Контроллер солнечной батареи своими руками: Контроллер заряда солнечной батареи — схема, виды и принцип работы

Содержание

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

Самодельный контроллер для солнечной батареи

Особую популярность в последнее время приобрели системы, функционирующие автономно, без подключения к электросети. Подобные устройства идеально подходят для работы в замкнутом режиме. Конструкции подобных систем довольно сложные и состоят из нескольких элементов, самым главным из которых является контроллер. Контроллеры заряда имеют несколько немаловажных особенностей. Наиболее важными являются функции защиты, которые служат для повышения степени надежности работы данного устройства.


Поиск данных по Вашему запросу:

Самодельный контроллер для солнечной батареи

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Дешевый контроллер для ветряка и солнечных панелей!!!

Контроллер заряда солнечной батареи


Самодельные солнечные батареи В настоящее время люди не могут обходиться без гаджетов, которые их родители даже во сне не видели. Даже отправляясь в поход или на пикник, они берут с собой видеокамеры, GPS-навигаторы, ноутбуки, телевизоры и музыкальные центры. Схема солнечной батареи автоматического освещения двора. Электрические розетки в окружающие деревья пока еще не интегрировали, а аккумуляторы постоянно разряжаются.

Поэтому наиболее актуальными являются возобновляемые источники электроэнергии, одним из которых являются солнечные батареи. Выбор между промышленной или самодельной солнечной батареей, которую можно сделать своими руками из подручных материалов, — это выбор хобби или денежных затрат.

Вполне можно сделать солнечную батарею своими руками за недели. Уже немало сказано о выгодах солнечной энергетики, и неудивительно, что большинство людей хотят установить такие панели на своем дачном участке или на крыше своего дома. Однако стоимость подобных устройств довольно высока. Поэтому возникает вопрос, можно ли изготовить солнечные батареи своими руками.

Существует несколько разных способов изготовления, все зависит от требуемой производительности. Перед тем как приступать к сборке батареи, необходимо решить, какие материалы будут применяться. Основой гелиопанели являются фотоэлементы. Самыми распространенными являются панели из монокристаллического и поликристаллического кремния.

Поэтому для дома чаще изготавливают солнечные батареи именно из поликристаллов. Одним из важных компонентов солнечной батареи является контроллер заряда. Он может идти либо в комплекте, либо отдельно с инвертором. Контроллер представляет из себя устройство, предназначенное для контроля заряда АКБ, то есть контроллер заряда для солнечных батарей следит за уровнем напряжения аккумулятора и служит для предотвращения перезаряда или разряда батареи.

Сейчас можно приобрести контроллер в любом специализированном магазине, но можно собрать контроллер своими руками. Для этого понадобится схема устройства, которое требуется изготовить, в данном случае это контроллер зарядки.

Контроллер имеет несколько разновидностей. Наиболее простой контроллер выполняет единственную функцию: включает и выключает батарею в зависимости от их заряда. Более продвинутый контроллер снабжен функцией отслеживания точки максимального показателя мощности, что способствует обеспечению более высокого выходного тока. А это, в свою очередь, увеличивает КПД всей системы солнечных батарей.

Более усовершенствованный контроллер способен понижать напряжение на солнечной батарее и поддерживать его на необходимом уровне. В изготовлении корпуса панели лучше применять легкие алюминиевые уголки небольшой высоты. Можно изготовить корпус из дерева, но поскольку солнечная батарея, сделанная своими руками, будет постоянно подвержена погодным воздействиям, дерево может быстро прийти в негодность.

Габариты панели определяются количеством применяемых солнечных ячеек. Для наружного прозрачного покрытия подойдет поликарбонат или оргстекло. Можно использовать и прочное закаленное стекло.

Пайка проводников Когда все необходимые материалы в наличии, следует приступить к сборке солнечных батарей для дома. Первым делом нужно припаять к фотоячейкам проводники. Этот процесс достаточно трудоемкий и сопряжен с различными сложностями из-за хрупкой структуры фотоэлементов. Проще приобретать ячейки с уже припаянными проводниками. Этот процесс небыстрый, поэтому изготовление солнечных батарей требует терпения и некоторого времени.

Для того чтобы изготовить раму требуемых размеров, понадобятся крепежные метизы и алюминиевые уголки. Не рекомендуется брать высокие уголки, так как они будут способствовать затенению фотоэлементов и увеличат толщину изготовленной батареи. Внутренние грани скрепленных профилей необходимо промазать силиконовым герметиком с целью герметизации.

Затем на полученный слой нужно уложить лист прозрачного материала, прижать его и зафиксировать. После того как силикон высохнет, необходимо при помощи метизов дополнительно закрепить стекло. Рама для солнечной батареи Затем элементы с проводниками необходимо разместить на внутренней плоскости поверхности из стекла, расстояние между ними должно быть примерно 5 мм, для того чтобы ячейки при температурном воздействии могли свободно расширяться, не нарушая контактов.

Сборка самодельной солнечной панели является весьма кропотливым процессом, поэтому рекомендуется воспользоваться заранее размеченной подложкой. Далее, согласно электрической схеме, все элементы необходимо спаять в единую конструкцию.

Существует несколько вариантов схем с общей шиной, последовательно, с выведенной средней точкой , поэтому нужно заранее выбрать подходящий. В схеме должны быть шунтирующие диоды, установленные на общем плюсовом проводнике. Они нужны в целях избежания разрядки устройства ночью или во время частичного затемнения. Для этих целей лучше всего подойдут диоды Шоттки. Для токовыводящих проводов можно использовать обычные кабели в силиконовой изоляции.

Затем собранную своими руками солнечную батарею надо протестировать на напряжение и ток. Далее выполнить фиксацию фотоэлементов и герметизацию панели. Рекомендуется нанести монтажный силикон на каждую ячейку, и задней панелью которую можно сделать из прочного пластика закрыть устройство.

Причем если применяется прозрачный пластик, то это позволит визуально контролировать появление трещин в ячейках или различных дефектов. После того как силикон застынет, надо зафиксировать панель в алюминиевой раме и загерметизировать швы конструкции.

Для того чтобы закрепить фотоэлементы, можно применить двустороннюю монтажную ленту. Необходимо учесть, что толщина ленты или слоя силикона должна немного превышать высоту пайки во избежание повреждения контактов.

Есть еще способ собрать солнечную панель, не пользуясь покупными фотоячейками. Например, из диодов или транзисторов. Такое устройство, конечно, будет непригодно для энергообеспечения дачи или дома, однако ее будет вполне достаточно для питания компактной электроники.

Прежде всего необходимо аккуратно спилить или перекусить пассатижами верхнюю часть корпуса для того, чтобы солнечный свет мог свободно попадать на p-n-переход. Далее потребуется объединить полученные фотоэлементы в блоки, для увеличения тока используется параллельное соединение, для увеличения напряжения выхода — последовательное. Таким образом, несложно изготовить солнечную панель из подручных средств с необходимыми параметрами.

Крепление элементов рекомендуется производить на текстолитовой подложке посредством навесного монтажа. Можно сделать гелиобатарею и из диодов ДБ. Их не надо разбирать, достаточно при помощи ацетона удалить краску со стеклянного корпуса. Поскольку размеры этих диодов небольшие, плотность монтажа будет достаточно высокой. Их нужно впаивать в подложку вертикально, что позволит достичь максимальной освещенности кристалла и, соответственно, максимальной производительности. Солнечная батарея — это устройство для преобразования солнечной энергии в электричество.

Она сделана из специально обработанного кремния и требует больших денежных затрат. Однако можно сделать солнечную батарею из подручный материалов своими руками. В данном случае солнечная батарея изготовлена вместо кремния из оксида меди. Окись меди является одним из первых материалов, в котором ученые нашли и открыли фотоэлектрический эффект, в котором свет вынуждает электричество течь в материале.

Для начала необходимо отрезать от листа часть меди размером с электрическую плитку. Рекомендуется тщательно вымыть руки, чтобы не оставлять жирных пятен.

Медный лист тоже нужно вымыть с моющим средством, чтобы очистить его от жира или других пятен. Затем при помощи наждачной бумаги или абразивной щетки следует счистить с листа меди медное защитное покрытие, чтобы удалилась коррозия и сульфид. Далее нужно положить чистый лист меди на электрическую плитку и включить ее на максимум. Медь при нагревании начнет окисляться, при этом на ее поверхности можно наблюдать красивые красно-оранжевые пятна. Когда медь прогреется еще сильнее, разноцветные пятна будут заменяться черным цветом, это оксид меди.

Когда спираль нагреется и будет красной, все цвета исчезнут, а лист меди будет покрыт черным оксидом меди. Необходимо выдержать его в таком состоянии полчаса, чтобы черное покрытие стало толстым.

Это является одним из важных условий, так как толстое покрытие отслоится легче, а тонкое останется, прилипнув к листу меди. По истечении получаса необходимо выключить горелку и оставить горячую медь на горелке, чтобы она медленно охлаждалась. Если охладить ее слишком быстро, черная оксидная пленка крепко прилипнет к меди. При охлаждении медь и черная медная окись сжимаются.

Но сжатие их происходит с разной скоростью, и это заставляет черную медную окись отслаиваться. В скором времени начнут отваливаться большие куски окиси. Примерно через 20 минут медь охладится до комнатной температуры, и большая часть оксидной черной пленки уйдет. Легкое очищение руками под проточной водой удалит большинство оставшихся маленьких кусочков. Не рекомендуется отдирать неподдающиеся куски и сгибать лист, так как этим можно повредить тонкий слой окиси меди, который как раз и нужен.

Далее необходимо обрезать другой лист меди размером с тот, который нагревали на плитке, и аккуратно согнуть обе части таким образом, чтобы они вместились в пластиковую бутылку, не касаясь друг друга. Затем нужно прицепить крокодильчики к обеим пластинам и соединить провод от чистой пластины меди к плюсу, а провод от пластины с оксидом — к минусу. Далее потребуется перемешать 2 столовых ложки соли с небольшим количеством горячей воды из под крана и размешивать до тех пор, пока вся соль не растворится.

