Արևային վահանակների զանգված ՝ չինական MPPT մոդուլով ՝ 11 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

Համառոտ նկարագրություն արևային վահանակների լավ աշխատանքի և բավականին էժան գնով…

Ես բացարձակապես չեմ երաշխավորում բովանդակությունից որևէ մեկը, դրանք կարող են պարզապես խենթ մարդու թշվառ լինել, իրականում ես խիստ կասկածում եմ, որ դրանք…

Որոշ նկարներ գտնվել են առցանց և ենթադրվում է, որ դրանք անվճար են օգտագործման համար, եթե հեղինակային իրավունքով պաշտպանված նկար եք գտնում, գրեք ինձ:

Արևային վահանակների գնահատականները չպետք է ընկալվեն որպես այլ բան, քան շատ կոպիտ ուղեցույց, հրապարակված տեխնիկական բնութագրերն այն են, ինչ հնարավոր է հասնել լաբորատոր պայմաններում ՝ հատուկ լույսի աղբյուրներով և այլն: Գործնականում անհնար է այս կատարումը ստանալ իրատեսական պայմաններում: Այնուամենայնիվ, նրանք ելակետ են տալիս, երբ որոշում են, թե ինչ են ստանալու: Որքան ես գտել եմ, որ տեխնիկական բնութագրերը համեմատելի են միայն արտադրողի պորտֆելում, տարբեր արտադրողների միջև համեմատելը լավագույն դեպքում հնարավորություն է:

Էժան արեւային վահանակի կարգավորիչի մոդուլներ կարելի է գտնել eBay- ում, AliExpress- ում կամ նմանատիպ կայքերում: Չնայած բոլորովին տարբեր լինելուն, նրանք բոլորը պնդում են, որ կատարելապես աշխատում են արևային վահանակների աշխատանքի օպտիմալացման վրա: Unfortunatelyավոք, նրանք բոլորը ճշմարտությունը չեն ասում:

Երբ ես կառուցեցի իմ առաջին արևային վահանակների զանգվածները մի քանի տարի առաջ, ես պետք է մաղեի շատ տեղեկատվություն, մինչև վերջապես հասկանայի այն, ինչ այժմ կարծում եմ, որ ճշմարտություն է, իհարկե, շարունակական զարգացումը կարող է հանգեցնել նրան, որ վաղը լիովին ճշմարիտ կլինի:.

Հիմնականում կա ընտրություն PWM և MPPT կարգավորիչների միջև, իսկ արևային վահանակների համար MPPT- ը ճանապարհ է:

MPPT կարգավորիչը փորձում է օգտագործել արևային վահանակը, որտեղ վահանակը տալիս է առավելագույն էներգիա ՝ MPPT = Max Power Point Tracking: Otherանկացած այլ տեսակի կարգավորիչ թույլ կտա ձեզ ավելի ցածր արդյունավետություն, քանի որ վահանակը, հնարավոր է, չի օգտագործում իր ողջ ներուժը, սա ճիշտ է ՝ չինական էժան վահանակներ եք օգտագործում, թե այլ բան:

Էժան չինական MPPT կարգավորիչը, որը ես օգտագործում եմ, շատ հիմնական է, դուք սահմանում եք MPP- ի լարումը, և կարգավորիչը փորձում է այն պահել այնտեղ: Ավելի առաջադեմ կարգավորող մարմինները պարբերաբար «մաքրում» են կատարում MPP- ն գտնելու համար (որտեղ կորը հարթ է): Էժանագին նախագծերը լավ են պարզ նախագծերի համար, բայց եթե ցանկանում եք ձեր վահանակներից ամեն մի հյութ քամել, ապա դա չեք կարող խնայել, և որպես հավելյալ բոնուս կարող եք պարզապես հավաքել ամեն ինչ ՝ չկարդալով այս «թե ինչպես» -ը…

Քայլ 1: Հավաքեք ձեր ռեսուրսները

Ավելի ներքևում ես կատարում եմ իմ կատարած քայլերի համառոտ նկարագրությունը `մի տեսակ շրջադարձային:

Ձեզ հարկավոր կլինի հետևյալը.

