Çin MPPT Modulu ilə Günəş Paneli Array: 11 Addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

Günəş panellərinin yaxşı işləməsinə dair fikrimin qısa bir təsviri və daha ucuzdur …

İçindəkilərin heç birinə zəmanət vermirəm, sadəcə dəli bir adamın səs -küyləri ola bilər, əslində şübhə edirəm ki …

Bəzi şəkillər onlayn olaraq tapıldı və istifadə üçün pulsuz olduğuna inanıldı, müəllif hüquqları ilə qorunan bir şəkil tapsanız mənə bir qeyd buraxın.

Günəş paneli reytinqləri çox kobud bir bələdçidən başqa bir şey kimi qəbul edilməməlidir, nəşr olunan xüsusiyyətlər xüsusi işıq mənbələri və s. İlə laboratoriya şəraitində əldə edilə bilən şeylərdir. Ancaq nə əldə edəcəklərinə qərar verərkən bir başlanğıc nöqtəsi verirlər. Spesifikasiyaların yalnız bir istehsalçının portfelində müqayisə edilə biləcəyini gördüyüm qədər fərqli istehsalçılar arasında müqayisə etmək ən yaxşı şansdır.

Ucuz günəş paneli tənzimləyici modullarını eBay, AliExpress və ya oxşar saytlarda tapa bilərsiniz. Fərqli olmalarına baxmayaraq, hamısı günəş paneli performansını optimallaşdırmaq üçün mükəmməl işlədiklərini iddia edirlər. Təəssüf ki, hamısı həqiqəti söyləmirlər.

İlk günəş paneli sistemlərimi bir neçə il əvvəl qurduğumda nəhayət həqiqət olduğuna inandığım şeyi anlamadan əvvəl çoxlu məlumatları ələ keçirmək məcburiyyətində qaldım, əlbəttə ki, davamlı inkişaf sabah tamamilə doğru bir şeyə səbəb ola bilər..

Əsasən PWM və MPPT tənzimləyiciləri arasında seçim var və günəş panelləri üçün MPPT getmək üçün bir yoldur.

MPPT tənzimləyicisi, panelin ən çox güc verdiyi günəş panelindən istifadə etməyə çalışır, MPPT = Maksimum Power Point İzləmə. Hər hansı digər tənzimləyici növü, daha aşağı səmərəliliyinizi təmin edəcək, çünki panel tam potensialını ödəyə bilməz, çünki ucuz Çin panellərindən və ya başqa bir şeydən istifadə etməyiniz doğrudur.

İstifadə etdiyim ucuz Çin MPPT tənzimləyicisi çox sadədir, siz MPP Voltajını təyin edirsiniz və tənzimləyici onu orada saxlamağa çalışır. Daha inkişaf etmiş tənzimləyicilər, MPP -ni (əyrinin düz olduğu yerdə) tapmaq üçün müntəzəm olaraq "süpürmə" edəcəklər. Ucuz olanlar sadə layihələr üçün uyğundur, amma panellərinizdən hər şirəni sıxmaq istəyirsinizsə, buna qənaət edə bilməzsiniz-və əlavə bonus olaraq bunu "necə" oxuymadan hər şeyi yığa bilərsiniz …

Addım 1: Resurslarınızı toplayın

Aşağıda, etdiyim addımları qısa bir şəkildə gəzirəm, bir növ turorial.

Aşağıdakılara ehtiyacınız olacaq.

- Günəş paneli (lər) i (Əlilərdən bir sıra ucuz Çin panellərindən istifadə edirəm)

- MPPT modulu (Əlinin ucuz Çin modullarından istifadə edirəm)

- Schottky diodları (hər günəş paneli üçün 1 ədəd)

- Güc rezistorları, sabit dəyərlər (3/4/5/9/10W qiymətləndirilən 10, 33, 47, 120, 330 Ohm qarışığı istifadə edirəm)

- Dəyişən güc müqaviməti (100 Ohm/2A sürüşmə rezistoru istifadə edirəm)

- DMM -lər, biri DC gərginliyini ölçmək üçün, biri DC cərəyanını ölçmək üçün tövsiyə edirəm

- Tənzimlənən DC gərginlik mənbəyi

- Kabellər

- Pivə, hava yaxşı olarsa, bir az lazım ola bilər

Addım 2: İstifadəni təyin edin

Günəş panelləriniz üçün nəzərdə tutulan məqsəd nədir?

MPPT mpdule -dən istənilən çıxış gərginliyi nədir?

Mənim vəziyyətimdə bir neçə oxşar istifadəyə sahibəm.

Array 1 - Gəzinti və kəşfiyyat zamanı istifadə olunan portativ cib telefonu şarj cihazı (Hədəf gərginliyi 12.3V)

Array 2 - Kiçik (12ft) bir avarçəkmə gəmisi üçün trolling motor batareyasının doldurulması (Hədəf gərginliyi 13.6V)

Array 3 - Kiçik (15ft) motorlu qayıq üçün başlanğıc batareyasının doldurulması (Hədəf gərginliyi 13.6V)

Addım 3: Günəş Panellərini Dizilərə Bağlayın

İstifadənizdən asılı olaraq, lazımi Volt/Amper əldə etmək üçün paneli, hətta kombinasiyalarda da ardıcıl və ya paralel olaraq bağlamaq lazım ola bilər.

Schottky diodlarını yerində lehimləməklə, sonra isə panellər arasındakı birləşdirici kabelləri düzməklə başlayım. Panellər bir az fərqləndiyindən Schottky diodları lazımdır, çünki panelləri əks istiqamətdə qidalandırmaqla güc itirmək istəmirəm.

Array 1: CNC145x145-6, Ulduz Günəşi. 4 panel ardıcıl olaraq bağlanır.

Array 2: CNC170x170-18, Ulduz Günəşi. Paralel olaraq bağlanan 6 panel.

Array 3: CNC170x170-18, Ulduz Günəşi. Paralel olaraq bağlanan 4 panel.

Addım 4: Yükü hazırlayın

Etiketin uzun uclarını tərk edərək sabit güc rezistorlarını ardıcıl olaraq lehimlədim, bu, timsah kliplərini hərəkət etdirərək sabit yükün tez tənzimlənməsinə imkan vermək üçündür.

Dəyişən güc müqaviməti sabit rezistorlar ilə ardıcıl olaraq bağlanır.

Addım 5: Hazırlıqlar

Açıq səma ilə bir gün gözləyin, ən kiçik bulud belə pivə istehlakınıza təsir edəcək.

Dizini günəşə qoyun, heç bir hissəsinin kölgədə qalmadığından əmin olun.

Əlbəttə ki, yalnız bir paneliniz varsa, bunun üçün eyni ölçülər aparılır.

Qeyd: Buludlu şərtlər əldə edilə bilən çıxışı çox təsir edir, güman edirəm ki, daha yaxşı panellər, ehtimal ki, əlimdəki ucuzlardan daha az təsirlənir.

Bir pivə açın və bir anlıq həyatdan zövq alın, lazım olduqda ikinci bir pivə hazırlayın.

Addım 6: Panel parametrlərini ölçün

Bu addımlar olduqca vacibdir, əgər mən özümdən fərqli olaraq özünüzü kalibr edən MPPT nəzarətçi istifadə etmirsinizsə…

Davam edin

Hər bir günəş paneli üçün parametrləri aşağıda göstərildiyi kimi ölçürəm.

1. Bir sıra bağlantılara bir DMM (DC gərginliyinə qoyulmuş) qoşun, gərginliyi ölçün və yazın (Voc). Səs = _V

2. Ardından serial əlaqələri arasında bir DMM (DC cərəyanı 10A olaraq təyin edin) bağlayın, cərəyanı ölçün və yazın (Isc). Isc = _A

3. Təxmini MPP (Max Power Point) təyin etmək üçün bəzi sürətli ölçmələr aparın.

3a. Yüklə birlikdə bir sıra DMM (DC gərginliyi) və başqa bir DMM (DC cərəyanı) bağlayın.

3b. Yükü dəyişərkən ölçülmüş Gerilim və Cərəyanı yazın.

3c. Hər qeydə alınmış ölçü nöqtəsi üçün güc hesablayaraq (P = V x I) təxmini Maksimum Güc nöqtəsini tez bir zamanda təyin edə bilərik. Təxminən MPP: _V

3d. Təxmini MPP əldə etməyin alternativ (sürətli və çirkli) yolu hesablamaqdır;

Vmpp = Voc x 0.8, Impp = Isc x 0.9

4. Sabit rezistorlar üçün ölçmənin MPP ətrafında (3c -dən) fokuslanmasına imkan verən uyğun əlaqə nöqtələrini seçin. Gərginlik və cərəyanları yazarkən dəyişən rezistoru yavaş -yavaş tənzimləyin.

Ölçmələr arasında 0,1 V sıçrayış etməyi hədəfləyirəm.

5. Yuxarıdakı güc hesablamasını təkrarlayın və Vmpp və Impp (Max Power olduğu yerdə) təyin edin.

6. Ölçülmüş MPP -nin hesablanmış MPP ilə necə müqayisə edildiyini görmək maraqlı ola bilər;

Ölçülmüş MPP; Vmpp = _V, İmpp = _A

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

7. Yalnız əylənmək üçün bu nöqtədə Doldurma Faktorunu hesablaya bilərsiniz, FF = (Vmpp x Impp) / (Voc x Isc)

Addım 7: MPPT Modulunu ehtiyaclarınıza uyğunlaşdırın

Yuxarıda istədiyimiz çıxış gərginliyini seçdik, bu 2.1 -də əldə edilən parametrlərlə birlikdə MPPT modulunun düzgün tənzimlənməsi üçün həyati əhəmiyyət kəsb edəcək. Maksimum şarj cərəyanını (Ichg) və cari şarjın bitmiş hesab edildiyini də bilməliyik (Idone).

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

Prosedur:

1. DMM -ni MPPT çıxışına qoşun (DC gərginliyinə təyin edin)

2. CC və CV trimpotlarını tam saat yönünde çevirin, MPPT trimpotunu tam saat yönünün əksinə çevirin

3. Tənzimlənən DC gərginlik mənbəyini MPPT girişinə qoşun, açmadan əvvəl gərginliyi sıfıra qoyun.

4. Tənzimlənən DC gərginlik mənbəyini Vmpp olaraq təyin edin, MPPT trimpotunu yavaş -yavaş saat yönünün əksinə çevirərək çıxış gərginliyi artana qədər dayandırın.

5. İstədiyiniz Vout təyin olunana qədər CV trimpotunu saat yönünün əksinə çevirin.

6. DMM vasitəsi ilə çıxışı qısa dövrə edin (DC cərəyanı 10A olaraq təyin edin). İstədiyiniz Ichg qurulana qədər CC trimpotunu saat yönünün əksinə çevirin.

7. LED trimpot, LED -in rəngini hansı cərəyanla dəyişəcəyini təyin edir, standart olaraq 0.1 x Ichg -dir. Ayarlamaq üçün, Idone verən bir yük bağlayın, LED rəngi dəyişənə qədər LED trimpotu çevirin.

Qeyd: LED dəyişən rəngdən başqa heç nə olmayacaq.

8. MPPT modulu artıq tənzimlənir və istifadəyə hazırdır.

Addım 8: Gəzinti, Array 1

Xüsusiyyətlər:

Panel: CNC145x145-6, ardıcıl olaraq 4 panel.

Ölçülər: 145x145x3mm

Reytinqlər: panel başına 6V / 3W. 4 panel: 24V / 12W

1. Lazım olan əşyaları toplayın.

2. Schottky diodları və panel bağlantıları artıq yerindədir.

3. Quraşdırmanın göstərildiyi kimi ölçülməsi.

4. Voc və Isc ölçməyə başlayıram.

5. Sonra təxmini bir MPP əldə etmək üçün yüklə bir az qarışıram.

6. Ölçümlərimi MPP ətrafında cəmləyə bilmək üçün sabit rezistorlarımı yenidən konfiqurasiya etdim, dəqiq MPP -ni təyin etməyə çalışmaq üçün iki seriya etdim.