Затем аккуратно вылить смесь в бутылку с пластинами, оставив 2,5 см от краев пластин. Способы изготовления солнечной батареи. Схема зарядного устройства от солнечной панели. Схема простого зарядного устройства для солнечных батарей.

Схема солнечной батареи своими руками. Схема конструкции солнечной батареи. Простая схема солнечной батареи своими руками.


Принцип работы и виды контроллеров заряда для солнечных батарей

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. 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.

Контроллер заряда для солнечных батарей своими руками. Солнечные Панели · A simple solar panel regulator Солнечные Панели. Подробнее.. .. ЛУЧШИЙ САМОДЕЛЬНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ — схема. Dimitrij · DC power supply.

Способы изготовления солнечной батареи

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. Существует несколько разновидностей описываемого устройства. Самые простые из них выполняет лишь одну функцию: включает и выключает батареи в зависимости от их заряда. 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.

Контроллер заряда для солнечных батарей своими руками

Тема в разделе » Возобновляемые источники электроэнергии «, создана пользователем YurecV , Искать только в заголовках Сообщения пользователя: Имена участников разделяйте запятой. Новее чем: Искать только в этой теме Искать только в этом разделе Отображать результаты в виде тем. Быстрый поиск.

Мощный накопитель Автор: nik34

Самодельный MPPT-контроллер для СБ

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. Контроллер прекращает заряжаться, когда достигается предварительно установленное напряжение термокомпенсированное. Зарядка возобновляется, когда напряжение достаточно понижается.

Контроллер заряда для солнечных батарей

Самодельные солнечные батареи В настоящее время люди не могут обходиться без гаджетов, которые их родители даже во сне не видели. Даже отправляясь в поход или на пикник, они берут с собой видеокамеры, GPS-навигаторы, ноутбуки, телевизоры и музыкальные центры. Схема солнечной батареи автоматического освещения двора. Электрические розетки в окружающие деревья пока еще не интегрировали, а аккумуляторы постоянно разряжаются. Поэтому наиболее актуальными являются возобновляемые источники электроэнергии, одним из которых являются солнечные батареи. Выбор между промышленной или самодельной солнечной батареей, которую можно сделать своими руками из подручных материалов, — это выбор хобби или денежных затрат. Вполне можно сделать солнечную батарею своими руками за недели. Уже немало сказано о выгодах солнечной энергетики, и неудивительно, что большинство людей хотят установить такие панели на своем дачном участке или на крыше своего дома.

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

Если й век можно назвать столетием электричества, то й уже сейчас становится периодом получения энергии из альтернативных источников. Наиболее перспективным ресурсом для этой цели является Солнце, однако простого подключения панелей к источникам питания в современных СЭС недостаточно. В любой подобной схеме требуются накопители энергии — а, значит, и контроллер заряда аккумулятора солнечной батареи. Задача этого электронного устройства — контролировать процесс зарядки накопителей в светлое время суток и их разрядки при отсутствии света, не допускать сбоев и скачков напряжения в системе.

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. 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.

Данный контроллер заряда подойдет для заряда аккумулятора как от ветрогенератора.

Дневники Файлы Справка Социальные группы Все разделы прочитаны. Самодельный контроллер слежения за точкой максимальной мощности солнечной батареи. Долго искал по интернету что-то подобное. Найти не удалось. Пришлось самому. Если кому надо, берите.

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. 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.


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:

Контроллер заряда солнечной батареи своими руками: схема сборки, калибровка


Солнечная энергетика пока что ограничивается (на бытовом уровне) созданием фотоэлектрических панелей относительно невысокой мощности. Но независимо от конструкции фотоэлектрического преобразователя света солнца в ток это устройство оснащается модулем, который называют контроллер заряда солнечной батареи.

Действительно, в схему установки фотосинтеза солнечного света входит аккумуляторная батарея – накопитель энергии, получаемой от солнечной панели. Именно этот вторичный источник энергии обслуживается в первую очередь контроллером.

В представленной нами статье разберемся в устройстве и принципах работы этого прибора, а также рассмотрим способы его подключения.

Встроенный контроллер

Благодаря техническому прогрессу повышается комфорт обслуживания и поездки на машине. Многие современные автомобили оснащены бортовыми компьютерами. Одна из его функций – показывать напряжение АКБ. Но такая роскошь доступна не всем водителям. На старых моделях порой установлен аналоговый вольтметр, но по его показаниям трудно судить о состоянии зарядки. Поэтому стали производить специальные индикаторы заряда аккумуляторных батарей. Они выпускаются как встроенными в аккумулятор, так и в виде отдельных устройств, которые подключаются к бортовому компьютеру.

Встроенными индикаторами обычно оснащаются необслуживаемые аккумуляторные батареи. Они представляют собой поплавковые индикаторы, которые часто называют гидрометрами. По их цвету можно определить степень заряженности АКБ и уровень электролита. Для контроля состояния аккумулятора достаточно индикации одной ячейки. Перед тем, как воспользоваться индикатором, следует слегка постучать по нему. Это необходимо для того, чтобы вышли пузырьки воздуха, которые могут помешать вести наблюдения. Таким образом, можно будет четко видеть цвет индикатора.

При анализе следует учесть то, что когда батарея начинает заряжаться, то плотность электролита увеличивается ближе к электродам. Над электродами повышение плотности происходит за счет диффузии. Индикатор находится над электродами, соответственно будет реагировать на плотность в этой части батареи. Это может стать причиной неточных результатов.

Даже при полной зарядке индикатор может оставаться черного цвета. Объясняется такая ситуация тем, что не успели перемешаться слои электролита большей плотности со слоями меньшей плотности. Процесс диффузии может длиться несколько дней.

Точную зарядку можно определить с помощью тестера.

Конструкция

Схема встроенного индикатора выглядит следующим образом:


Конструкция аккумуляторного гидрометра

Принцип действия

У большинства гидрометров одинаковый принцип действия, он основывается на трех положениях индикатора. Когда заряжается батарея, увеличивается плотность электролита. Благодаря этому зеленый шарик, выполняющий роль поплавка, всплывает по трубке и появляется в глазке индикатора. Обычно поплавок виден, если заряженность батареи превышает 65 %.


Виден зеленый поплавок

Если поплавок тонет в электролите, это означает, что плотность не отвечает норме и АКБ недостаточно заряжена. При этом глазок индикатора будет черного цвета. Такая ситуация говорит о том, что необходима подзарядка.


Глазок черного цвета

Существуют модели, в которых кроме зеленого шарика есть красный, поднимающийся по трубке при низкой плотности. В этом случае в глазке будет виден красный шарик.

Последним вариантом является низкий уровень электролита. В этом случае в глазок индикатора будет видна поверхность электролита. Это значит, что необходимо долить электролит или дистиллированную воду. Правда, в случае с необслуживаемым устройством, сделать это сложно.


Видна поверхность жидкости

Выводы и полезное видео по теме

Желание сделать оборудование для домашнего применения своими руками иногда сильнее более простого решения – покупки недорогого устройства. Что из этого получилось, смотрите в видеоролике:

Оценивая перспективы изготовления электроники собственными силами независимо от её назначения, приходится столкнуться с мыслью, что век «самоделкиных» завершается.

Рынок перенасыщен готовыми электронными устройствами и модульными комплектующими практически под каждый бытовой продукт. Электронщикам-любителям теперь остаётся единственное дело – заниматься сборкой домашних конструкторов.

Есть, что дополнить, или возникли вопросы по теме сборки и использования контроллеров для ветрогенератора? Можете оставлять комментарии, задавать вопросы и добавлять фотографии своих самоделок – форма для связи находится в нижнем блоке.

Контроллер заряда для солнечных батарей Delta Battery

18.12.2019

Система автономного солнечного электроснабжения, построенная из фотоэлектрических солнечных модулей, содержащая в своем составе аккумуляторные батареи, должна содержать в себе средства контроля заряда и разряда аккумуляторов. Таким устройством является контроллер заряда для солнечных батарей торговой марки Delta Battery.

Контроллер заряда предназначен для обеспечения максимально полной передачи энергии солнца от фотоэлектрических модулей и обеспечения наиболее благоприятного режима работы аккумуляторной батареи. Контроллер предотвращает перезаряд и глубокий разряд аккумулятора, препятствует протеканию обратного тока через модули в ночное время, контролирует режим работы нагрузки и многое другое.

Контроллеры солнечных модулей Delta Battery разделены на две серии: PWM и MPPT.

Модели серии PWM

Солнечный контроллер заряда серии PWM (pulse-width modulation) или ШИМ (широтно-импульсная модуляция) тока заряда используются для заряда аккумуляторов от солнечных модулей. Применяются в системах малой мощности, а также в регионах с высокой солнечной активностью. Низкий КПД является основным недостатком таких контроллеров. Однако технология ШИМ имеет низкую стоимость реализации, поэтому цена контроллера нивелирует недостаток КПД. Именно из-за сравнительно низкой стоимости данные контроллеры получили такое широкое распространение.

Преимущества:

  • Автоматическое распознавание напряжения в системе 12В/24В.
  • Наличие USB-разъема для заряда мобильных устройств.
  • Контроллер оснащен графическим ЖК экраном.
  • ШИМ последовательное регулирование тока заряда с температурной компенсацией.
  • Значительно меньшую стоимость, в равнении с технологией MPPT.
  • Предусмотрен выбор типа АКБ (GEL, AGM, жидко-кислотные).
  • Температура эксплуатации от -25°C до +55°C.
  • Защита от перезаряда, от глубокого разряда, перегрузки и короткого замыкания цепи.
МодельТок, АНапряжение, ВМакс. мощность солн. модуля
PWM 24101012/24150Вт/12В │ 300Вт/24В
PWM 24202012/24300Вт/12В │ 600Вт/24В
PWM 24303012/24450Вт/12В │ 900Вт/24В
PWM 24404012/24600Вт/12В │ 1200Вт/24В
PWM 24606012/24900Вт/12В │ 1800Вт/24В

Модели серии MPPT

Солнечный контроллер заряда серии MPPT работает по технологии MPPT (Maximum Power Point Tracking) — поиск точки максимальной мощности (ТММ) солнечного модуля. По сравнению с обычными PWM-контроллерами, контроллер MPPT может максимально использовать мощность солнечных модулей и обеспечивать больший ток заряда, тем самым повышая коэффициент использования энергии на 15-20% в сравнении с PWM-контроллером.

