Panou solar cu modul MPPT chinezesc: 11 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

O scurtă descriere a părerii mele asupra faptului că panourile solare funcționează bine și destul de ieftin la asta …

Nu garantez absolut niciunul dintre conținuturi, ar putea fi doar divergențele unui om nebun, de fapt bănuiesc că sunt …

Unele imagini au fost găsite on-line și se crede că pot fi utilizate gratuit, dacă găsiți o imagine protejată prin drepturi de autor, trimiteți-mi o notă.

Evaluările panourilor solare nu trebuie luate ca un ghid foarte dur, specificațiile publicate sunt ceea ce se poate realiza în condiții de laborator cu surse de lumină specifice etc. În practică nu este posibil să obțineți această performanță în condiții realiste. Cu toate acestea, ele dau un punct de plecare atunci când decid ce să obțină. În măsura în care am constatat că specificațiile sunt comparabile doar în portofoliul unui producător, compararea între diferiți producători este cel mai bine o șansă.

Modulele ieftine de reglare a panourilor solare pot fi găsite pe eBay, AliExpress sau site-uri similare. Deși sunt destul de diferiți, toți susțin că funcționează perfect pentru optimizarea performanțelor panourilor solare. Din păcate, nu toți spun adevărul.

Când am construit primele mele panouri solare acum câțiva ani, a trebuit să cercetez destul de multe informații înainte de a înțelege în cele din urmă ceea ce cred acum că este adevărul, desigur, dezvoltarea continuă poate duce la ceva complet adevărat mâine.

Practic există alegerea între regulatoarele PWM și MPPT, iar pentru panourile solare MPPT este calea de urmat.

Un regulator MPPT încearcă să utilizeze panoul solar unde panoul furnizează cea mai mare putere, MPPT = Max Power Point Tracking. Orice alt tip de regulator vă va oferi o eficiență mai mică, deoarece este posibil ca panoul să nu fie la înălțimea întregului său potențial, acest lucru este adevărat indiferent dacă utilizați panouri chinezești ieftine sau altceva.

Regulatorul MPPT chinezesc ieftin pe care îl folosesc este foarte de bază, setați tensiunea MPP și regulatorul încearcă să o mențină acolo. Regulatorii mai avansați vor face în mod regulat o „măturare” pentru a găsi MPP (unde curba este plană). Cele ieftine sunt potrivite pentru proiecte simple, dar dacă doriți să scoateți fiecare suc de pe panourile dvs., nu puteți zgâri la acest lucru - și, ca bonus suplimentar, puteți pur și simplu să ridicați totul fără a citi acest „cum” …

Pasul 1: Strângeți-vă resursele

Mai jos fac o scurtă trecere prin pașii pe care i-am făcut, un fel de turorial-ish.

Veți avea nevoie de următoarele.

- Panouri solare (folosesc o grămadă de panouri chinezești ieftine de la Ali, conectate în tablouri)

- modul MPPT (folosesc module chinezești ieftine de la Ali)

- Diode Schottky (1 per panou solar)

- Rezistențe de putere, valori fixe (folosesc un amestec de 10, 33, 47, 120, 330 Ohmi, nominal 3/4/5/9/10 W)

- Rezistor de putere variabilă (folosesc un rezistor de 100 Ohmi / 2A)

- DMM-uri, recomand 2, unul pentru măsurarea tensiunii DC și unul pentru măsurarea curentului continuu

- Sursă de tensiune continuă reglabilă

- Cabluri

- Bere, ar putea avea nevoie de câteva dacă vremea este bună

Pasul 2: Determinați utilizarea intenționată

Care este destinația utilizată pentru panourile dvs. solare?

Care este tensiunea de ieșire dorită din MPDule MPPT?

În cazul meu, am câteva utilizări destul de similare.

Array 1 - Încărcător portabil de telefon mobil utilizat la drumeții și explorări (tensiune țintă 12,3V)

Matrice 2 - Încărcarea bateriei motorului de pescuit pentru o barcă cu vâsle mică (12 ft) (tensiune țintă 13,6V)

Matrice 3 - Încărcarea bateriei de pornire pentru o barcă cu motor mică (15ft) (tensiune țintă 13,6V)

Pasul 3: Conectați panourile solare în matrice

În funcție de utilizare, ar putea fi necesar să conectați panoul în serie sau în paralel, poate chiar în combinații ale acestora, pentru a obține Volți / Amperi necesari.

Încep cu lipirea diodelor Schottky în poziție și apoi a cablurilor de conectare între panouri pentru a forma tablouri. Diodele Schottky sunt necesare, deoarece panourile diferă ușor și nu vreau să risipesc energia prin alimentarea inversă a panourilor.

Matrice 1: CNC145x145-6, Star Solar. 4 panouri conectate în serie.