Nəticələr:

Səs: 25.9V / Isc: 325mA

Vmpp: 20.0V / İz: 290mA

Hesablanmış Pmpp: Vmpp x Impp = 5.8W

Yalnız əyləncə və müqayisə üçün: Hesablanmış MPP; Vmpp = Voc x 0.8 = 20.7V, Impp = Isc x 0.9 = 292mA

Doldurma faktoru: FF = (Vmpp x Impp) / (Voc x Isc) = 0.69

Təəssüf ki, istifadə etdiyim excel iş vərəqini səhv yerləşdirmişəm, buna görə də bu panel üçün heç bir qrafik və ya qeydə alınmış seriya yoxdur.

MPPT modul tənzimlənməsi:

Sonrakı MPPT modul düzəlişləridir.

Vout seçərkən qərara gəldim ki, ya 12V Li-Ion batareyanı, ya da 5V/2A USB şarj moduluna (giriş 7.5-28VDC) qoşa bilərəm.

MPPT modulu aşağıdakı parametrlərdən istifadə edərək düzəldildi:

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

1. Trimpotları təsvir edildiyi kimi "sıfırlayıram", DMM -lərimi bağlayıram və tənzimlənən DC gərginlik mənbəyimi Vin = 20.0V olaraq təyin edirəm.

2. MPPT trimpotunu çıxış gərginliyi yüksəlməyi dayandırana qədər tənzimləyirəm, sonra CV trimpotundan istifadə edərək çıxış gərginliyini Vchg = 12.3V olaraq təyin edirəm.

3. Çıxışı bir DMM vasitəsi ilə qısaqapanma (DC cərəyanı 10A olaraq təyin edirəm) CC trimpotunu Ichg = 600mA olaraq tənzimləyirəm.

4. Rezistor yükümü bağlayaraq yükü çıxış axını alana qədər tənzimləyirəm = Idone = 100mA, bundan sonra LED trimpotunu düzəldərək LED yalnız rəngini dəyişir.

5. Yükün dəyişməsi LED -in istədiyi kimi rəng dəyişdirdiyini təsdiqləyir. BİTDİ!

Addım 9: Nəticələr - Array 2

Xüsusiyyətlər:

Panel: CNC170x170-18, paralel olaraq 6 panel.

Ölçülər: 170x170x3mm

Qiymətlər: hər panel üçün 18V / 4.5W. 6 panel: 18V / 27W

Nəticələr:

Səs: 20.2V / Isc: 838mA

Vmpp: 15.6V / Görünüş: 821mA

Hesablanmış Pmpp: Vmpp x Impp = 12.8W

Panel dəsti, nominal gücün yarısından bir qədər azını təmin edir.

MPPT tənzimləmələri:

MPPT modulu aşağıdakı parametrlərdən istifadə edərək düzəldildi:

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

Addım 10: Nəticələr - Array 3

Xüsusiyyətlər:

Panel: CNC170x170-18, paralel olaraq 4 panel.

Ölçülər: 170x170x3mm

Qiymətlər: hər panel üçün 18V / 4.5W. 4 panel: 18V / 18W

Nəticələr:

Səs: 20.5V / Isc: 540mA

Vmpp: 15.8V / İz: 510mA

Hesablanmış Pmpp: Vmpp x Impp = 8.1W

Panel dəsti, nominal gücün yarısından bir qədər azını təmin edir.

MPPT tənzimləmələri:

MPPT modulu aşağıdakı parametrlərdən istifadə edərək düzəldildi:

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

Addım 11: Nəticələr - Array 3 (buludlu gün)

Xüsusiyyətlər:

Panel: CNC170x170-18, paralel olaraq 4 panel.

Ölçülər: 170x170x3mm

Qiymətlər: hər panel üçün 18V / 4.5W. 4 panel: 18V / 18W

Nəticələr:

Səs: 18.3V / Isc: 29mA

Vmpp: 14.2V / İz: 26mA

Hesablanmış Pmpp: Vmpp x Impp = 0.37W

Əvvəlki addımda olduğu kimi eyni sıra və quruluş, lakin fərqli nəticələrlə.

Günəşli bir gündə əldə edilən çıxışla müqayisədə, bu panellərin buludlu şəraitdə çox istifadə etməyəcəyi aydındır.