- Արևային վահանակ (ներ) (ես օգտագործում եմ մի քանի էժան չինական վահանակներ Ալիից, որոնք կապված են զանգվածների հետ)

- MPPT մոդուլ (ես օգտագործում եմ էժան չինական մոդուլներ Ալիից)

- Schottky դիոդներ (1 -ը մեկ արևային վահանակի համար)

- Հզորության դիմադրողներ, ֆիքսված արժեքներ (ես օգտագործում եմ 10, 33, 47, 120, 330 Օմ խառնուրդ, գնահատված 3/4/5/9/10W)

- Փոփոխական հզորության դիմադրություն (ես օգտագործում եմ 100 Օմ/2 Ա սահող դիմադրություն)

- DMMs, ես խորհուրդ եմ տալիս 2, մեկը DC լարման չափման և մեկը DC հոսանքի չափման համար

- Կարգավորելի DC լարման աղբյուր

- մալուխներ

- Գարեջուր, եթե եղանակը լավ լինի, գուցե մի քանիսի կարիք լինի

Քայլ 2. Որոշեք նպատակային օգտագործումը

Ո՞րն է ձեր արևային վահանակի (ներ) ի նպատակային օգտագործումը:

Ո՞րն է MPPT mpdule- ի ելքային լարումը:

Իմ դեպքում ես ունեմ մի քանի բավականին նման օգտագործում:

Rayանգված 1 - Շարժական բջջային հեռախոսի լիցքավորիչ, որն օգտագործվում է արշավների և հետախույզների ժամանակ (նպատակային լարման 12.3 Վ)

Rayանգված 2 - Թրոլինգի շարժիչի մարտկոցը լիցքավորելով փոքր (12 ֆտ) թիավարման նավակի համար (նպատակային լարումը ՝ 13.6 Վ)

Մաս 3

Քայլ 3: Միացրեք արևային վահանակները զանգվածներում

Կախված ձեր օգտագործումից, անհրաժեշտ կլինի միացնել վահանակը շարքով կամ զուգահեռաբար, գուցե նույնիսկ դրանց համակցություններով, անհրաժեշտ Վոլտ/Ամպեր հասնելու համար:

Ես սկսում եմ Schottky դիոդները տեղում զոդելուց, այնուհետև վահանակների միջև միացնող մալուխներից `զանգվածներ ձևավորելու համար: Schottky դիոդներն անհրաժեշտ են, քանի որ վահանակները փոքր -ինչ տարբերվում են, և ես չեմ ուզում էներգիա վատնել ՝ վահանակները հակառակ կերակրելով:

Arանգված 1: CNC145x145-6, Star Solar: 4 վահանակ, որոնք միացված են շարքում:

2 զանգված. CNC170x170-18, Star Solar: 6 վահանակ ՝ զուգահեռաբար միացված:

Rayանգված 3: CNC170x170-18, Star Solar: Panelsուգահեռաբար միացված 4 վահանակ:

Քայլ 4: Պատրաստեք բեռը

Ես ամրացրի ֆիքսված հզորության ռեզիստորները շարքով ՝ թողնելով պիտակի ծայրերը երկար, սա թույլ է տալիս արագ կարգավորել ֆիքսված բեռը ՝ տեղափոխելով ալիգատորների սեղմակները:

Փոփոխական հզորության ռեզիստորը միացված է մի շարք ֆիքսված դիմադրիչների հետ:

Քայլ 5: Նախապատրաստական աշխատանքներ

Սպասեք պարզ երկնքի օր, նույնիսկ ամենափոքր ամպը կազդի գարեջրի սպառման վրա:

Տեղադրեք զանգվածը արևի տակ, համոզվեք, որ մասերը ստվերված չեն:

Իհարկե, եթե ունեք միայն մեկ վահանակ, դրա համար կատարվում են նույն չափումները:

Նշում. Ամպամած պայմանները մեծապես ազդում են հասանելի արդյունքի վրա, ես ենթադրում եմ, որ ավելի լավ վահանակները, հավանաբար, ավելի քիչ են ազդում, քան իմ ունեցած էժանագինները:

Պոպ բացեք գարեջուր և մի պահ վայելեք կյանքը, անհրաժեշտության դեպքում պատրաստեք երկրորդ գարեջուրը:

Քայլ 6. Չափել վահանակի պարամետրերը

Այս քայլերը բավականին կարևոր են, եթե դուք չեք օգտագործում ինչ -որ շքեղ ինքնակարգավորվող MPPT վերահսկիչ, ինչը ես չեմ…

Շարունակիր դրանով:

Արևային վահանակների յուրաքանչյուր զանգվածի համար ես չափում եմ պարամետրերը ՝ ստորև:

1. Connectանգվածի միացումներով միացրեք DMM (սահմանեք DC լարման), չափեք և գրեք լարումը (Voc): Ձայն = _V

2. Հաջորդը միացրեք DMM (սահմանել DC հոսանքի 10A) զանգվածի միացումների միջև, չափեք և գրեք հոսանքը (Isc): Isc = _A

3. Որոշ արագ չափումներ կատարեք `մոտավոր MPP (Max Power Point) որոշելու համար:

3 ա. Connectանգվածի միացումներով միացրեք DMM (DC լարման) և բեռի հետ հաջորդականությամբ մեկ այլ DMM (DC հոսանք):

3 բ Գրեք չափված Լարման և հոսանքի միաժամանակ փոփոխելով բեռը:

3c Հաշվարկելով յուրաքանչյուր գրանցված չափման կետի հզորությունը (P = V x I) մենք կարող ենք արագ որոշել մոտավոր առավելագույն հզորության կետը: Մոտ MPP ՝ _V

3d Մոտավոր MPP- ի ձեռքբերման այլընտրանքային (արագ և կեղտոտ) եղանակ է հաշվարկը.

Vmpp = Voc x 0.8, Impp = Isc x 0.9

4. Ֆիքսված դիմադրիչների համար ընտրեք համապատասխան միացման կետեր, որոնք թույլ են տալիս կենտրոնանալ MPP- ի շուրջը (3c- ից): Դանդաղ կարգավորեք փոփոխական դիմադրությունը `միաժամանակ գրելով լարումները և հոսանքները:

Ես փորձում եմ նպատակ դնել 0.1V թռիչքների վրա չափումների միջև:

5. Կրկնեք վերը նշված էներգիայի հաշվարկը և որոշեք Vmpp և Impp (որտեղ Max Power- ն է):

6. Կարող է հետաքրքիր լինել տեսնել, թե ինչպես է չափված MPP- ն համեմատվում հաշվարկված MPP- ի հետ.

Չափված MPP; Vmpp = _V, Impp = _A

Հաշվարկված MPP; Vmpp = Voc x 0.8 = _V, Impp = Isc x 0.9 = _A

7. Կարելի է, պարզապես հաճույքի համար, հաշվարկել Լրացման գործոնը այս պահին, FF = (Vmpp x Impp) / (Voc x Isc)

Քայլ 7: Կարգավորեք MPPT մոդուլը `ձեր կարիքներին համապատասխան

Վերևում մենք ընտրեցինք մեր ցանկալի ելքային լարումը, սա 2.1 -ից ստացված պարամետրերի հետ միասին կենսական նշանակություն կունենա MPPT մոդուլը ճիշտ կարգավորելու համար: Մենք նաև պետք է իմանանք լիցքավորման առավելագույն հոսանքը (Ichg) և որի դեպքում ընթացիկ լիցքավորումը համարվում է ավարտված (Idone):

Vmpp: _V / Vout: _V / Ichg: _A / Idone: _A

Ընթացակարգ

1. Միացրեք DMM MPPT ելքին (սահմանեք DC լարման)

2. Ստորև բերված է CC և CV զույգ կետերը ամբողջովին ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ, MPPT տրիպոտը ՝ ամբողջովին հակառակ ուղղությամբ:

3. Միացրեք կարգավորելի DC լարման աղբյուրը MPPT- ի մուտքին, լարումը միացնելուց առաջ հասցրեք զրոյի:

4. Կարգավորելի DC լարման աղբյուրը դրեք Vmpp- ի վրա, դանդաղ պտտեք MPPT եռոտանի ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ, մինչև ելքային լարումը պարզապես դադարի աճել:

5. Միացրեք ինքնակենսագրականը եռաչափ ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ, մինչև ցանկալի Vout- ի կարգավորումը:

6. Կարճ միացրեք ելքը DMM- ի միջոցով (սահմանեք DC հոսանքի 10A): Պտտման կետը շրջեք ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ, մինչև ցանկալի Ichg- ի կարգավորումը:

7. LED տրիպոտը կարգավորում է, թե որ պահին LED- ն կփոխի գույնը, կանխադրվածը ՝ 0.1 x Ichg: Կարգավորելու համար միացրեք Idone- ին տրվող բեռը, շրջեք LED տրիպոտը մինչև LED- ի գույնը փոխելը:

Նշում. Ոչ մի բան իրականում չի պատահի, բացի LED- ի փոփոխվող գույնից:

8. MPPT մոդուլն այժմ ճշգրտված է և պատրաստ է օգտագործման համար:

Քայլ 8: Քայլարշավ, Իմ զանգված 1

Տեխնիկական պայմաններ

Վահանակ ՝ CNC145x145-6, 4 սերիա շարքով:

Չափերը ՝ 145x145x3 մմ

Գնահատականներ ՝ 6 վ / 3 Վտ մեկ վահանակի համար: 4 վահանակ ՝ 24V / 12W

1. Հավաքեք անհրաժեշտ իրերը:

2. Schottky դիոդներն ու վահանակի միացումներն արդեն տեղադրված են:

3. Չափման կարգավորում, ինչպես ցույց է տրված:

4. Ես սկսում եմ չափել Voc- ը և Isc- ը:

5. Հաջորդը ես մի փոքր խառնվում եմ բեռի հետ `մոտավոր MPP ստանալու համար:

6. Ես վերակազմավորում եմ իմ ֆիքսված ռեզիստորները, որպեսզի կարողանամ չափումներս կենտրոնացնել MPP- ի շուրջ, ես երկու սերիա արեցի, որպեսզի փորձեմ ճշգրիտ MPP- ն ճշգրտել:

Արդյունքներ:

Ձայն ՝ 25.9V / Isc ՝ 325 մԱ

Vmpp: 20.0V / Impp: 290mA

Հաշվարկված Pmpp: Vmpp x Impp = 5.8W

Պարզապես զվարճանքի և համեմատության համար. Հաշվարկված MPP; Vmpp = Voc x 0.8 = 20.7V, Impp = Isc x 0.9 = 292mA

Լրացման գործակից ՝ FF = (Vmpp x Impp) / (Voc x Isc) = 0.69

Unfortunatelyավոք, ես, կարծես, սխալ եմ օգտագործել Excel- ի աշխատանքային թերթիկը, որն օգտագործում էի, այնպես որ այս վահանակի զանգվածի համար ոչ մի գրաֆիկ կամ գրանցված շարք չկա:

MPPT մոդուլի ճշգրտում

Հաջորդը MPPT մոդուլի ճշգրտումներն են:

Vout- ն ընտրելիս որոշեցի, որ կարող եմ կամ լիցքավորել 12 Վ Li-Ion մարտկոց, կամ ելքը միացնել 5V/2A USB լիցքավորման մոդուլին (մուտքագրում 7.5-28VDC):

MPPT մոդուլը ճշգրտվել է ՝ օգտագործելով հետևյալ պարամետրերը.