Matrice 2: CNC170x170-18, Star Solar. 6 panouri conectate în paralel.

Matrice 3: CNC170x170-18, Star Solar. 4 panouri conectate în paralel.

Pasul 4: Pregătiți încărcarea

Am lipit rezistențele de putere fixe în serie, lăsând eticheta să se termine lung, aceasta pentru a permite reglarea rapidă a sarcinii fixe prin mișcarea clemelor de aligator.

Rezistorul de putere variabilă este conectat în serie cu rezistențele fixe.

Pasul 5: Pregătiri

Așteptați o zi cu cer senin, chiar și cel mai mic nor va afecta consumul de bere.

Așezați matricea la soare, asigurați-vă că nu există părți umbrite.

Desigur, dacă aveți doar un singur panou, se fac aceleași măsurători pentru acest lucru.

Notă: condițiile înnorate afectează foarte mult producția realizabilă, presupun că panourile mai bune sunt afectate probabil mai puțin decât cele ieftine pe care le am.

Pop deschide o bere și bucură-te de viață pentru o clipă, pregătește oa doua bere dacă este nevoie.

Pasul 6: Măsurați parametrii panoului

Acești pași sunt destul de importanți, cu excepția cazului în care utilizați un controler MPPT de auto-calibrare fantezist, pe care eu nu-l …

Mergi mai departe cu situatia asta

Pentru fiecare matrice de panouri solare măsoară parametrii conform celor de mai jos.

1. Conectați un DMM (setat la tensiune DC) prin conexiunile matricei, măsurați și notați tensiunea (Voc). Voc = _V

2. Apoi conectați un DMM (setat la curent continuu 10A) între conexiunile matricei, măsurați și notați curentul (Isc). Isc = _A

3. Efectuați câteva măsurători rapide pentru a determina MPP aproximativ (Max Power Point).

3a. Conectați un DMM (tensiune continuă) la conexiunile matricei și un alt DMM (curent continuu) în serie cu sarcina.

3b. Notați tensiunea și curentul măsurate în timp ce variați sarcina.

3c. Calculând puterea pentru fiecare punct de măsurare înregistrat (P = V x I) putem determina rapid punctul de putere maxim aproximativ. MPP aproximativ: _V

3d. O modalitate alternativă (rapidă și murdară) de a obține MPP aproximativ este să calculați;

Vmpp = Voc x 0.8, Impp = Isc x 0.9

4. Selectați punctele de conectare adecvate pentru rezistențele fixe, permițând focalizarea măsurării în jurul MPP (de la 3c). Reglați încet rezistența variabilă în timp ce notați tensiunile și curenții.

Încerc să vizez salturi de 0,1V între măsurători.

5. Repetați calculul puterii de mai sus și determinați Vmpp și Impp (unde este puterea maximă).

6. Ar putea fi interesant pentru a vedea cum MPP măsurat se compară cu MPP calculat;

MPP măsurat; Vmpp = _V, Impp = _A

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

7. Se poate, pentru distracție, să calculeze factorul de umplere în acest moment, FF = (Vmpp x Impp) / (Voc x Isc)

Pasul 7: Reglați modulul MPPT pentru a se potrivi nevoilor dvs

Mai sus am selectat tensiunea de ieșire dorită, aceasta împreună cu parametrii derivați în 2.1 vor fi vitali pentru reglarea corectă a modulului MPPT. De asemenea, trebuie să știm curentul maxim de încărcare (Ichg) și la care încărcare curentă se consideră realizată (Idone).

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

Procedură:

1. Conectați un DMM la ieșirea MPPT (setată la tensiunea DC)

2. Întoarceți trimpoturile CC și CV complet în sensul acelor de ceasornic, rotiți trimpotul MPPT complet în sens invers acelor de ceasornic

3. Conectați o sursă de tensiune DC reglabilă la intrarea MPPT, setați tensiunea la zero înainte de a porni.

4. Setați sursa de tensiune DC reglabilă la Vmpp, rotiți încet trimpotul MPPT în sensul acelor de ceasornic până când tensiunea de ieșire nu mai crește.

5. Întoarceți trimpotul CV în sens invers acelor de ceasornic până când setarea Vout dorită este setată.

6. Scurtcircuitați ieșirea printr-un DMM (setat la curent continuu 10A). Rotiți trimpotul CC în sens invers acelor de ceasornic până când este setat Ichg dorit.

7. LED-ul trimpot reglează la ce curent LED-ul își va schimba culoarea, implicit este 0,1 x Ichg. Pentru a regla, conectați o sarcină care îi dă Idone, rotiți trimpotul LED până când LED-ul își schimbă culoarea.

Notă: nimic nu se va întâmpla de fapt în afară de culoarea LED-ului.