Преимущества:

  • Автоматическое распознавание напряжения в системе 12В/24В/36В/48В.
  • Предусмотрен выбор типа АКБ (GEL, AGM, жидко-кислотные, литиевые).
  • Наличие кнопки ручного включения/отключения нагрузки.
  • Программируемый таймер с привязками к «точке заката» или просто по реальному времени.
  • Коммуникационный порт RS-232 для соединения с компьютером.
  • Графический LCD монитор, на котором отражается все параметры фотоэлектрической системы.
  • Защита от перезаряда, от глубокого разряда, перегрузки и короткого замыкания цепи, защита от молнии.
  • Высокий КПД.
  • Возможность параллельного подключения для МРРТ 4860.
МодельТок, АНапряжение, ВМакс. мощность солн. модуля
MPPT 24101012/24130Вт/12В │ 260Вт/24В
MPPT 24202012/24260Вт/12В │ 520Вт/24В
MPPT 24303012/24400Вт/12В │ 800Вт/24В
MPPT 24404012/24550Вт/12В │ 1100Вт/24В
MPPT 48606012/24/36/48800Вт/12В │ 1600Вт/24В 2400Вт/36В │ 3200Вт/48В

Алгоритм функционирования

На большинстве микросхем, имеющих 6 или 8 выводов (источников поступления и передачи сигналов о состоянии батареи) устанавливается два полевых транзистора. Один из них отвечает за подключение или отключение нагрузки (различных элементов мобильного устройства, потребляющих энергию). Второй – производит аналогичные действия, но с источником тока.

Сердце умного дома – контроллер

Результат работы такой схемы следующий:

  • При достижении величины тока максимального уровня транзистор, отвечающий за пополнение емкости, отключает соответствующее устройство и накапливает энергию внутри себя, одновременно выделяя ее в виде тепла (поэтому при длительной зарядке телефона можно обнаружить, что он становится горячим), защищая таким способом АКБ от перезаряда.
  • Если достигнуто минимальное напряжение, то транзистор, отвечающий за подключение нагрузки, отключает все элементы, и мобильное оборудование принудительно переводится в режим сна. Затем, когда оно подключается к источнику тока, его работа возобновляется.

Обратите внимание! Функционирование возобновляется только при достижении определенного уровня тока, поэтому часто, подключая, например, разряженный телефон к электрической сети, необходимо подождать некоторое время прежде, чем он включится.


Работа устройства

Итак, описываемые элементы схем (как заводские, так и сделанные самостоятельно) требуются для управления пополнением емкости и разрядки батарей. Это позволяет обеспечить безопасность работы мобильного оборудования и увеличить его срок службы. Кроме того, такие элементы необходимы и в возобновляемых источниках энергии, где также требуются управление накоплением энергии и ее последующая передача потребителям.

Солнечная зарядка для литиевого аккумулятора своими руками

Солнечная зарядка для литиевого аккумулятора своими руками

 

«Я его слепила из того, что было» (с) Танич М.


 Мой добрый давнишний друг – турист-водник. Когда-то очень давно, еще в прошлом веке, как говорит мой сын, я подарил другу солнечную батарею для зарядки аккумуляторов видеокамеры.

 

 

 Тогда я купил в Чипе и Дипе пяток солнечных элементов отечественного производства, соединил их последовательно, добавил диод КД213. Получилась батарея с напряжением около 9 вольт и током порядка 300 мА. Механически элементы батареи были соединены полосками синей изоленты, батарея складывалась гармошкой, мой друг сделал для нее самодельный чехол. С тех пор прошло лет 15, батарея эта много раз бывала в походах и с неизменным успехом заряжала разнообразные Ni-Cd аккумуляторы.

Сейчас модно использовать литиевые источники питания как для фото-видео приборов и для фонарей на светодиодах. Все классно, но литиевые элементы требуют осторожного обращения – их надо аккуратно заряжать до напряжения 4.2 вольта, разряжать до определенного напряжения, иначе можно необратимо повредить аккумулятор или устроить пожар.

 В поход мой друг берет налобный фонарь на аккумуляторах 18650. Зарядного механизма в таком фонаре нет, поэтому он попросил меня придумать, как заряжать эти элементы в походных условиях. Попутно есть задача подзарядить телефоны-смартфоны и другие гаджеты.
 Я изучил предложения на Ebay.com, нашел любопытный прибор – аккумулятор емкостью 10000 мач, в одном корпусе с солнечной батареей и электроникой, управляющей зарядом-разрядом аккумулятора и обеспечивающей на двух USB разъемах напряжение 5 вольт при токе до 2А. Цена в 1000 р показалась адекватной, прибор был заказан. Название прибора: Solar Panel Power Bank Charger Battery for Mobile Samsung Iphone5s HTC 10000mAh

 Также я нашел зарядку для 18650, состоящую из отличного корпуса-держателя и встроенного в разъем USB контроллера зарядки. Это стоило примерно 80 р. Этот предмет называется New USB 18650 Battery Function Charger.

 Первоначальная идея состояла в том, что солнечным днем Power bank заряжал внутреннюю батарею, а потом отдавал энергию в 18650 через зарядку.

 Довольно быстро оба прибора приехали из Китая и я приступил к их изучению. Зарядка для 18650 никаких сюрпризов не преподнесла – отличный корпус, заряжает 18650 емкостью 2400 мАч от порта USB током около 300 мА.

 А вот PowerBank оказался с браком. Я измерил его емкость методом полной разрядки постоянным током около 300 мА – оказалось 1200 мАч. При заявленных 10000 мАч – обман.

 Однако корпус был сделан очень добротно! Металлические крышки, все подогнано, в руках ощущается единым целым. Решил разобрать и посмотреть что там внутри.

Внутри оказалась вполне качественная электроника — плата контроллера зарядки литиевого элемента, совмещенная с преобразователем-стабилизатором на 5 вольт 2 А. Установить все типы микросхем не удалось, но сложилось впечатление, что плата сделана для многоэлементной литиевой батареи с индивидуальным контролем заряда-разряда каждого элемента. Однако все это богатство осталось не использовано, литиевые элементы просто соединены параллельно. Кстати сказать – пайка этой батареи развалилась буквально от касания паяльником… Разглядел потом отдельно элементы – имхо откровенный брак…

 Преобразователь на 5 вольт сделан на современной микросхеме, работающей на частоте 500 кгц.

 Попутно измерил максимальный отдаваемый ток – получилось 1.6А. При заявленных 2А – вполне адекватно.

На фото показана разрядная цепь. Проволочный переменный резистор 33 ома, два параллельно соединенных резистора по 2 ома (1 ом суммарно) для контроля тока разряда.

 Поскольку в PowerBank имеется стабилизатор 5 в — то потребляемый ток достаточно выставить в начале эксперимента один раз.
 Также на плате имеется светодиодный индикатор уровня зарядки батареи, работающий и в режиме разрядки и в режиме зарядки. Как водится – ярко синего «вырви глаз» цвета.

 В общем, все хорошо, кроме батареи.

 Списался с продавцом, потребовал вернуть часть денег за бракованную батарею. Продавец попытался смутить меня якобы неверной методикой измерения емкости – мол я не учел потери, но после моего второго письма, где я разложил все по полочкам – вернул часть денег.

 Раз уж я разобрал PowerBank – решил попробовать, как он будет работать с 18650 и старой солнечной батареей. Результаты натурного эксперимента оказались вполне обнадеживающими: контроллер совершенно нормально работал с 18650, а солнечная батарея 15-ти летней давности обеспечивала зарядный ток около 370 мА. Измерение производилось в Москве 10 марта. Полагаю, что летнее Солнце даст еще больший ток заряда.

Измерение тока заряда-разряда производилось путем установки резистора номиналом 0.1 ом последовательно в цепь аккумулятора. Резистор 0.1 ом в моем случае состоял из двух параллельно включенных 0.2 ома. Мультиметром измерялось падение напряжения на этом резисторе. Ток пересчитывался из милливольт в миллиамперы умножением на 10.

Измерил ток, отдаваемый родным солнечным элементом – он оказался существенно ниже, впрочем, вполне ожидаемо – площадь поверхности намного меньше.

 Таким образом, оптимальная конструкция стала выглядеть как держатель для 18650, обрезанный корпус с платой и отдельно подсоединяемая солнечная батарея. На держателе 18650 имеется штыревой разъем, ответную часть я отрезал от USB разъема и припаял к солнечной батарее. Из держателя 18650 выходит 4 провода – два от собственно батареи и два от солнечного элемента. Изолента в этот раз использована черного цвета, синяя прослужила 20 лет и находится в отличном состоянии, посмотрим, как поведет себя черная.

 Пара часов с дремелем, дрелью и слесарными ножницами дали мне вот такую конструкцию:

В полностью собранном виде:

Получилась система, которая умеет заряжать 18650 от источника 5 вольт (USB) и солнечной батареи, умеет отдавать стабильные 5 вольт для заряда разнообразных гаджетов, благо в комплект PowerBank входило несколько переходников. Выявился глюк – если устройство долго находится без батареи – оно не включается от кнопки. Оказалось, что глюк обходится, если один-два раза вынуть-вставить аккумулятор.

 Теперь это устройство будет испытано в очередном походе по Восточным или Западным Саянам или еще по какому-нибудь экзотическому месту России.

Как выбрать контроллер заряда солнечных батарей

Солнечные батареи, преобразующие энергию солнца в электрический ток, не имеют движущихся частей, поэтому экономичны, надежны и находят все более широкое применение. В составе таких устройств несколько компонентов, каждый из которых выполняет свою функцию.

Наиболее «продвинутые» комплекты содержат инвертор, преобразующий постоянное напряжение 12в в переменное 220в. Это позволяет подключать к автономной системе питания обычные сетевые приборы, такие, как телевизор и радиоприемник.

Обязательным элементом, необходимым для эффективной работы всей системы, является контроллер заряда.

Главная задача контроллера заряда – распределение потоков электрической энергии, полученной от солнечной панели. Поддержание стабильного напряжения на выходе, а также исключения перезаряда или полного разряда встроенного в систему аккумулятора.

Таким образом, значительно увеличивается срок службы дорогостоящей аккумуляторной батареи.

Основные функции

Энергосистема с использованием контроллера. (Для увеличения нажмите)

Контроллер осуществляет:

  1. Выбор оптимального тока заряда аккумулятора.
  2. Отключение аккумулятора при заряде до установленного предела.

Не обязательно покупать такой контроллер в специализированном магазине. Имея паяльник и минимальные знания в электротехнике, можно собрать схему начального уровня самостоятельно.

Есть несколько типов таких устройств. Простейшие имеют только одну функцию: подключает и отключает батарею в зависимости от уровня заряда.

Сложные устройства отслеживают пиковую мощность, поэтому гарантируют больший выходной ток, что увеличивает КПД системы.

Каждый контроллер обязан соответствовать требованиям:
1,2P ≤ I×U, где P – общая мощность панелей; I – ток на выходе контроллера; U – напряжение на выходе под нагрузкой.

Разбор конкретной схемы

В качестве примера рассмотрим гибридный источник для питания аварийного освещения или системы охранной сигнализации дома, которая должна работать круглосуточно.

Питание на основе солнечной панели в дневное время позволяет не только значительно сократить потребление электроэнергии от сети, но и обезопасить оборудование от веерных отключений.

В темное время суток схема переходит на питание от сети 220в. Резервным источником питания является аккумуляторная батарея (АКБ) на 12 в, 4.5 А/ч. Такая система будет работать эффективно в любую погоду.

Схема простого контроллера

Цоколевка транзистора.

Фоторезистор LDR управляет транзисторами T1 и T2. На рисунке слева приводится цоколевка транзисторов, где Е (1) – эмиттер, С (2) – коллектор, В (3) – база.

В светлое время суток фоторезистор освещен и транзисторы закрыты. Поэтому питание 12 вольт подается на АКБ от панели (Solar pаnеl) через диод D2.

Он же препятствует разряду аккумулятора через панель. При хорошем освещении панель мощностью 15 Вт обеспечивает ток в 1 А.

Когда батарея полностью зарядится до 11,6 в, стабилитрон ZD пробивается и зажигается светодиод красного цвета (LED Red). При уменьшении напряжения на клеммах аккумулятора до 11в, светодиод гаснет. Это значит, что аккумулятор нуждается в зарядке. Резисторы R1, R3 ограничивают ток стабилитрона и светодиода.

В темное время суток сопротивление фоторезистора LDR уменьшается, включаются транзисторы T1, T2 . АКБ заряжается через блок питания. Зарядный ток от сети 220в через трансформатор, диодный мост D3 — D6, резистор R4, транзистор T2 и диод D1 поступает на аккумулятор. Конденсатор C2 сглаживает пульсации сетевого напряжения.

Порог освещенности, при которой срабатывает фотодатчик LDR, настраивается с помощью переменного резистора VR1.

Советы по установке солнечных батарей

  1. Устанавливать батареи лучше в наиболее освещенных местах и как можно выше, чтобы получить максимальную отдачу.
  2. Лицевая сторона должна быть направлена на юг, отклонение не должно превышать 20 градусов.
  3. Угол возвышения над горизонтом должен быть равен географической широте места установки. Самые совершенные системы оснащаются электроприводом, который меняет угол в зависимости от положения солнца.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

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

DIY Solar Charge Controller — Hackster.io

Солнечное зарядное устройство — это зарядное устройство, использующее солнечную энергию для питания устройств или аккумуляторов. Солнечные зарядные устройства могут заряжать свинцово-кислотные или никель-кадмиевые батареи до 48 В и емкостью в сотни ампер-часов (до 4000 Ач). В таких типах солнечных зарядных устройств обычно используется интеллектуальный контроллер заряда.

Простое солнечное зарядное устройство должно иметь 3 основных встроенных функции:

  • Оно должно быть недорогим.
  • Удобен для неспециалистов и прост в сборке.
  • Должен быть достаточно эффективным, чтобы удовлетворять основные потребности в зарядке аккумуляторов.

Основное свойство этого устройства — преобразовывать солнечную энергию в электрическую — сделало его очень популярным, и теперь его активно рассматривают как будущее решение всех кризисов или нехватки электроэнергии.

Солнечная энергия может использоваться непосредственно для питания электрооборудования или просто храниться в соответствующем устройстве хранения для последующего использования.

Обычно существует только один эффективный способ хранения электроэнергии — использование перезаряжаемых батарей.

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

Энергия солнечного элемента или панели солнечных батарей также может быть эффективно сохранена, чтобы ее можно было использовать в соответствии с собственными предпочтениями, обычно после захода солнца или в темное время суток, когда запасенная энергия становится очень необходимой для работы огни.

Хотя это может показаться довольно простым, зарядка батареи от солнечной панели никогда не бывает легкой по двум причинам. по тем же вышеуказанным причинам.

Вышеуказанные две причины могут сделать параметры зарядки типичной аккумуляторной батареи очень непредсказуемыми и опасными.

Об этой схеме солнечного зарядного устройства

Это солнечное зарядное устройство на самом деле представляет собой зарядное устройство Low Dropout Voltage (LDO). Он использует линейный регулятор серии P-канальных МОП-транзисторов и простой дифференциальный усилитель. Хотя он в основном предназначен для зарядки 12-вольтовых свинцово-кислотных аккумуляторов, выходное зарядное напряжение можно регулировать с помощью потенциометра.

Технические характеристики

  • Мощность солнечной панели: 50 Вт (4 А, 12 В номинально) (напряжение холостого хода: от 18 до 20 В)
  • Диапазон выходного напряжения: от 7 до 14 В (регулируется) (не рекомендуется для приложений 6 В)
  • Макс. рассеиваемая мощность: 16 Вт (включая рассеиваемую мощность D3)
  • Типичное падение напряжения: 1,25 В при 4 А
  • Максимальный ток: 4 А (ограничение тока обеспечивается характеристиками солнечной панели)
  • Регулировка напряжения: 10 мВ (без нагрузки до полной нагрузки)
  • Разрядка батареи: 1 мА (китайский контроль разряда обычно составляет 5 мА)
  • Светодиодные индикаторы:
  • КРАСНЫЙ: Солнечная панель активна
  • ЗЕЛЕНЫЙ: Ограничительный ток последовательного регулятора (полностью заряжен или дозаправлен)
  • Светодиодные индикаторы:КРАСНЫЙ: Солнечная панель активнаЗЕЛЕНЫЙ : Регулятор серии, ограничивающий ток (полностью заряженный или дозаряженный)
  • Защита от обратного аккумулятора: Управление отключается, если аккумулятор случайно подключен в обратном направлении.

Схема цепи контроллера заряда от солнечной батареи 12 В

LDO Solar Charge Control Circuit Operation

R4 и D1 образуют опорное напряжение шунтирующего стабилитрона 6 В. Q1 и Q2 составляют классический дифференциальный усилитель, который усиливает разницу между опорным напряжением и напряжением обратной связи от плеча потенциометра R6. Выход берется с коллектора Q1 и управляет затвором P-канального МОП-транзистора Q3. Дифференциальное усиление по напряжению, вероятно, составляет от 100 до 200.Для лучшей производительности я выбрал Q1 и Q2 для согласованного hFE. По мере увеличения напряжения обратной связи на плече R6 Q2 включается сильнее и отбирает часть эмиттерных токов у Q1. Ток коллектора Q1 следует за током эмиттера и меньше падает напряжение на R1, тем самым уменьшая Vgs Q3 и отключая его. C2 обеспечивает частотную компенсацию для предотвращения колебаний усилителя.

Q3 бездействует, если только батарея не подключена в обратном направлении – если это произойдет, Q3 включится и снизит входное опорное напряжение до нуля, таким образом, переключая Q1 и Q3 и предотвращая повреждение тока батареи.

D3 предотвращает появление напряжения батареи на неактивной солнечной панели.

Ограничение тока

Ограничение тока обеспечивается солнечной панелью – общеизвестно, что солнечная панель является устройством постоянного тока. По этой причине солнечная панель может выдержать короткое замыкание. Следовательно, управление не нуждается в ограничении тока.

Регулировка напряжения

Для установки напряжения отключите аккумулятор и подключите к выходу фиктивный нагрузочный резистор номиналом 1 кОм.Резистор необходим для шунтирования потенциального тока утечки MOSFET, а также тока зеленого светодиода.

Напряжение отключения

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

Плавающий заряд свинцово-кислотных аккумуляторов

Этот элемент управления заряжает аккумулятор постоянным напряжением, а также поддерживает его в заряженном состоянии (плавающий заряд).Спецификация напряжения плавающего заряда немного ниже, чем напряжение заряда, поэтому для согласования обоих напряжений достигается компромисс путем простого снижения напряжения — именно так работают ВСЕ автомобильные системы. Для получения максимального заряда батареи 12 В установите регулятор на 14–14,6 В. Автомобильные системы дополнительно снижают напряжение до 13–13,5 В, чтобы приспособиться к работе в условиях высоких температур, поскольку батарея обычно располагается в горячем моторном отсеке — батарея имеет отрицательный тепловой коэффициент напряжения.

Управление температурным режимом

Это линейный последовательный стабилизатор, который рассеивает значительную мощность, когда проходной транзистор одновременно проводит ток и падает напряжение – во время максимальной скорости заряда, когда падение напряжения низкое, радиатор нагревается – когда аккумулятор полностью заряжен и ток заряда низкий, радиатор холодный – но когда батарея начинает дозаряжаться при максимальном напряжении, радиатор сильно нагревается – такова природа линейного регулятора.При 4 А на Q3 падает 3,3 В (при условии, что напряжение солнечной панели составляет 18 В) (оставшиеся 0,7 В — это падение напряжения на D3. P = 4 А * 3,3 В = 13,2 Вт. Радиатор рассчитан на 3,9 °C/Вт, поэтому температура радиатора повышение = 13,2 Вт * 3,9 ° C / Вт = 51,5 ° C. Добавление температуры окружающей среды 25 ° C дает температуру радиатора 76,5 ° C. Хотя на ощупь это может показаться очень ГОРЯЧИМ, транзистор все еще холодный. рассчитан на температуру перехода 175°C

Собираем все вместе

Выполните следующие шаги, чтобы легко собрать устройство дома:

  • Загрузите файлы Gerber для печатной платы отсюда или ниже.
  • Перейдите на сайт PCBWay.com и загрузите файлы и получите свои печатные платы дома по очень низкой цене. Кроме того, вы можете получить приветственный бонус в размере 5 долларов. Они являются наиболее рентабельными и ориентированными на качество производителями печатных плат. Вы можете заказать свои прототипы печатных плат в небольшом количестве, всего 5 штук печатных плат. В дополнение к стандартным печатным платам мы также можем поддерживать усовершенствованные печатные платы, FPC/жестко-гибкие печатные платы и другие сопутствующие услуги.
  • Припаяйте компоненты к печатной плате в соответствии со схемой и конструкцией, показанной ниже.
  • Подключите входной источник питания (постоянного тока) к входным клеммам от солнечных батарей и с помощью мультиметра отрегулируйте выходное напряжение, регулируя винт на потенциометре.
  • Подключите выходные клеммы к батареям для зарядки.

Примечание: Будьте осторожны при зарядке аккумуляторов, так как неосторожное обращение с ними может привести к серьезным несчастным случаям. Автор или спонсоры не должны нести ответственность за какой-либо инцидент. Этот проект предназначен только для образовательных целей.

Контроллер заряда солнечной батареи своими руками | Hackaday.io

  1. Винтовые клеммы × 2
  2. 1N4148 – Быстрое переключение общего назначения × 1
  3. Диод P600G × 1
  4. Конденсатор 0.1UF × 2
  5. 5 мм светодиодов: красный × 1
  6. 5 мм светодиод: зеленый × 1
  7. fqp27p06 60v p-канал mosfet × 1
  8. 2n3904 bjt × 3
  9. резистор 10k Ом × 3
  10. резистор 4.75k Ом × 2
  11. Резистор для сквозных отверстий, 20 кОм × 2
  12. Резистор для сквозных отверстий, 18 кОм × 1
  13. Резистор 10 кОм × 1
  14. Резистор для сквозных отверстий, 3,9 кОм × 1
  15. 9000
  16. 1N4735A Одиночный стабилитрон × 1
  17. Поворотный потенциометр (стандартный) × 1

Простое солнечное зарядное устройство должно иметь 3 встроенных основных функции:

  • Это должно быть дешево.
  • Удобен для неспециалистов и прост в сборке.
  • Должен быть достаточно эффективным, чтобы удовлетворять основные потребности в зарядке аккумуляторов.

Основное свойство этого устройства — преобразовывать солнечную энергию в электрическую — сделало его очень популярным, и теперь его активно рассматривают как будущее решение всех кризисов или нехватки электроэнергии.

Солнечная энергия может использоваться непосредственно для питания электрооборудования или просто храниться в соответствующем устройстве хранения для последующего использования.

Обычно существует только один эффективный способ хранения электроэнергии — использование перезаряжаемых батарей.

Аккумуляторы, вероятно, являются лучшим и наиболее эффективным способом сбора или хранения электроэнергии для последующего использования.

Энергия солнечного элемента или панели солнечных батарей также может быть эффективно сохранена, чтобы ее можно было использовать в соответствии с собственными предпочтениями, обычно после захода солнца или в темное время суток, когда накопленная энергия становится очень необходимой для работы освещения. .

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

Напряжение от солнечной панели может сильно варьироваться в зависимости от падающих солнечных лучей, и ток также варьируется по тем же причинам, что и выше.

Вышеупомянутые две причины могут сделать параметры зарядки типичной перезаряжаемой батареи очень непредсказуемыми и опасными.

Об этой схеме солнечного зарядного устройства

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

  • Мощность солнечной панели: 50 Вт (4 А, 12 В номинально) (напряжение холостого хода: от 18 до 20 В)
  • Диапазон выходного напряжения: от 7 до 14 В (регулируется) (не рекомендуется для приложений 6 В) рассеиваемая мощность D3)
  • Типичное падение напряжения: 1.25 В при 4 А
  • Максимальный ток: 4 А (ограничение тока обеспечивается характеристиками солнечной панели)
  • Регулировка напряжения: 10 мВ (от холостого хода до полной нагрузки)
  • Разряд батареи: 1 мА (китайский контроль разряда обычно составляет 5 мА)
  • Светодиодные индикаторы:
  • КРАСНЫЙ: Солнечная панель активна
  • ЗЕЛЕНЫЙ: Ограничение тока последовательного регулятора (полностью заряженный или дозаряженный)
  • Светодиодные индикаторы:
    КРАСНЫЙ: Солнечная панель активна
    ЗЕЛЕНЫЙ: Ограниченный ток последовательного регулятора (полностью заряженный или дозаряженный)
  • Реверс защита батареи: управление отключается, если батарея случайно подключена в обратном направлении.

Схема цепи контроллера заряда солнечной батареи 12 В

R4 и D1 образуют источник опорного напряжения шунтирующего стабилитрона 6 В. Q1 и Q2 составляют классический дифференциальный усилитель, который усиливает разницу между опорным напряжением и напряжением обратной связи от плеча потенциометра R6. Выход берется с коллектора Q1 и управляет затвором P-канального МОП-транзистора Q3. Дифференциальное усиление по напряжению, вероятно, составляет от 100 до 200. Для лучшей производительности я выбрал Q1 и Q2 для согласования hFE.По мере увеличения напряжения обратной связи на плече R6 Q2 включается сильнее и отбирает часть эмиттерных токов у Q1. Ток коллектора Q1 следует за током эмиттера и меньше падает напряжение на R1, тем самым уменьшая Vgs Q3 и отключая его. C2 обеспечивает частотную компенсацию для предотвращения колебаний усилителя.

Q3 бездействует, если только батарея не…

Читать далее »

Создайте контроллер заряда солнечной батареи — Новости Матери-Земли

1 / 5

Заряд батареи по отношению к напряжению батареи.

Иллюстрация сотрудников НОВОСТИ МАТЬ-ЗЕМЛЯ

2 / 5

Принципиальная схема сборки контроллера заряда солнечной батареи.

Иллюстрация сотрудников НОВОСТИ МАТЬ-ЗЕМЛЯ

3 / 5

Плюс печатной платы.

Иллюстрация сотрудников НОВОСТИ МАТЬ-ЗЕМЛЯ

4 / 5

Расположение частей.

Иллюстрация сотрудников НОВОСТИ МАТЬ-ЗЕМЛЯ

5 / 5

Температура в зависимости от напряжения батареи.

Иллюстрация сотрудников НОВОСТИ МАТЬ-ЗЕМЛЯ

❮ ❯

Контроллер заряда солнечной батареи

Фотоэлектричество, процесс получения электричества из солнечного света, становится все более популярным среди энтузиастов альтернативной энергетики. . . и по уважительным причинам. При эксплуатации фотоэлектрические панели абсолютно не загрязняют окружающую среду (чего, конечно, нельзя сказать об их производстве) и требуют минимального обслуживания. Более того, солнечные элементы неуклонно дешевеют и теперь во многих ситуациях могут конкурировать с другими альтернативными источниками энергии.

Однако, как и в случае со многими из этих независимых систем выработки электроэнергии, фотоэлектрическая установка требует некоторых средств хранения энергии. . . и самым популярным носителем сейчас является свинцово-кислотный аккумулятор. В течение дня, когда много солнечного света, электричество, вырабатываемое фотоэлектрической панелью, вызывает химические изменения в элементах батареи. Затем ночью — и в другие непродуктивные часы — этот химический процесс можно обратить вспять, чтобы извлечь накопленную энергию из батареи.

Но зарядка свинцово-кислотного аккумулятора — непростая задача.Эти чувствительные электрические приборы требуют особого ухода: должна быть гармоничная связь между фотогальваническим генератором и аккумуляторной батареей, если система должна работать эффективно и обеспечивать долгие годы службы, на которые она способна.

Зарядка аккумулятора

Солнечный свет, как и ветер, не является постоянной силой. К счастью, это гораздо более предсказуемо, чем ветер! Несмотря на сезонные изменения и погоду, мы получаем около шести часов продуктивного солнечного света каждый день.Из этих часов период с 10:00 до 14:00 обеспечивает пик солнечной радиации и большую часть доступной фотоэлектрической энергии.

Поскольку зарядка происходит не более четверти дня, в этот период мы должны вкладывать в элементы как можно больше энергии. С другой стороны, мы также должны соблюдать требования к батарее, чтобы гарантировать, что она полностью заряжена и не повреждена.

Разряженная свинцово-кислотная батарея без особых проблем выдерживает очень большую начальную зарядку.. . , но только сначала . По мере того, как аккумулятор проходит через цикл доливки и меняется его химический состав, он приобретает совершенно другой набор зарядных характеристик. Когда в ячейки будет помещено от 70 до 80   процентов от общей емкости, вытесняемое электричество начнет разлагать воду внутри батареи. . . разложение его на элементарные компоненты водорода и кислорода.

Возможно, вы заметили этот эффект, даже не осознавая, что происходит на самом деле.Ситуацию часто называют «кипением», неправильным термином, который относится к просачивающемуся виду поднимающихся пузырьков газа. Процесс правильнее называть газированием . . . и если позволить продолжаться, это может необратимо повредить клетки. Чтобы этого не произошло, ток обычно уменьшают, как только начинается выделение газа. При более низкой скорости (часто называемой струйной зарядкой ) аккумулятор можно безопасно поднять до 100-процентной емкости.

Контроллер

Очевидно, что если мы хотим согласовать наш фотоэлектрический цикл питания со схемой зарядки батареи, нам придется довести элементы до точки газообразования в течение четырехчасового периода между 10:00 и 14:00.Затем, в течение оставшейся части дня, можно применить подзарядку, чтобы поднять аккумулятор выше 80 процентов емкости. И простой контроллер может решить, когда уменьшить ток.

К счастью, батарея сама дает электрический сигнал, когда достигается точка выделения газа. Существует четко определенная зависимость между состоянием заряда ячеек и их напряжением, как показано на рис. Для 12-вольтовой батареи загазованность начинается с 12,6 вольт. . . и эта батарея будет полностью заряжена в 13.2 вольта. [ПРИМЕЧАНИЕ РЕДАКТОРА. Более подробный анализ батарей и их характеристик см. в Руководстве для мам по аккумуляторным батареям.] 

Контроллер содержит электронный компаратор, который контролирует напряжение батареи и, в свою очередь, управляет реле. Когда напряжение низкое, компаратор оставляет реле в его нормально замкнутом положении, позволяя полному фотогальваническому выходу идти на батарею. . . но как только он достигает этого порога в 12,6 В, реле размыкается и шунтирует заряд через токоограничивающий резистор.Это производит слабый заряд, который достаточно низок, чтобы продолжаться бесконечно долго, не повреждая батарею.

Для предотвращения разряда батареи через фотоэлектрическую панель в ночное время, в плюсовой вывод включен последовательно диод. Этот односторонний клапан также предотвращает питание контроллера от батареи. . . так что все потребности схемы исходят от фотоэлектрического генератора.

Строительство

Создание собственного контроллера заряда солнечной батареи — относительно простой электронный проект, основанный на печатной плате.В статье «Производите собственные печатные схемы» я рассказал о простой подготовке этих удобных цепей. Но если вы предпочитаете, вы можете заказать один готовый от Danocinths.

После того, как вы подготовили или приобрели печатную плату, просто вставьте компоненты в соответствующие отверстия, как показано на рисунке, и припаяйте их на место с помощью низковольтного утюга. Убедитесь, что интегральная схема и полупроводники обращены в правильном направлении. Их легко обратить вспять, и это приведет к их быстрой гибели.

Чтобы помочь вам следить за ходом процесса зарядки, в контроллер встроен монитор. Индикаторные лампы LED 1 и 2 показывают, соответственно, когда цепь находится на полном токе и на ручейке. (Эта функция не является существенной для работы контроллера, но может быть удобной. Если же вы решите ее исключить — удалив резисторы R6 и 7 и лампы LED 1 и 2 — устройство все равно будет выполнять свою работу.)

Готовая печатная плата должна быть помещена в какой-либо защищенный от непогоды корпус.Номер детали Radio Shack 270-224 прекрасно справляется со своей задачей.

Использование контроллера заряда солнечной батареи

Для установки регулятора заряда в вашей фотогальванической системе необходимо выполнить всего четыре соединения. Глядя на рисунок 4 в галерее изображений, вы можете видеть, что отрицательный вывод является общим для всех компонентов, соединяя отрицательные выводы фотоэлектрической батареи и батареи. Две другие точки пайки соединяются с положительными выводами системы. Один идет на положительный вывод генератора, а другой — на стороне резистора цепи — соединяется с положительным полюсом аккумулятора.

После того, как вы установили контроллер, вы должны настроить датчик напряжения, чтобы он переключал реле в нужное время. Простой способ сделать это — начать с несколько разряженной батареи и полностью повернуть VR1 по часовой стрелке, чтобы контакты реле были замкнуты и полный ток поступал на свинцово-кислотные элементы. Когда аккумулятор заряжается, контролируйте напряжение на его клеммах с помощью вольтметра. Когда уровень достигнет 12,6 вольт, поверните VR1 против часовой стрелки до тех пор, пока не разомкнется реле.Это переводит систему в режим непрерывного заряда.

Или, если у вас нет под рукой вольтметра, вы можете просто наблюдать за зарядкой элементов. Когда вы заметите, что клетки пузырятся, отрегулируйте VR1 до тех пор, пока это реле не разомкнется. Однако этот процесс немного сложен, потому что небольшое количество пузырей произойдет до того, как будет достигнута фактическая точка выделения газа. Будьте осторожны, чтобы не спутать этот природный газ с энергичным, катящимся «кипением», которое вы действительно ищете.

К сожалению, напряжение зарядки аккумулятора зависит от его температуры.Чем холоднее клетки, тем выше напряжение, необходимое для химических изменений. В идеале контроллер настраивался бы на это автоматически, но — чтобы сделать этот проект относительно простым — наше устройство не имеет встроенного датчика температуры. Следовательно, вам иногда придется вручную настраивать точку активации контроллера, чтобы компенсировать температура . . . в соответствии с диаграммой в галерее изображений.

Однако эта настройка не очень критична, так как свинцово-кислотные элементы допускают некоторую ошибку.Пока вы держите аккумулятор достаточно теплым и защищенным (как и должно быть), небольшие изменения температуры не приведут к регулировке.

Контроллер, который я описал здесь, легко выдерживает полные пять ампер мощности и может выполнять работу коммерческих устройств стоимостью 100 долларов и более! Удивительно, но вы можете построить его самостоятельно за несколько расслабляющих вечерних часов менее чем за 20 долларов. А с устройством на месте вы сможете быть уверены, что батарея для вашего фотоэлектрического генератора получает именно то количество тока, которое необходимо для эффективной зарядки.

Почему не автоматическое регулирование?

Контроллеры заряда для свинцово-кислотных аккумуляторов существуют примерно столько же, сколько и сами аккумуляторы. Например, многие наверняка знакомы с регуляторами напряжения, используемыми в электрических системах автомобилей. На самом деле, вам может быть даже интересно, зачем вам нужно создавать специальный контроллер для ваших фотоэлектрических панелей. . . когда автомобильный регулятор на замену можно легко купить за несколько долларов.

Что ж, ответ заключается в том, что фотоэлектрические панели и автомобильные генераторы или генераторы переменного тока совершенно разные.. . и, соответственно, контроллеры, подходящие для этих двух типов систем, работают на очень разных принципах. Регулятор напряжения в вашем автомобиле управляет скоростью зарядки аккумулятора, контролируя напряжение (а не ток). Это достигается за счет изменения тока, протекающего по обмоткам возбуждения генератора. Затем ток поля создает магнитное поле в генераторе, а выходное напряжение устройства прямо пропорционально силе этого поля: чем сильнее магнитный поток, тем выше напряжение.

Когда зарядное напряжение начинает подниматься выше предела, установленного аккумулятором, регулятор уменьшает ток в обмотке возбуждения. Это снижает выходную мощность устройства, а уровень заряда батареи и уровень заряда остаются на одном уровне.

Фотогальванические элементы, с другой стороны, не имеют обмотки возбуждения, в которой можно было бы изменить зарядный ток. Таким образом, автомобильный регулятор будет менее чем бесполезен с фотоэлектрической панелью. Кроме того, в большинстве ветряных генераторов используется схема, очень похожая на автомобильный регулятор напряжения, поэтому описанный здесь фотоэлектрический контроллер предназначен исключительно для солнечных батарей.Это правильный инструмент для правильной работы!

Список материалов

Деталь  

RL1 (реле 12 В)

IC1 (LM339)

R1, R2 (33 кОм)

R3, R5, R6, R7 (470 Ом)

R4 (2,2 МОм)

R8 (1 кОм)

Rs (5 Ом, два по 10 Ом параллельно)

VR1 (50 кОм)

Д1 (1N5400)

D2 (стабилитрон 6,2 В)

Светодиод 1, Светодиод 2 (лампа)

Q1 (MPS222A)

Опубликовано 1 марта 1984 г.

РОДСТВЕННЫЕ СТАТЬИ

Будь то ваш первый сезон родов или вы опытный ветеран, вот некоторые вещи, которые помогут вам подготовиться к наиболее успешному сезону.

Большинство из нас понятия не имеет, откуда берется наша пища, а тем более обо всех звеньях цепи, которые должны быть скоординированы, чтобы получить эту пищу. Фермерские рынки предлагают покупателям противоположное – короткий путь от фермы до рынка, прямые отношения между фермой и потребителем и полную прозрачность на этом пути.

В этом выпуске программы «Новости и друзья Матери-Земли» Кайл Ферлеманн беседует с нами о готовности к чрезвычайным ситуациям в городах и пригородах.Кайл Ферлеманн — писатель и преподаватель, умеющий помещать комплекс в контекст. Он мастер-сантехник, прослужил в армии 33 года и преподавал в начальных классах, поэтому ему […]

Подключение нескольких контроллеров заряда к одному блоку батарей

Вот вы и задаетесь вопросом, можно ли заряжать аккумуляторный банк с двумя контроллерами заряда?

ДА! Вы можете добавить столько контроллеров заряда, сколько захотите! Продолжайте читать эту статью, чтобы узнать, как это сделать.

Вот несколько причин, по которым вам может понадобиться добавить еще один контроллер заряда:

  • Вы хотите добавить в свою систему дополнительные солнечные панели.
  • Вы хотите добавить панель с характеристиками, отличными от уже имеющихся.
  • Вы хотите отделить панели друг от друга, потому что они получают тень в разное время дня.

Теперь ваш следующий вопрос может быть: нужно ли им общаться друг с другом?

Как контроллеры заряда взаимодействуют друг с другом?

Контроллеры заряда измеряют внутреннее сопротивление батареи и посылают ток на клеммы батареи в зависимости от сопротивления батареи.Если батарея находится в состоянии низкого заряда, сопротивление будет низким, и контроллер заряда будет заряжаться в массовом режиме (в зависимости от типа батареи).

Если сопротивление увеличится, зарядный ток уменьшится, так как батарея почти полностью заряжена.

Если два или более контроллера заряда заряжают одну и ту же батарею, батарея будет заряжаться быстрее. Несколько контроллеров заряда не будут конкурировать друг с другом, потому что все они воспринимают одинаковое внутреннее сопротивление батареи.Если контроллер заряда A подает 100 Вт, контроллер заряда B также подает 100 Вт в батарею.

Когда вы программируете свой контроллер заряда, вы можете добавить напряжение отсечки в программное обеспечение. Это означает, что если ваша батарея достигнет заранее определенного напряжения, она перестанет заряжаться. Вы можете указать контроллеру заряда A зарядить до 12 вольт, а контроллеру заряда B зарядить до 12,8 вольт. Это не обязательно, но полезно знать, потому что один контроллер заряда может перестать заряжаться, если он достигнет этой точки, и вам будет интересно, почему это так.Кроме того, если провода контроллера заряда А немного длиннее, он может перейти в плавающий режим раньше, чем контроллер заряда В из-за падения напряжения (повышенного сопротивления).

Если зарядный ток станет слишком большим, внутреннее сопротивление батареи изменится из-за выделяемого тепла. Затем контроллеры заряда уменьшат потребляемую мощность батареи.

Подключение двух линий к двум контроллерам заряда

В этом примере к каждому контроллеру заряда подключены две цепочки или массивы солнечных панелей.Эта установка идеальна, если у вас есть несколько солнечных панелей с разным рейтингом. Обратитесь к статье о последовательном и параллельном подключении солнечных панелей, если вы хотите узнать больше о том, как подключить ваши панели, или посмотрите мое видео.

Вы также можете использовать этот вид установки на лодке. Если один контроллер заряда находится в тени паруса, а другой находится под прямыми солнечными лучами, солнечная панель по-прежнему будет обеспечивать максимальную мощность. Заштрихованная панель обеспечивает пониженную мощность. Это очень похоже на параллельное подключение панелей.

Две строки для нескольких контроллеров заряда и одной батареи

 

Синхронизация нескольких контроллеров заряда

Если вы используете два или более контроллеров заряда, они не должны обмениваться данными друг с другом.

Может быть проблема с залитыми свинцово-кислотными аккумуляторами, когда они выравниваются каждый месяц. Если у вас есть несколько контроллеров заряда, подключенных к аккумуляторной батарее, они выравниваются чаще, что не очень хорошо для батареи.Вам нужно отключить функцию выравнивания на других контроллерах заряда, чтобы у вас был только один контроллер заряда, выполняющий функцию выравнивания.

Некоторые модели могут взаимодействовать друг с другом, например модели Victron BlueSolar и SmartSolar. Связь происходит с помощью встроенного модуля Bluetooth для модели SmartSolar. Для более крупных систем рекомендуется использовать порт VE.can.

Причина связи между контроллерами заряда в том, что только один контроллер заряда будет балансировать элементы, а не все (только со свинцово-кислотными).

Оба контроллера заряда будут подавать максимальное количество тока на батарею.

Максимальный ток заряда

Свинцово-кислотные аккумуляторы можно заряжать только при низкой скорости заряда (емкость 0,2xАч). в то время как литиевые батареи можно заряжать с более высокой скоростью заряда (емкость 1xАч).

Например, вы можете эффективно заряжать свинцово-кислотную батарею емкостью 100 Ач током 20 А или литиевую батарею емкостью 100 Ач током 100 А.

Вы должны принять это во внимание.Если зарядный ток будет выше этих значений, энергия будет рассеиваться в виде тепла или BMS (система управления батареями) ограничит ток, протекающий в батарее. Убедитесь, что емкость вашего аккумулятора (Ач) достаточна для установки другого контроллера заряда.

Заключение

Вы можете подключить несколько контроллеров заряда параллельно для поддержки расширяющейся солнечной системы. Вам не нужно иметь контроллеры заряда, которые могут общаться друг с другом, но вы должны включать функцию выравнивания только в одном из них, если у вас есть залитые свинцово-кислотные батареи.

Таким образом вы подключаете несколько контроллеров заряда к одному блоку батарей. Надеюсь, эта статья была полезной!

MidNite Solar Inc. Электрические компоненты системы возобновляемой энергии и электронные панели



Образовательные/обучающие видеоролики
MidNite Solar Operations
Если вы когда-нибудь задумывались о том, как что-то делается здесь, в MidNite Solar, посмотрите это часовое видео о том, что мы делаем.
Заводские операции

Боб Гудгель


ОТЗЫВЫ
Посмотрите, что говорят люди.
Проверьте это!
Форумы MidNite

Посетите наши форумы MidNite Solar. Расскажите о наших новых видеороликах PowerTime. Как насчет нашего классического локального приложения? Или любой из наших других популярных продуктов!

Обсудите их здесь с другими пользователями и нами, включая Райана, Роя Батлера (резидентский гуру ветра), Сью и модератора Кайла. Райан и Рой — профессиональные установщики солнечной и ветровой энергии с более чем 40-летним опытом работы в области альтернативной энергетики.Приятно иметь возможность задавать вопросы о продуктах и ​​получать ответы от человека, знающего ответы на собственном опыте.

Ознакомьтесь с форумами MidNite здесь.


Профиль компании
MidNite Solar — инновационная производственная компания, которая начала с производства высококачественных и экономичных разъединителей постоянного и переменного тока для альтернативной энергетики. Теперь MidNite производит широкий спектр продуктов альтернативной энергетики.

Добавляется новая линейка продуктов MidNite — MNB17-F5 и MNB17-F3.Серия MNB17 является одной из самых передовых модульных инверторно-зарядных систем на основе аккумуляторов, когда-либо разработанных. Модульная конструкция означает отсутствие тяжелых деталей, которые нужно поднимать и закреплять на стене. Системы серии MNB17 поддерживают горячую замену и доступны в различных конфигурациях напряжения. Говорящая графическая панель будет говорить на английском, испанском и французском языках. MidNite — единственный производитель подобной системы, и она навсегда изменит отрасль возобновляемой энергетики.

Новый инвертор/зарядное устройство Rosie — еще одно интересное дополнение к семейству инверторов MidNite Solar! Rosie — самый универсальный инвертор/зарядное устройство в своем классе, он идеально подходит для средних систем возобновляемой энергии.Rosie имеет опциональную E-Panel, которая поставляется с необходимыми входными выключателями переменного и постоянного тока, включая байпасные выключатели инвертора.

MidNite вскоре добавит два новых продукта в свою линейку контроллеров заряда с отслеживанием точки максимальной мощности (MPPT): The Barcelona (MNBCLNA) и The Hawke’s Bay. Барселона идеально подходит для более крупных аккумуляторов постоянного тока, работающих как в сетевых, так и в автономных установках. Для Barcelona доступен дополнительный блок выключателя (MNBCLNA-BB). Hawke’s Bay выпускается в двух моделях: MHAWKE’S BAY 90 и MHAWKE’S BAY 120.Для обеих моделей доступны дополнительные коробки выключателей (MHAWKE’S BAY BB-125).

Компания MidNite Solar только что добавила новую линейку самодельных инверторов и контроллеров заряда. Линия DIY поставляется с гарантией, полностью поддерживаемой MidNite, и, как всегда, с лучшей командой технической поддержки в бизнесе по исключительной цене. Совместимость практически с любым химическим составом батареи и полностью регулируемые уставки делают эту линейку достаточно разнообразной практически для любого небольшого бытового солнечного применения.

Классическая серия контроллеров заряда MPPT компании MidNite — это самые совершенные, полнофункциональные контроллеры на рынке, а также единственные контроллеры, перечисленные в ETL, предназначенные для работы с солнечными, ветровыми и микро-гидроэлектрическими системами.

MidNite предлагает полную линейку предварительно смонтированных аккумуляторных систем для автономных автономных автономных сетей, аккумуляторных сетей, а также резервных аккумуляторных установок со связью по переменному току. MidNite использует инверторы SMA, Schneider / Xantrex и Magnum Energy в наших предварительно смонтированных системах, предоставляя широкий спектр решений для жилых и коммерческих проектов.

MidNite Solar — крупнейший производитель комбайнов в Северной Америке от MNPV3 до MNPV10-1000.

Полный ассортимент устройств защиты от перенапряжений (SPD) MidNite обеспечивает высочайший уровень защиты от грозовых разрядов и скачков напряжения в сети.Они очень конкурентоспособны по цене.


Facebook и Twitter

Как выбрать солнечный контроллер заряда для электросистемы самодельного автофургона — EXPLORIST.life

Что такое солнечный контроллер заряда?

Контроллер заряда получает энергию, вырабатываемую солнечными панелями, и преобразует «мощность солнечной панели» в форму энергии, которую могут использовать батареи.

Небольшое примечание, прежде чем мы начнем. Это лишь одна часть всеобъемлющей серии «Как установить электрическую систему автодома своими руками». Если вы только что наткнулись на эту статью, не увидев ее, вероятно, некоторые вещи мы уже рассмотрели. Если вы хотите ознакомиться с этим пошаговым руководством, вы можете сделать это здесь: https://www.explorist.life/diy-campervan-solar

Кроме того, у нас есть интерактивные схемы подключения солнечных батарей, которые представляют собой комплексное решение от А до Я, чтобы точно научить вас, какие детали и где должны быть, какой размер проводов использовать, рекомендации по размеру предохранителей, размеры наконечников проводов и все другие вещи, которые помогут сэкономить. вам время и разочарование.Вы можете проверить это здесь: https://www.explorist.life/solarwiringdiagrams/

Наконец, для этого сообщения в блоге, которое вы читаете прямо сейчас, у нас есть калькулятор, который поможет вам выбрать контроллер заряда. Я НАСТОЯТЕЛЬНО рекомендую прочитать этот пост, чтобы по-настоящему узнать, как работает контроллер заряда, но если все, что вам нужно, это калькулятор, вот он:

Как работает контроллер заряда?

Солнечные панели обычно выдают напряжение, слишком высокое для использования батарей.Если ваши солнечные панели подключены последовательно, как я рекомендую, вы можете получить более 100 вольт, выходящих из солнечных панелей. Если вы подключили свои 100 вольт от солнечных батарей напрямую к аккумулятору, это не сработает. Контроллер заряда регулирует напряжение от солнечных панелей до 12,6–14,6 вольт, которые батареи могут хранить/использовать.

Контроллер заряда регулирует напряжение от солнечных батарей.

MPPT и ШИМ-КОНТРОЛЛЕРЫ ЗАРЯДА

Существует два основных типа контроллеров заряда.Это MPPT и PWM. Этот пост в блоге представляет собой ускоренный курс по солнечному дизайну, и подробное описание различий выходит за рамки этого поста в блоге. Вот что вам нужно знать о контроллерах заряда MPPT и PWM. MPPT — более новая и эффективная технология. С этого момента каждый раз, когда я буду говорить о контроллерах заряда, я буду говорить только о контроллерах заряда MPPT, поскольку я хочу помочь вам создать высококачественную расширяемую солнечную установку.

КАК СООТВЕТСТВОВАТЬ СОЛНЕЧНЫЕ ПАНЕЛИ С КОНТРОЛЛЕРОМ ЗАРЯДА

Контроллер заряда Victron BlueSolar MPPT – одна из моих любимых серий контроллеров заряда.Если вы заметили, существует МНОГО разных размеров контроллеров заряда:

ЧТО ОЗНАЧАЮТ ЭТИ ЦИФРЫ?!?

Позволяет использовать Victron SmartSolar MPPT 100 | 30 например. 1-е число, 100, означает максимальное входное напряжение , которое контроллер может выдержать . Другими словами, Victron SmartSolar MPPT 100 | 30 может выдерживать максимум 100 вольт, поступающих от солнечных панелей на контроллер заряда. 2-е число, 30, представляет собой максимальное количество ампер, которое контроллер может выдать на АККУМУЛЯТОРЫ .

*МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ*

Допустим, у вас есть 4 солнечные панели по 100 Вт со следующими характеристиками.

КАЖДАЯ солнечная панель мощностью 100 Вт имеет напряжение холостого хода (Voc) 21,6 вольт. и оптимальный рабочий ток 6,72 ампер. Это единственные две цифры, которые нас сейчас беспокоят. Обычно я рекомендую просто соединять все ваши солнечные панели последовательно для простоты и эффективности. Это означает: эти 4 солнечных панели по 100 Вт соединяются вместе следующим образом:

Так как они подключены последовательно, напряжения складываются вместе, итого получается 86.4 вольта. (Напряжение холостого хода (Voc) для панелей 21,6 x 4). Сила тока на «входной» стороне 100-ваттных солнечных панелей остается равной 6,72, поскольку последовательно напряжения добавляются, а сила тока остается неизменной.

Таким образом, 86,4 вольт ниже безопасного порога 100 максимальных вольт Victron SmartSolar MPPT 100 | 30 солнечный контроллер.

100 — первое число. А как насчет второго числа, 30?

30 в Victron SmartSolar MPPT 100 | 30 — это МАКС. результирующий ток ПОСЛЕ того, как солнечный контроллер сработал, это волшебство .Нам нужно сделать некоторые математические расчеты, чтобы определить силу тока. Вот что мы знаем:

  • У нас есть 4×100 ватт солнечных панелей общей мощностью 400 ватт.
  • Предположим, что батареи 12,6 В
  • Ампер = Ватт / Вольт

Это означает, что при 400 Вт и 12,6 В мы можем ожидать до 31,74 А на выходе солнечного контроллера.


400 ватт / 12,6 вольт (аккумулятор) = 31,74 ампер на выходе контроллера заряда.

Теперь мы говорим о Victron SmartSolar MPPT 100 | 30, мы должны сравнить это второе число, 30.

31,74 ампера немного превышает пороговое значение 30 ампер. НО…

Солнечные панели редко выдают полную мощность. И…

В Victron SmartSolar MPPT 100 | 30, говорят, что их контроллер хорош для солнечных батарей до 440 Вт:

Всегда полезно доверять спецификациям и рекомендациям производителя.

И… Если вам случится «переборщить» с Amperage, это не так уж и важно с точки зрения урона. Это будет просто потеря мощности, которую контроллер не сможет преобразовать.

Итак, Victron SmartSolar MPPT 100 | 30 идеально подходит для этих 4 x 100 солнечных панелей.

Но что, если вы любите перестраховываться? Что, если вы хотите немного места для маневра? Здорово! Размер до Victron SmartSolar MPPT 100 | 50. Конечно, это немного больше денег, но если вам стоит иметь в наличии дополнительные 20 ампер, дерзайте.

Итак, зачем вам пространство для маневра или запас прочности? Поговорим о температуре

Солнечный контроллер против температуры

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ… Когда температура падает, солнечные панели фактически производят БОЛЬШУЮ мощность.

Честно говоря, математика становится запутанной, поэтому я сделал калькулятор, в который вы можете ввести все значения для вашей настройки, чтобы ВЫ могли видеть, как температура влияет на настройку вашей солнечной панели, А ТАКЖЕ даст вам рекомендацию о том, какой солнечный контроллер вам нужен. необходимо учитывать температуру солнечной панели.

Под калькулятором есть видео, которое вы можете посмотреть, если вам нужны дополнительные инструкции по его использованию:

Теперь, когда вы знаете, какой тип контроллера заряда совместим с вашими солнечными панелями, пришло время узнать, как выбрать инвертор для вашей установки DIY Camper.Проверьте это здесь:

How-to Choose an Inverter for a DIY Camper Van Electrical System

Все, что вы узнаете здесь, будет использовано в наших БЕСПЛАТНЫХ интерактивных схемах подключения солнечных батарей. Если вы еще этого не сделали, ознакомьтесь с ними, так как они представляют собой комплексное решение для электрической системы автодома. Ознакомьтесь с ними здесь: https://www.explorist.life/solarwiringdiagrams/

Помните, что это только одна часть полной обучающей серии по электротехнике кемперов.Чтобы увидеть все отдельные руководства, нажмите здесь: https://www.explorist.life/diy-campervan-solar

И, наконец, если вы нашли это руководство полезным, то для нас будет очень важно, если вы поделитесь им с кем-то, кто может его использовать, прикрепите его к Pinterest для дальнейшего использования или поделитесь им в группе Facebook, когда кто-то вопрос по этой теме. Нажмите на пузырек в правом нижнем углу, чтобы подписаться на уведомления о будущих обновлениях, и, как всегда, оставьте любые вопросы, которые у вас есть, в комментариях ниже.

Что такое солнечный контроллер? Как соединить контроллер и солнечную панель? Солнечная батарея — POWOXI

     Что такое солнечный контроллер?

Солнечный контроллер используется в системе солнечной энергии. Он регулирует и контролирует условия зарядки и разрядки батареи, а также контролирует электрическую мощность модуля солнечных батарей и батареи в нагрузке в соответствии с потребляемой мощностью нагрузки и является основной частью управления всего фотоэлектрического источника питания. система.

 

8A солнечный контроллер powxi для батареи 12 В

 

Роль солнечного контроллера

Основная функция солнечного контроллера заключается в контроле напряжения батареи и размыкании цепи, а также остановке зарядки батареи, когда напряжение батареи поднимается до определенного уровня.

Проще говоря, солнечный контроллер может делать три вещи:

1. Функция регулирования мощности.

2. Функция связи: простая функция инструкции и функция связи по протоколу, такая как Ethernet RS485, беспроводная связь и другие формы фонового управления.

3. Идеальная функция защиты: электрическая защита, защита от обратного соединения, защита от короткого замыкания, защита от перегрузки по току, защита от перезарядки, защита от переразряда и т. д.

Типы солнечных контроллеров

Популярными солнечными контроллерами на рынке являются в основном обычные солнечные контроллеры, солнечные контроллеры PWM и солнечные контроллеры MPPT.

Обычные солнечные контроллеры работают, подключая выход солнечной панели непосредственно к порту батареи и отключая его, когда батарея полностью заряжена.Из-за внутреннего сопротивления батареи ее трудно наполнить. КПД преобразования зарядки составляет всего 70-76%.

PWM означает широтно-импульсную модуляцию. PWM солнечный контроллер использует цифровой выход микропроцессора для управления аналоговой схемой, которая представляет собой метод цифрового кодирования аналогового сигнала электричества. Цифровое управление аналоговой схемой может значительно снизить стоимость и энергопотребление системы. КПД преобразования зарядки составляет 75-80%.

MPPT, отслеживание точки максимальной мощности, означает отслеживание максимальной мощности. Солнечный контроллер MPPT может определять напряжение выработки электроэнергии солнечными панелями в режиме реального времени и отслеживать максимальное значение напряжения и тока (VI), чтобы система заряжала аккумулятор с максимальной выходной мощностью. Эффективность отслеживания MPPT 99%. Эффективность отслеживания MPPT составляет 99%, а эффективность всей системы может достигать 97%.

Как соединить контроллер и солнечную панель

Основным ориентиром является мощность и выходное напряжение солнечной панели.Например, для панели 60Вт, 12В контроллер может выбрать 5А. Напряжение солнечной панели, как правило, выше, когда она не нагружена, и здесь напряжение относится к напряжению батареи.

Таким образом, мощность и напряжение солнечной панели определяют, какой размер контроллера вам следует выбрать.

 

Подробнее

В чем разница между солнечными панелями?

Как обслуживать аккумулятор моего автомобиля? 5 важных советов, которые знает каждый хороший водитель!

Какое зарядное устройство на солнечных батареях лучше всего подходит для автомобильного аккумулятора??

Как зарядить автомобильный аккумулятор зимой?

Солнечные идеи своими руками.Вот то, что вы никогда не знали и что вам нужно!

Каковы плохие последствия автомобильного аккумулятора, который часто разряжается?

Сколько ватт солнечной панели мне нужно, чтобы вырабатывать 40 А в день для лодки?

Как выбрать подходящее зарядное устройство на солнечных батареях для автомобильного аккумулятора 12 В?

Как обслуживать лодочный аккумулятор? Небольшой совет сэкономит вам 1000 долларов!

Действительно ли Jump Starter работает так хорошо?

Три основных типа солнечных панелей

Почему зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов на солнечных батареях синего цвета?

Когда чистить солнечные панели

Как очистить солнечные панели

Обязательное руководство по выбору портативной солнечной панели

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.