musíte nabít sami vyjmutím z lampy.
  • Andrey / 25.05.2016 - 16:32
    Pevné ceny prodávají zahradní noční osvětlení. Uvnitř je 4kolíkový mikroobvod YX8018, LED, niklová tableta, solární panel, spínač a podobně jako tlumivka pro typ rezistoru. Přes den se nabíjí a pokud přikryjete naftu (nebo večer), dioda se rozsvítí. Trochu to googloval. 8018 je DC-DC konvertor pro solární panel
  • Juri / 22.03.2015 - 18:05
    Mýlí se autor ohledně vnitřního odporu na pinu 3? S největší pravděpodobností je spojen se zemí.
  • TL494 / 16.12.2014 - 13:10
    A když si spočítáte, kolik stojí kW/hod uložená v HIT? Vše je zcela přirozené. I když doma recykluji staré baterie v dávkách 2-3, na nulu, bez jakýchkoli schémat.
  • Vladislav / 06.12.2014 - 15:25
    Vážený I Nechaev, děkuji za zveřejnění, je to pro mě relevantní, protože hledám levný obvod pro recyklaci napětí asi 1 volt na XX, je co recyklovat ve velkém množství v zahradních lucernách, a podobný obvod, jako je JD 1803B, asi s největší pravděpodobností funguje, TYTO CHARAKTERISTIKY NA NĚJ NELZE NAJÍT, na některých ovladačích baterky není vůbec žádné označení, JE ANALOGOVÁ ANA 608-6, ANA 618 ALE jsou tam čínské symboly. , existují další ovladače jako max 1724 nebo 1722 a další, které pracují od 0,7 - 0,8 voltu s výstupním napětím až 5,5 voltu při proudu 150 až 300 mA, protože nejsem silný elektronik, potřebuji další. diskuse o návrhu obvodu, můj skype vladislav14211 mail [e-mail chráněný] Rád budu spolupracovat a prodiskutovat technické řešení, které potřebuji na základě vašeho schématu
  • Sergey / 05/10/2014 - 07:18
    Získejte několik ma při 9...15 voltech z jednoho prvku stačí větší kapacita - to je pochopitelné. Například pro napájení multimetru jsem v případě potřeby sestavil podobné obvody. Ale z napětí, které vám dává 1 prvek, dostanete 2 volty, to je silné, kluci!!! Spíš je to dáno přemírou času Rozumím člověku, který se ocitne v žáru „zaslíbené vlasti“ (podívejte se na tyto stránky) Ale v císařském hlavním městě, když si odplivnete, skončíte v obchodě resp. kiosek, kde je hromada baterií.

Recenze solárních panelů občas vyskočí na mySKU. Také jsem se rozhodl připojit k „zelené“ energii. Znovu jsem si přečetl hromadu různých materiálů na solárních panelech a ovladačích. Nestal jsem se odborníkem, ale získal jsem malý pytel znalostí. Dnes se s vámi podělím o jeden poznatek.

Pro realizaci autonomního osvětlení v lázeňském domě na chatě a seznámení jsem zvolil malý panel o jmenovitém výstupním výkonu 30 W a napětí 12 V a jednoduchý oblíbený ovladač pro nabíjení olověného akumulátoru.

Plánované schéma zapojení:

Solární panel

Solární panel dorazil nečekaně rychle. Zavolal kurýr, což jsem nečekal. Obchod Banggood poslal panel kvůli velké váze přes EMS, ale řadič běžnou poštou trval standardních tři a půl týdne.

Panel byl dobře zabalen, ale nejzranitelnějším místem byly rohy hliníkového profilu. Je to v pořádku, ale v budoucnu je třeba požádat prodejce o dodatečnou ochranu rohů v obalu.




Panel je poměrně velký. Skutečný rozměr 650x350x25 mm, hmotnost 2,5 kg.


Fotobuňky jsou vloženy mezi silnou fólii čirého plastu a tenkou fólii bílého plastu. Sendvič je vložen do hliníkového profilu a ošetřen tmelem. Hliníkový profil je pokryt transportní fólií. Stupeň ochrany není nikde uveden. Přední plast působí odolně. Jak vydrží krupobití, nevím.

Na zadní straně panelu je ochranný kryt/připojovací krabice. Vychází z něj drát.


Drát je dlouhý - 4,5 metru, 2 x 0,75 mm.


Na koncích drátu jsou krokodýli. Samozřejmě, že během konečné instalace bude nutné odříznout krokodýly a většinu drátu, ale budou užitečné pro test.

Uvnitř krabičky je bočníková dioda. Je potřeba pouze pro sekvenční spojení několika panelů (takže když jeden z panelů přejde do stínu, celý systém pro jeden panel nehraje žádnou roli);

Specifikace nálepka:


Výrobce neuveden. Specifikace:

Jak je vidět, solární panel vyrábí bez zátěže max. napětí 21 V (reálně dle měření 22 V), nikoliv 12 V, jak je uvedeno. Není třeba se bát. To je normální, obvykle se uvádí provozní napětí systému, pro který je solární panel určen, a to je 12 V (ve skutečnosti je to formalita, ve skutečnosti vše závisí na regulátoru nabíjení). Například solární panely pro 24V systémy mohou mít napětí až 45V.

Aby byly parametry panelu jasnější, podívejte se na graf (vztahuje se na panel 230 W, 24 V):


Vodorovná osa je napětí, svislá osa proud a výkon. Podívejte se, jak se mění proud panelu (červený graf). S rostoucím proudem klesá napětí panelu. Nyní se podívejte na graf síly (modrá, IxU). Jak vidíte, maximálního výkonu je dosaženo v určitém bodě. Tento bod se nazývá maximální výkon panelu, charakterizovaný hodnotami Vmp a Imp. Během provozu, zejména v důsledku změn teploty fotobuněk, se tento bod může posunout.

Panel v recenzi má Vmp = 18 V a Imp = 1,67 A. Právě v tomto bodě je dosaženo výkonu 30 W (v nejideálnějších podmínkách). Pokud panel zatížíte více, proud se mírně zvýší a napětí a výkon se sníží. Pokud panel zatížíte méně, klesne proud, vzroste napětí a výkon zase klesne. Tito. Účinnost panelu klesá, když se vzdaluje od bodu maximálního výkonu. O něco později se vrátím k bodu maximálního výkonu.

Ovladač

Ovladač CMTP02 je dodáván v malé krabičce.


Uvnitř je samotný ovladač a stručný návod.

Regulátor je určen pro proud do 15 A. Tzn. dodává do baterie a zátěže proud až 15 A To je „čínských“ 15 A. Ve skutečnosti je to samozřejmě méně. Mám panel s maximálním proudem 1,75 A - není třeba se vůbec bát. Ovladač může pracovat s 12V a 24V bateriemi.

Odšroubujte 4 šrouby a sejměte kovový kryt. Na spodní straně desky jsou tři tranzistory MOSFET s vymazanými značkami. Tranzistory jsou izolované. Možná to hraje roli tepelného substrátu pro odvod tepla do kovového krytu, ale materiál je tvrdý a pouze jeden tranzistor těsně přiléhá ke krytu. Pokud plánujete použít regulátor s proudem větším než 5 A, je lepší nahradit tuto izolaci silikonovým tepelným substrátem (100x100x3 mm stojí pár dolarů).


Na zadní straně desky je operační zesilovač a ovladač a mnoho SMD součástek ve svazku.


Na trhu existuje mnoho druhů takových ovladačů s doplňkovými funkcemi. Deska má prostor pro kabeláž výstupu USB (5 V), stabilizované napětí 12 V atd.

Tento PWM/PWM regulátor je nejjednodušší, bez možnosti jakékoliv konfigurace. Stačí připojit baterii, solární panel a zátěž. Je důležité dodržet pořadí připojení. Baterie > solární panel > zátěž. Vypínání v opačném pořadí. Bez baterie ovladač nefunguje.

I když pokyny naznačují, že ovladač může pracovat s GELovými bateriemi, je lepší to nedělat, protože... Tento konkrétní ovladač nemá na výběr typ baterie, což znamená, že napětí je stejné pro všechny typy baterií. U GEL by měla být obvykle nižší.

Trh s regulátory nabíjení solárních panelů lze formálně rozdělit do dvou typů. MPPT a non-MPPT (někdy se jim také říká PWM/PWM). MPPT - sledování maximálního bodu výkonu, sledování bodu maximálního výkonu. Pamatujete si, když jsem psal o maximálním výkonu? MPPT kontrolér tedy sleduje (existují různé algoritmy) bod maximálního výkonu a snaží se udržet napětí na vstupu na úrovni, která tomuto bodu odpovídá až do dalšího měření. Mnoho ovladačů MTTP může bez problémů pracovat s vysokým napětím (například sériově zapojené panely s napětím 90 V pro nízké ztráty odporem vodičů) a na výstupu nabíjet klasické 12V baterie.

Regulátor PWM nesleduje bod maximálního výkonu. Například ve fázi hromadného nabíjení (CC - konstantní proud) se napětí solárního panelu vyrovnává s napětím baterie a v této fázi neustále roste. Podívejme se na další graf.


Věnujte pozornost šedé ploše a černému grafu výstupního výkonu solárního panelu – toto je výstupní výkon při použití PWM regulátoru a bod Pmpp je výstupní výkon při použití MTTP regulátoru.

MPPT regulátory jsou dražší a efektivnější. Významné zisky jsou však dosaženy pouze při použití výkonných panelů. Musíte také vědět, že mnoho levných čínských ovladačů, které říkají MPPT, ve skutečnosti MPPT nejsou.

Vraťme se k CMTP02. Pro jeho prvotní test použiji: AGM baterii, EBD-USB tester pro vytvoření zátěže, jednoduchý USB tester s podporou vysokého napětí


Solární indikátor se rozsvítí, když je solární panel napájen. Bliká, když napětí překročí normu pro tento ovladač (více než 45 V). Regulátor má ochranu proti zpětnému proudu z baterie do solárního panelu.

Indikátor zatížení svítí, pokud není problém. Nesvítí, pokud je napětí baterie nižší než 11,2 V - v tomto případě do zátěže neteče proud. Při zkratu rychle bliká.

Dokud je ze solárního panelu dostatek energie pro napájení zátěže, baterie se nabíjí. Tito. Proud teče jak do baterie, tak do zátěže. Jakmile výkon zátěže začne překračovat výstupní výkon solárního panelu, nabíjení baterie se zastaví a nedostatek proudu je kompenzován z baterie. Celý proces funguje jako hodinky. Jakmile solární panel přestane vyrábět energii (například slunečný den skončí), zátěž je napájena pouze z baterie.

Jak jsem již psal, ovladač je nejjednodušší, ale svou funkci plní. Na trhu existuje mnoho modelů regulátorů pro jakýkoli úkol, výkon a rozpočet.

Pokud máte jednoduchý úkol, například chcete ve svém venkovském domě fontánu, která funguje pouze ve dne, pak nemůže být nic jednoduššího. Na trhu jsou k dispozici následující zajímavé převodníky s ručním nastavením maximálního napájecího napětí:


Taková zařízení stojí od 6 $. Není potřeba žádná baterie, stačí připojit konvertor přímo k solárnímu panelu a čerpadlu. Pomocí potenciometru MPP nastavíte vstupní napětí na maximální výkon a navíc nastavíte výstupní napětí pro čerpadlo. Jednoduché a účinné.

Testování solárních panelů

Chcete-li jasně vědět, kolik energie panel za den vyrobí, vytvořit denní grafy atd., existuje několik možností. Nejjednodušší a nejsoukromější je připojit tester mezi ovladač a vybitou baterii. Univerzální je použít zátěž, která podporuje režim konstantního napětí. Podstata této zátěže je následující - nastavíte napětí a zátěž začne zvyšovat proud, dokud se napětí nestabilizuje na zadané hodnotě. Jakmile napětí začne klesat nebo stoupat, zátěž okamžitě sníží nebo zvýší spotřebu proudu. Zdroj energie, solární panel, tedy vyrábí vše, co může v konkrétním okamžiku a při daném napětí.

Rozhodl jsem se použít zátěž s CV režimem, která bude připojena přímo k panelu.

Problém je v tom, že tento režim je velmi zřídka žádaný a není vždy k dispozici v elektronických zátěžích. Ptal jsem se svých přátel, ale nikdo nikoho neměl. Začal jsem studovat diagramy na internetu. . Bez pomoci kamaráda by to nešlo. Ale vše se povedlo.


Obvod využívá operační zesilovač LM358 (U1) a tranzistor s efektem pole (N-kanál, Q1). K dispozici byl ještě jeden operační zesilovač, pro který bylo nutné obvod doplnit o další stabilizátor. Hotový výrobek nevypadá příliš reprezentativně, ale hlavní věc je, že obsahuje modrou elektrickou pásku a je zcela vhodná k použití.




Pomocí potenciometru můžete upravit napětí zátěže. Protože Vzhledem k tomu, že zátěž je vyrobena z improvizovaných součástek, dochází při změně proudu k určitému poklesu napětí. Testovací stolice vypadá takto:


Protože Na mém panelu je nízký proud, takže můžete použít tenké krátké dráty. Pro měření použiji EBD-USB tester v monitorovacím režimu. Zátěž je připojena k solárnímu panelu přes EBD-USB, který je zase připojen k počítači. První revize EBD-USB podporuje měření napětí do 13,65 V (provoz do 20 V). Funguje to v můj prospěch, protože... s připojenou baterií bude rozsah napětí 11,2 - 14,6 V. Potenciometrem na zátěži nastavím napětí lehce nad 12 V.

27. března, časový úsek 9.00 - 9.05, počasí bez mráčku.

Výbuchy - zakrýval jsem solární panel a díval jsem se na změnu v grafu. Za 5 minut provozu vyrobil solární panel 1,5 Wh. Výstupní výkon byl 19W. Když bylo napětí nastaveno na cca 18 V, bod maximálního výkonu (už jsem se na to díval při výměně EBD-USB za běžný USB tester s podporou vysokého napětí), byl výkon 21 W. A to je teprve ráno na konci března. V létě, kdy je slunce za zenitem, dokáže panel bez problémů produkovat udávaných 30 W. My se ale zaměříme na dostupná data. Pokud zhruba odhadnu, že slunce bude svítit 5 hodin denně, tak dostanu 1,5 x 12 x 5 = 90 Wh za den. Letní den je delší, koeficient léto/jaro v centrální oblasti je 1,5. Tito. v létě to bude 135 Wh. Účinnost olověného akumulátoru je 75 %. Uložená energie za den bude 100 Wh. Baterie (14,5 Ah) se plně nabije za 2 světelné dny. Ve stodole a v lázeňském domě mohu zavěsit 4 lampy o výkonu 7 W (se světelným tokem 500 Lm, ekvivalent 55 W). A každý den/večer je můžu používat až 3 hodiny v kuse. Jsem s tím v pohodě.

Samozřejmě se jedná o hrubý odhad založený na krátkodobých testech. Podrobné testování s měřeními a grafy za celý květnový den provedu již na místě panelu.

Zatímco jsem s panelem experimentoval, zátěžový chladič se velmi zahřál - koneckonců spotřebovával 20 W. Na měření mého panelu to docela stačí, ale pokud je výkonnější, budete muset nainstalovat větší chladič a aktivní chlazení.

Tady je další zmrazení. 31. března, časový úsek 9.00 - 9.05. Počasí je zataženo, na obloze opar a mraky. Slunce vyjde a zmizí.


Výstupní výkon se pohyboval od 3 W do 17 W. Za 5 minut provozu vyrobil solární panel 1 Wh. Panel dobře zvládá toto počasí.

Pokusy se solárním panelem se mi líbily, budu v nich pokračovat. Pokud má někdo praktické a užitečné rady, neváhejte se o ně podělit v komentářích. Myslím, že mnohé to bude zajímat.

Rudovlasý bandita také útočí ze slunce:

Produkt byl poskytnut k napsání recenze obchodem. Recenze byla zveřejněna v souladu s článkem 18 Pravidel webu.

Mám v plánu koupit +53 Přidat k oblíbeným Recenze se mi líbila +59 +107

Zařízení je jednoduchý boost konvertor a omezovač napětí, který nabíjí 12V baterie ze 6V solárního panelu. Zařízení má také funkci MPPT (Maximum Power Point Tracking). Když přemýšlíme o MPPT, obvykle máme na mysli mikrokontroléry a složité algoritmy pro výpočet výkonu. Takové algoritmy však nejsou ve skutečnosti potřeba.

Článek představuje dvě schematická řešení. První obvod jednoduše znázorňuje zesilovací spínací převodník, zatímco druhý ukazuje podomácku vyrobený pracovní obvod zařízení. Doporučuje se pokročilejším experimentátorům, kteří mají k dispozici osciloskop. Obvod může být také zajímavý pro studenty a ty, kteří si chtějí jednoduše rozšířit své znalosti elektroniky.

Schémata topologie konvertoru Boost a schéma zapojení domácího solárního konvertoru

TeoretickýinteligenceÓzvyšující sekonvertor

V topologickém diagramu zesilovacího měniče je cívka L1 nabíjena, když je tranzistor Q1 zapnutý. Když je tranzistor Q1 vypnutý, cívka L1 se vybíjí do baterie přes zenerovu diodu D1. Provedení této operace několik tisíckrát za sekundu bude mít za následek významný výstupní proud. Tento proces se také nazývá indukční výboj. Aby to fungovalo, musí být vstupní napětí nižší než výstupní napětí. Také, pokud máte solární panel, musíte použít prvek pro akumulaci energie - kondenzátor (C1), který umožní solárnímu panelu nepřetržitě vydávat proud mezi cykly.

Popis schématu zapojení zesilovacího měniče

Obvod se skládá ze tří hlavních bloků, včetně generátoru hradla 555 MOS, modulátoru 555 PWM a operačního zesilovače s omezovačem napětí. Řada 555 s kaskádovým výstupem může poskytovat proud asi 200 mA a je vynikajícím pulzním generátorem s nízkým výkonem. Modulátor 555 PWM je klasický oscilátorový obvod založený na řadě 555. Pro nastavení doby vybíjení kondenzátoru C3 (doba nabíjení cívky) se na kolík 5 přivede napětí 5V.

Omezenínapětí

Operační zesilovač U1A vypočítává signál napětí baterie, když je dělená požadovaná hodnota napětí porovnána s referenčním napětím 5V. Když napětí překročí nastavenou hodnotu, výstup se přepne do záporného směru, čímž se sníží frekvence pulsů PWM generátoru a omezí se případné následné nabíjení. To účinně zabraňuje přebíjení.

Napájení obvodu ze solárního panelu

Aby nedocházelo ke zbytečnému vybíjení baterie, když nesvítí slunce, jsou všechny obvody napájeny přes solární panel, s výjimkou děliče napětí v uzavřené smyčce, který má spotřebu cca 280uA.

MOSFET logikaúroveň

Protože obvod musí pracovat na úrovních nízkého napětí (tento obvod pracuje od vstupního napětí alespoň 4V), je nutné nainstalovat MOSFET logické úrovně. Otevře se při napětí 4,5V. K tomuto účelu jsem použil výkonový MOSFET tranzistor MTP3055.

Upínání napětí pomocí zenerovy diodyD2

V tomto obvodu NEODPOJUJTE baterii, jinak dojde k vypálení tranzistoru MOSFET. Proto jsem pro jeho ochranu nainstaloval 24V zenerovu diodu D2. Bez této zenerovy diody jsem sám spálil mnoho MOS tranzistorů.

Funkce MPPT

Když se napětí/proud solárního panelu zvýší, generátor PWM zvýší pulzní frekvenci, což zase způsobí zvýšení výstupního proudu. Současně je na cívku přiváděno dodatečné napětí, čímž se zvyšuje její nabíjecí proud. Výsledkem je, že zesilovací konvertor ve skutečnosti „jde do tuhého“, když napětí stoupá, nebo „ztěžuje“, když napětí klesá. Pro maximalizaci přenosu energie na jasném slunci je potenciometr R8 nastaven tak, aby nabíjecí proud baterie byl maximální – to bude bod maximálního výkonu. Pokud obvod funguje správně, bude při otáčení R2 velmi plochý vrchol. Dioda D3 provádí automatickou MPPT regulaci přesněji tím, že odečte pevné napětí od rozdílu napětí mezi baterií a průměrným napětím přes kondenzátor C3. Za špatných světelných podmínek zjistíte, že rezistor R3 není optimální, nicméně nebude zcela odstraněn z řetězce. Všimněte si, že chytré ovladače MPPT mohou také fungovat lépe v plném rozsahu, ale toto vylepšení je extrémně neúčinné.

Hodnocení komponent

Obvod je konfigurován na napětí 9V, solární panel na výkon 3W. Boost konvertory jsou docela vybíravé a nebudou fungovat v širokém rozsahu podmínek – pokud váš systém používá různé limity výkonu pro solární panel, pak očekávejte problém. Jediné komponenty, které vyžadují úpravu, jsou cívka L1 a kondenzátor C3. Překvapilo mě, že opakovací frekvence byla velmi nízká (asi 2 kHz). Začal jsem s cívkou 100µH, ale obvod funguje lépe na 390µH - původně jsem chtěl kolem 20kHz. Pro nejlepší výkon nabijte cívku 5 až 10násobkem proudu solárního panelu a poté počkejte dlouhou dobu (3x), aby se cívka úplně vybila. To zajistí přijatelný provoz, když se napájecí napětí blíží napětí baterie. Všimněte si, že cívky s nízkou impedancí poskytují nejlepší účinnost. K největším ztrátám skutečně dochází u Schottkyho diody a k nejmenším ztrátám jsou tyto diody určeny.

Obvykle je preferován vysokofrekvenční provoz. Tím se minimalizuje velikost cívky. Pro experimentování však použijte cívku, která bude fungovat nejlépe.

Navržené komponenty jsou vyznačeny ve schématu. Nabíječku lze samozřejmě přizpůsobit vašim požadavkům.

Oscilogramy

Seznam radioprvků

Označení Typ Označení Množství PoznámkaNakupovatMůj poznámkový blok
U1 Lineární regulátor

LM78L05

1 LM78L05ACZX Do poznámkového bloku
U1A, U1B Operační zesilovač

LM358

1 Do poznámkového bloku
U2, U3 Programovatelný časovač a oscilátor

NE555

2 Do poznámkového bloku
Q1 MOSFET tranzistor

NTD4906N-35G

1 Do poznámkového bloku
D1 Schottkyho dioda

1N5817

1 Do poznámkového bloku
D2 Zenerova dioda

1N5359B

1 Do poznámkového bloku
D3, D4 Usměrňovací dioda

1N4148

2 Do poznámkového bloku
L1 InduktorBoums 2100LL-391-H-RC1 390 uH, 2,4A Do poznámkového bloku
C1 Elektrolytický kondenzátor470uF x 25V1 Nicikon UHD1E471MPD6 Do poznámkového bloku
C2, C4, C5 Kondenzátor0,1 uF3 Do poznámkového bloku
C3 Kondenzátor0,01 uF1 Do poznámkového bloku
R1 Rezistor

22 kOhm

1 Do poznámkového bloku
R2 Trimrový odpor

10 kOhm

1 Do poznámkového bloku
R3, R4, R9 Rezistor