8. Modulul MPPT este acum ajustat și gata de utilizare.

Pasul 8: Trecere, My Array 1

Specificații:

Panou: CNC145x145-6, 4 panouri în serie.

Dimensiuni: 145x145x3mm

Evaluări: 6V / 3W pe panou. 4 panouri: 24V / 12W

1. Adună lucrurile necesare.

2. Diodele Schottky și conexiunile panoului sunt deja la locul lor.

3. Configurarea măsurării așa cum se arată.

4. Încep să măsoară Voc și Isc.

5. În continuare, mă încurc puțin cu încărcătura pentru a obține un MPP aproximativ.

6. Îmi reconfigurez rezistențele fixe pentru a-mi putea concentra măsurătorile în jurul MPP, am făcut două serii pentru a încerca să identific exact MPP.

Rezultate:

Voc: 25.9V / Isc: 325mA

Vmpp: 20,0V / Impp: 290mA

Pmpp calculat: Vmpp x Impp = 5,8W

Doar pentru distracție și comparație: MPP calculat; Vmpp = Voc x 0,8 = 20,7V, Impp = Isc x 0,9 = 292mA

Factor de umplere: FF = (Vmpp x Impp) / (Voc x Isc) = 0,69

Din păcate, parcă am pierdut foaia de lucru Excel pe care o foloseam, deci nu există grafice sau serii înregistrate pentru această matrice de panouri.

Reglare modul MPPT:

Urmează ajustările modulului MPPT.

Când am selectat Vout, am decis că pot să schimb o baterie Li-Ion de 12V sau să conectez ieșirea la un modul de încărcare USB 5V / 2A (intrare 7.5-28VDC).

Modulul MPPT a fost ajustat utilizând următorii parametri:

Vin = 20,0V / Vout = 12,3V / Ichg = 600mA / Idone = 100mA

1. „Resetez” trimpoturile așa cum este descris, îmi conectez DMM-urile și îmi setez sursa de tensiune DC reglabilă la Vin = 20,0V

2. Reglez trimpotul MPPT până când tensiunea de ieșire nu mai crește, apoi folosind trimpotul CV pentru a seta tensiunea de ieșire la Vchg = 12,3V

3. Scurtcircuitând ieșirea printr-un DMM (setat la curent continuu 10A) Reglez trimpotul CC la Ichg = 600mA

4. Conectând încărcarea rezistorului, ajustez sarcina până când obțin curentul de ieșire = Idone = 100mA, apoi reglând trimpotul LED, astfel încât LED-ul să schimbe culoarea.

5. Variația sarcinii confirmă faptul că LED-ul își schimbă culoarea conform intenției. TERMINAT!

Pasul 9: Rezultate - Matricea mea 2

Specificații:

Panou: CNC170x170-18, 6 panouri în paralel.

Dimensiuni: 170x170x3mm

Evaluări: 18V / 4,5W pe panou. 6 panouri: 18V / 27W

Rezultate:

Voc: 20.2V / Isc: 838mA

Vmpp: 15,6V / Impp: 821mA

Pmpp calculat: Vmpp x Impp = 12,8W

Tabloul de panouri oferă ușor mai puțin de jumătate din puterea nominală.

Ajustări MPPT:

Modulul MPPT a fost ajustat utilizând următorii parametri:

Vin = 15,6V / Vout = 13,6V / Ichg = 850mA / Idone = 100mA

Pasul 10: Rezultate - Matricea mea 3

Specificații:

Panou: CNC170x170-18, 4 panouri în paralel.

Dimensiuni: 170x170x3mm

Evaluări: 18V / 4,5W per panou. 4 panouri: 18V / 18W

Rezultate:

Voc: 20.5V / Isc: 540mA

Vmpp: 15,8V / Impp: 510mA

Pmpp calculat: Vmpp x Impp = 8,1W

Tabloul de panouri oferă ușor mai puțin de jumătate din puterea nominală.

Reglaje MPPT:

Modulul MPPT a fost ajustat utilizând următorii parametri:

Vin = 15,8V / Vout = 13,6V / Ichg = 550mA / Idone = 100mA

Pasul 11: Rezultate - Array-ul meu 3 (ziua înnorată)

Specificații:

Panou: CNC170x170-18, 4 panouri în paralel.

Dimensiuni: 170x170x3mm

Evaluări: 18V / 4,5W pe panou. 4 panouri: 18V / 18W

Rezultate:

Voc: 18.3V / Isc: 29mA

Vmpp: 14,2V / Impp: 26mA

Pmpp calculat: Vmpp x Impp = 0,37W

Aceeași matrice și configurare ca în pasul anterior, dar cu rezultate clar diferite.

În comparație cu producția obținută într-o zi însorită, este destul de clar că aceste panouri nu vor fi prea folositoare în condiții de nor.