Vin = 20.0V / Vout = 12.3V / Ichg = 600mA / Idone = 100mA

1. Ես «զրոյացնում» եմ եռանկյունները, ինչպես նկարագրված է, միացնում եմ իմ DMM սարքերը և իմ կարգավորելի DC լարման աղբյուրը դնում Vin = 20.0V

2. Ես կարգավորում եմ MPPT եռոտանը, մինչև ելքային լարումը պարզապես դադարի բարձրանալ, հաջորդը ՝ օգտագործելով CV եռապատկիչը ՝ ելքային լարումը Vchg = 12.3V սահմանելու համար:

3. Ելքը կարճ միացնելով DMM- ի միջոցով (սահմանել DC հոսանքի 10A) Ես կարգավորում եմ CC եռապատիկը Ichg = 600mA- ի վրա

4. Միացնելով իմ դիմադրության բեռը, ես կարգավորում եմ բեռը, մինչև որ ստանամ ելքային հոսանք = Idone = 100 մԱ, այնուհետև կարգավորեմ LED լուսատախտակն այնպես, որ LED- ն պարզապես փոխի գույնը:

5. Բեռի փոփոխությունը հաստատում է, որ LED- ն փոխում է գույնը ըստ նախատեսվածի: ԿԱՏԱՐԱԾ!

Քայլ 9. Արդյունքներ - Իմ զանգված 2

Տեխնիկական պայմաններ

Վահանակ ՝ CNC170x170-18, զուգահեռ 6 վահանակ:

Չափերը ՝ 170x170x3 մմ

Գնահատականներ `18V / 4.5W մեկ վահանակի համար: 6 վահանակ ՝ 18V / 27W

Արդյունքներ:

Ձայն ՝ 20.2V / Isc ՝ 838 մԱ

Vmpp: 15.6V / Impp: 821mA

Հաշվարկված Pmpp: Vmpp x Impp = 12.8W

Պանելային զանգվածը տալիս է անվանական հզորության կեսից փոքր -ինչ պակաս:

MPPT ճշգրտումներ

MPPT մոդուլը ճշգրտվել է ՝ օգտագործելով հետևյալ պարամետրերը.

Vin = 15.6V / Vout = 13.6V / Ichg = 850mA / Idone = 100mA

Քայլ 10. Արդյունքներ - Իմ զանգված 3

Տեխնիկական պայմաններ

Վահանակ ՝ CNC170x170-18, զուգահեռ 4 վահանակ:

Չափերը ՝ 170x170x3 մմ

Գնահատականներ `18V / 4.5W մեկ վահանակի համար: 4 վահանակ ՝ 18V / 18W

Արդյունքներ:

Ձայն ՝ 20.5V / Isc ՝ 540 մԱ

Vmpp ՝ 15.8V / Impp ՝ 510mA

Հաշվարկված Pmpp: Vmpp x Impp = 8.1W

Վահանակի զանգվածը տալիս է անվանական հզորության կեսից փոքր -ինչ պակաս:

MPPT ճշգրտումներ

MPPT մոդուլը ճշգրտվել է ՝ օգտագործելով հետևյալ պարամետրերը.

Vin = 15.8V / Vout = 13.6V / Ichg = 550mA / Idone = 100mA

Քայլ 11: Արդյունքներ - Իմ զանգված 3 (ամպամած օր)

Տեխնիկական պայմաններ

Վահանակ ՝ CNC170x170-18, զուգահեռ 4 վահանակ:

Չափերը ՝ 170x170x3 մմ

Գնահատականներ `18V / 4.5W մեկ վահանակի համար: 4 վահանակ ՝ 18V / 18W

Արդյունքներ:

Ձայնը ՝ 18.3 Վ / Isc ՝ 29 մԱ

Vmpp: 14.2V / Impp: 26mA

Հաշվարկված Pmpp: Vmpp x Impp = 0.37W

Նույն զանգվածը և կարգավորումը, ինչպես նախորդ քայլում օգտագործված, բայց ակնհայտորեն տարբեր արդյունքներով:

Համեմատած արևոտ օրվա արդյունքի հետ, պարզ է, որ այս վահանակները մեծ օգուտ չեն բերելու ամպամած պայմաններում: