Регулатор пуњења соларне батерије: дијаграм, принцип рада, методе повезивања

Коментари:

Ако сте размишљали о алтернативном начину добијања енергије и одлучили сте да инсталирате соларне панеле, онда вероватно желите да уштедите новац. Једна од могућности уштеде је направите сопствени контролер пуњења. Приликом уградње соларних генератора - панела потребно је пуно додатне опреме: контролери пуњења, батерије, да се струја пренесе на техничке стандарде.

Размислите о производњи уради сам контролер пуњења соларне батерије.

Ово је уређај који контролише ниво напуњености оловних батерија, спречавајући да се потпуно испразне и допуне.Ако батерија почне да се празни у хитном режиму, уређај ће смањити оптерећење и спречити потпуно пражњење.

Вреди напоменути да се самонаправљени контролер не може упоредити по квалитету и функционалности са индустријским, али ће бити сасвим довољан за рад електричне мреже. У продаји се сусрећу производи направљени у подруму, који имају веома низак ниво поузданости. Ако немате довољно новца за скупу јединицу, боље је да је сами саставите.

ДИИ контролер пуњења соларне батерије

Чак и домаћи производ мора испуњавати следеће услове:

• 1.2П
• Максимални дозвољени улазни напон мора бити једнак укупном напону свих батерија без оптерећења.

На слици испод видећете дијаграм такве електричне опреме. Да бисте га саставили, биће вам потребно мало знања о електроници и мало стрпљења. Дизајн је мало измењен и сада је уместо диоде уграђен транзистор са ефектом поља, који се регулише компаратором.
Такав контролер пуњења ће бити довољан за употребу у мрежама мале снаге, користећи само. Одликује се једноставношћу производње и ниском ценом материјала.

Соларни контролер пуњења Ради по једноставном принципу: када напон на уређају за складиштење достигне наведену вредност, он престаје да се пуни, а наставља се само пад пуњења. Ако напон индикатора падне испод постављеног прага, напајање батерије се наставља. Коришћење батерија онемогућава контролер када је њихова напуњеност мања од 11 В. Захваљујући раду оваквог регулатора, батерија се неће спонтано празнити током одсуства сунца.

Главне карактеристике кола контролера пуњења:

• Напон пуњења В=13,8В (подесиво), мерено када постоји струја пуњења;
• Растерећење јавља се када је Вбат мањи од 11В (подесиво);
• Укључивање оптерећења када Вбат=12,5В;
• Температурна компензација режима пуњења;
• Економични компаратор ТЛЦ339 може се заменити уобичајенијим ТЛ393 или ТЛ339;
• Пад напона на тастерима је мањи од 20мВ при пуњењу струјом од 0,5А.

Напредни соларни контролер пуњења

Ако сте сигурни у своје знање о електронској опреми, можете покушати да саставите сложеније коло контролера пуњења. Поузданији је и може да ради и на соларним панелима и на ветрогенератору који ће вам помоћи да добијете светлост увече.

Изнад је побољшано коло контролера пуњења уради сам. За промену граничних вредности користе се отпорници за тримовање, помоћу којих ћете подесити радне параметре. Струја која долази из извора се укључује релејем. Сам релеј се контролише помоћу транзисторског кључа са ефектом поља.

Све кола контролера пуњења проверене у пракси и доказале су се током неколико година.

За викендице и друге објекте где није потребна велика потрошња ресурса, нема смисла трошити новац на скупе елементе. Ако имате потребно знање, можете модификовати предложене дизајне или додати потребну функционалност.

Дакле, можете направити контролер пуњења својим рукама када користите алтернативне енергетске уређаје. Не очајавајте ако је прва палачинка испала грудваста. На крају крајева, нико није имун од грешака. Мало стрпљења, марљивости и експериментисања ће довести ствар до краја. Али исправан извор напајања биће одличан разлог за понос.

Регулатор пуњења је веома важан део система у коме се електрична струја генерише помоћу соларних панела. Уређај контролише пуњење и пражњење батерија. Захваљујући њему, батерије се не могу напунити и испразнити толико да ће бити немогуће вратити њихово радно стање.

Такви контролери се могу направити ручно.

Принцип рада

Ако нема струје из соларне батерије, контролер је у режиму мировања. Не користи ниједан од вати из батерије. Након што сунчева светлост удари у панел, електрична струја почиње да тече до контролера. Мора да се укључи. Међутим, ЛЕД индикатор, заједно са 2 слаба транзистора, укључује се само када напон достигне 10 В.

Након достизања овог напона, струја ће проћи кроз Шоткијеву диоду до батерије. Ако напон порасте на 14В, појачало У1 ће почети да ради, што ће укључити МОСФЕТ транзистор. Као резултат, ЛЕД ће се угасити, а два неснажна транзистора ће се затворити. Батерија се неће пунити. У овом тренутку, Ц2 ће бити испражњен. У просеку је потребно 3 секунде. Након што се кондензатор Ц2 испразни, хистереза ​​У1 ће бити превазиђена, МОСФЕТ ће се затворити и батерија ће почети да се пуни. Пуњење ће се наставити све док напон не порасте на ниво пребацивања.

Самопроизводња

Ако особа има одређена знања из области електронике и електротехнике, онда можете покушати да саставите круг контролера за соларне панеле и ветрогенератор својим рукама.Таква јединица ће бити много инфериорнија у функционалности и ефикасности у односу на индустријске серијске узорке, али у мрежама мале снаге то може бити сасвим довољно.

Модул за управљање рукотворинама мора да испуњава основне услове:

• 1.2П ≤ И × У. Ова једначина користи нотацију укупне снаге свих извора (П), излазне струје контролера (И), напона у систему са потпуно испражњеном батеријом (У),
• Максимални улазни напон контролера мора одговарати укупном напону батерија без оптерећења.

Најједноставнија шема таквог модула ће изгледати овако:

Уређај, састављен ручно, ради са следећим карактеристикама:

• Напон пуњења - 13,8 В (може варирати у зависности од струје),
• Прекидни напон - 11 В (подесиво),
• Напон укључивања - 12,5 В,
• Пад напона на тастерима је 20 мВ при вредности струје од 0,5 А.

ПВМ или МППТ контролери пуњења су један од саставних делова сваког соларног или хибридног система заснованог на соларним и ветрогенераторима. Они обезбеђују нормалан режим пуњења батерије, повећавају ефикасност и спречавају превремено хабање, а могу се потпуно саставити ручно.

Дијаграм повезивања модула

Кликните да увећате дијаграм

Након уклањања задњег зида, можете приступити штампаној плочи уређаја.

За батерију је изабрана батерија од 12 В капацитета 1,2 А / х, јер је аутор имао. У ствари, по ведром сунчаном дану, панел ће моћи да напуни 2-3 такве батерије. Осигурач је укључен у коло батерије да би се смањио ризик од кратког споја.Да би се спречило пражњење батерије кроз соларни панел при слабом осветљењу, Шоткијева диода типа ИН5817 је повезана у серију са панелом. Када је батерија потпуно напуњена, струја извучена из соларног панела је око 50мА на 19В.

Као пробно оптерећење, коришћена је самопроизведена ЛЕД фитолампа на 4 фито-ЛЕД диоде спојене у серију са снагом од 1 В, отпорник типа МЛТ-2 са отпором од 30 Охм је повезан серијски са ЛЕД диодама. При напону од 12,6 В, струја коју троши лампа биће око 60 мА. Дакле, батерија од 1,2 Ах вам омогућава да напајате ову лампу око 20 сати.

Генерално, састављена аутономна структура се показала прилично ефикасном са техничке тачке гледишта. Али са економске тачке гледишта, с обзиром на цену соларне батерије, батерије и контролне јединице, слика је суморна. Соларна батерија кошта 2700 рубаља, батерија од 12 В 1,2 Ах кошта око 500 рубаља, контролна јединица кошта 400 рубаља. Аутор је такође покушао да користи две батерије од 6 В 12 А / х повезане у серију (коштаће око 3000 р), аутор такву батерију пуни за 3-4 сунчана дана, док струја пуњења достиже 270 мА.

Укупни трошкови коришћене опреме у минималној конфигурацији су 3600 рубаља. Као што видите, ова фитолампа троши око 0,8 вати. При стопи од 3,5 р/кВх, лампа мора да ради из мреже са 50% ефикасности напајања, око 640.000 сати или 73 године, само да би оправдала цену опреме. Истовремено, за такав временски период, несумњиво, биће потребно неколико пута потпуно променити опрему, деградацију батерије и фотоћелија нико није отказао.

Дијаграм уређаја

Ове плоче се јако загреју, па ћемо их мало залемити преко ПЦБ-а. За ово ћемо користити круту бакарну жицу да направимо ноге за ПЦБ. Имаћемо 4 комада бакарне жице да направимо 4 ноге за плочу. За ово можете користити и пин заглавља уместо бакарне жице.

Соларна ћелија је повезана на ИН+ и ИН- терминале ТП4056 плоче за пуњење. Диода је уметнута у позитивни крај за заштиту од обрнутог напона. БАТ+ и БАТ- плоче се затим повезују на +ве и -ве крајеве батерије. То је све што нам треба да напунимо батерију.

Сада да бисмо напајали Ардуино плочу, морамо повећати излаз на 5В. Дакле, овом колу додајемо појачивач напона од 5В. Повежите -ве батерије на ИН- појачала и ве+ на ИН+ додавањем прекидача између њих. Повежили смо плочу за појачавање директно на пуњач, али препоручујемо да тамо инсталирате СПДТ прекидач. Дакле, када уређај пуни батерију, она се пуни и не користи.

Соларне ћелије су прикључене на улаз пуњача литијумске батерије (ТП4056), чији је излаз повезан са литијумском батеријом 18560. На батерију је такође прикључен појачивач напона од 5В и користи се за претварање са 3,7ВДЦ у 5ВДЦ.

Напон пуњења је обично око 4,2 В. Улаз појачивача напона варира од 0,9 В до 5,0 В. Тако да ће на свом улазу видети око 3,7 В када се батерија празни и 4,2 В када се пуни.Излаз појачала за остатак кола ће га задржати на 5В.

Овај пројекат ће бити веома користан за напајање даљинског регистратора података. Као што знате, напајање је увек проблем за даљински снимач, а у већини случајева нема доступне утичнице.

Слична ситуација вас приморава да користите неке батерије за напајање вашег кола. Али на крају, батерија ће умрети. Наш јефтин пројекат соларни пуњач би било одлично решење за ову ситуацију.

Потреба

При максималном пуњењу батерије, контролер ће регулисати довод струје до њега, смањујући га на потребну количину како би надокнадио самопражњење уређаја. Ако је батерија потпуно испражњена, контролер ће искључити било које долазно оптерећење на уређају.

Потреба за овим уређајем може се свести на следеће тачке:

1. Пуњење батерије је вишестепено;
2. Подешавање укључивања / искључивања батерије приликом пуњења / пражњења уређаја;
3. Повезивање батерије са максималном напуњеношћу;
4. Повезивање пуњења са фотоћелија у аутоматском режиму.

Контролер пуњења батерије за соларне уређаје је важан јер извођење свих његових функција у добром стању у великој мери продужава век трајања уграђене батерије.

Шеме

Постоје 3 могуће шеме за међусобно повезивање соларних панела, а то су: серијска, паралелна и серијско-паралелна веза. Сада више о њима.

серијска веза

У овом колу, негативни терминал првог панела је повезан са позитивним терминалом другог, негатив другог на трећи терминал, итд.Шта даје такву везу - напон свих панела ће се додати. Другим речима, ако желите да добијете, на пример, 220В одмах, ово коло ће вам помоћи у томе. али се ретко користи.

Узмимо пример. Имамо 4 панела са називном снагом од 12В сваки, Воц: 22,48В (ово је напон отвореног кола), добијамо 48В на излазу. Напон отвореног кола = 22,48 В * 4 = 89,92 В. док максимална струјна снага, Имп, остаје непромењена.

У овој шеми се не препоручује коришћење панела са различитим Имп вредностима, јер ће ефикасност система бити ниска.

Паралелна веза

Ова шема омогућава, без подизања напона панела, да повећа струју. Узмимо пример. Имамо 4 панела са називном снагом од 12В сваки, напоном отвореног кола 22,48В, струјом у тачки максималне снаге 5,42А. На излазу из кола, називни напон и напон отвореног кола остају непромењени, али максимална снага ће бити 5,42А * 4 = 21,68А.

Серијско-паралелна веза

• Номинални напон соларног панела: 12 В • Напон празног хода Воц: 22,48 В • Струја у тачки максималне снаге Имп: 5,42 А.

Повезивањем 2 соларна панела у серију и 2 паралелно на излазу добијамо напон од 24В, напон отвореног кола од 44,96В, а струја ће бити 5,42А * 2 = 10,84А.

Ово омогућава балансиран систем и уштеду на опреми као што је контролер пуњења батерије, пошто ему неће морати да издржи велики напон на свом врхунцу. Коло такође омогућава коришћење панела различите снаге, на пример, од 2 до 12В, за претварање у 24В. Најпогоднија мрежна опција за дом.

Најбољи стационарни соларни панели

Стационарне уређаје карактеришу велике димензије и повећана снага. Постављају се у великом броју на крововима зграда и другим слободним површинама. Дизајниран за употребу током целе године.

Сунваис ФСМ-370М

4.9

★★★★★
уредничка оцена

98%
купци препоручују овај производ

Модел је направљен коришћењем ПЕРЦ технологије, захваљујући којој је стабилан у неповољним временским условима. Оквир од анодизираног алуминијума се не плаши оштрих удараца и деформација. Каљено стакло високе чврстоће са ниском УВ апсорпцијом осигурава сигурност панела.

Називна снага је 370 В, напон 24 В. Батерија може да ради на спољној температури од -40 до +85 °С. Диодни склоп га штити од преоптерећења и обрнутих струја, смањује губитке ефикасности са делимичним сенчењем површине.

Предности:

• издржљив оквир отпоран на корозију;
• дебело заштитно стакло;
• стабилан рад у свим условима;
• дуг радни век.

Недостаци:

велика тежина.

Сунваис ФСМ-370М се препоручује за трајно напајање великих објеката. Одличан избор за постављање на кров стамбене или пословне зграде.

Делта БСТ 200-24М

4.9

★★★★★
уредничка оцена

96%
купци препоручују овај производ

Карактеристика Делта БСТ-а је хетерогена структура монокристалних модула. Ово је побољшало способност панела да апсорбује расејано сунчево зрачење и обезбеђује његов ефикасан рад чак и у облачним условима.

Максимална снага батерије је 200 вати са димензијама 1580к808к35 мм. Крута конструкција издржава тешке услове, док ојачани оквир са дренажним рупама обезбеђује стабилан рад панела током лошег времена.Заштитни слој је од каљеног антирефлексног стакла дебљине 3,2 мм.

Предности:

• стабилан рад у тешким временским условима;
• ојачана конструкција;
• отпорност на топлоту;
• нерђајући оквир.

Недостаци:

сложена инсталација.

Делта БСТ је дизајниран да обезбеди конзистентно напајање током целе године и обезбедиће поуздано напајање у годинама које долазе.

Ферон ПС0301

4.8

★★★★★
уредничка оцена

90%
купци препоручују овај производ

Соларни панел Ферон се не плаши тешких услова и стабилно функционише на температури од -40..+85 °Ц. Метално кућиште је отпорно на оштећења и не кородира. Снага батерије је 60 В, димензије у облику спремном за употребу су 35к1680к664 милиметара.

Ако је потребно, транспортна структура се може лако склопити. За удобно и безбедно ношење обезбеђена је посебна футрола од издржљиве синтетике. Комплет такође укључује два носача, кабл са копчама и контролер, који вам омогућава да одмах ставите панел у рад.

Предности:

• отпорност на топлоту;
• стабилан рад у свим временским условима;
• издржљив кућиште;
• брза инсталација;
• погодан склопиви дизајн.

Недостаци:

висока цена.

Ферон се може користити у било ком времену. Добар избор за уградњу у приватну кућу, али ће вам требати неколико ових панела да бисте добили довољно енергије.

Воодланд Сун Хоусе 120В

4.7

★★★★★
уредничка оцена

85%
купци препоручују овај производ

Модел је направљен од поликристалних силиконских плочица. Фотоћелије су прекривене дебелим слојем каљеног стакла, што елиминише ризик од механичких оштећења и спољних фактора.Њихов радни век је око 25 година.

Снага батерије је 120 В, димензије у стању спремном за употребу су 128к4к67 центиметара. Комплет укључује практичну торбу од материјала отпорног на хабање која поједностављује складиштење и транспорт панела. За једноставну уградњу на равну површину, обезбеђене су посебне ноге.

Предности:

• заштитна облога;
• брза инсталација;
• компактна величина и лака за ношење;
• дуг радни век;
• издржљива торба укључена.

Недостаци:

оквир је слаб.

Воодланд Сун Хоусе је способан да пуни 12-волтне батерије. Одлично решење за уградњу у сеоску кућу, ловачку базу и на другим местима удаљеним од цивилизације.

Опције соларне везе

Соларни панели се састоје од неколико појединачних панела. Да би се повећали излазни параметри система у виду снаге, напона и струје, елементи се повезују једни са другима, примењујући законе физике.

Повезивање неколико панела један са другим може се извршити помоћу једне од три шеме за монтажу соларних панела:

• паралелно;
• доследан;
• помешан.

Паралелно коло подразумева међусобно повезивање терминала истог имена, у којима елементи имају два заједничка чвора конвергенције проводника и њихово гранање.

Са паралелним колом, плусеви су повезани на плусеве, а минуси на минусе, због чега се излазна струја повећава, а излазни напон остаје унутар 12 волти

Вредност максимално могуће излазне струје у паралелном колу је директно пропорционална броју повезаних елемената. Принципи за израчунавање количине дати су у чланку који препоручујемо.

Серијско коло укључује повезивање супротних полова: "плус" првог панела на "минус" другог.Преостали неискоришћени "плус" другог панела и "минус" прве батерије су повезани са контролером који се налази даље дуж кола.

Ова врста везе ствара услове за проток електричне струје, у којој постоји само један начин преноса енергетског носача од извора до потрошача.

Уз серијску везу, излазни напон се повећава и достиже 24 волта, што је довољно за напајање преносиве опреме, ЛЕД лампи и неких електричних пријемника

Серијско-паралелно или мешовито коло се најчешће користи када је потребно повезати неколико група батерија. Применом овог кола могу се повећати и напон и струја на излазу.

Са серијско-паралелном шемом повезивања, излазни напон достиже ознаку, чије су карактеристике најпогодније за решавање већине кућних задатака

Ова опција је такође корисна у смислу да у случају квара једног од структурних елемената система, остали повезујући ланци настављају да функционишу. Ово значајно повећава поузданост читавог система.

Принцип састављања комбинованог кола заснива се на чињеници да су уређаји унутар сваке групе повезани паралелно. А повезивање свих група у једном колу врши се узастопно.

Комбиновањем различитих врста веза, неће бити тешко саставити батерију са потребним параметрима. Главна ствар је да број повезаних ћелија треба да буде такав да радни напон који се напаја батеријама, узимајући у обзир његов пад у кругу за пуњење, премашује напон самих батерија, а струја оптерећења батерије истовремено време обезбеђује потребну количину струје пуњења.

Потреба

При максималном пуњењу батерије, контролер ће регулисати довод струје до њега, смањујући га на потребну количину како би надокнадио самопражњење уређаја. Ако је батерија потпуно испражњена, контролер ће искључити било које долазно оптерећење на уређају.

Потреба за овим уређајем може се свести на следеће тачке:

1. Пуњење батерије је вишестепено;
2. Подешавање укључивања / искључивања батерије приликом пуњења / пражњења уређаја;
3. Повезивање батерије са максималном напуњеношћу;
4. Повезивање пуњења са фотоћелија у аутоматском режиму.

Контролер пуњења батерије за соларне уређаје је важан јер извођење свих његових функција у добром стању у великој мери продужава век трајања уграђене батерије.