Sonpaneelopstelling met Chinese MPPT -module: 11 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

'N Kort beskrywing van my idee om sonpanele goed te laat werk, en nogal goedkoop …

Ek waarborg absoluut geen van die inhoud nie; dit is dalk net die gekruis van 'n mal man, ek vermoed eintlik dat dit die geval is …

'N Paar foto's is aanlyn gevind en word geglo dat dit gratis is om te gebruik. As u 'n foto met kopiereg vind, stuur 'n nota.

Die waardering van sonpanele word nie net as 'n baie rowwe gids beskou nie; die gepubliseerde spesifikasies is wat onder laboratoriumomstandighede met spesifieke ligbronne moontlik is, ens. In die praktyk is dit nie moontlik om hierdie prestasie onder realistiese omstandighede te kry nie. Hulle gee egter 'n beginpunt wanneer hulle besluit wat om te kry. Sover ek gevind het, is spesifikasies slegs vergelykbaar binne 'n vervaardiger se portefeulje, is die beste kans om te vergelyk tussen verskillende vervaardigers.

Goedkoop sonpaneelreguleermodules kan op eBay, AliExpress of soortgelyke webwerwe gevind word. Alhoewel hulle heeltemal anders is, beweer hulle dat hulle perfek werk om die prestasie van sonpanele te optimaliseer. Ongelukkig vertel hulle nie almal die waarheid nie.

Toe ek 'n paar jaar gelede my eerste sonpaneel -skikkings bou, moes ek nogal baie inligting deurblaai voordat ek uiteindelik kon verstaan wat ek nou glo die waarheid is; natuurlik kan voortdurende ontwikkeling daartoe lei dat iets môre heeltemal waar is.

Eintlik is daar die keuse tussen PWM- en MPPT -reguleerders, en vir sonpanele is MPPT die regte pad.

'N MPPT -reguleerder probeer die sonpaneel gebruik waar die paneel die meeste krag lewer, MPPT = Max Power Point Tracking. Enige ander soort reguleerder sal u 'n laer doeltreffendheid gee, aangesien die paneel moontlik nie sy volle potensiaal bereik nie; dit geld ook of u goedkoop Chinese panele of iets anders gebruik.

Die goedkoop Chinese MPPT -reguleerder wat ek gebruik, is baie basies; u stel die MPP -spanning in en die reguleerder probeer dit daar hou. Meer gevorderde reguleerders sal gereeld 'n 'sweep' doen om die MPP (waar die kromme plat is) te vind. Die goedkoopste is goed vir eenvoudige projekte, maar as u elke stukkie sap uit u panele wil uitdruk, kan u dit nie bespaar nie-en as 'n ekstra bonus kan u alles regkry sonder om hierdie 'hoe' te lees …

Stap 1: Versamel u hulpbronne

Verder maak ek 'n kort deurloop van die stappe wat ek gedoen het, soort van toerisme.

U benodig die volgende.

- Sonpanele (s) (ek gebruik 'n klomp goedkoop Chinese panele van Ali, verbind in skikkings)

- MPPT -module (ek gebruik goedkoop Chinese modules van Ali)

- Schottky -diodes (1 per sonpaneel)

- Kragweerstands, vaste waardes (ek gebruik 'n mengsel van 10, 33, 47, 120, 330 Ohm, gegradeer 3/4/5/9/10W)

- Veranderlike kragweerstand (ek gebruik 'n 100 Ohms/2A skyfweerstand)

- DMM's, ek beveel 2 aan, een om DC -spanning te meet en een om DC -stroom te meet

- Verstelbare DC spanning bron

- Kabels

- Bier, benodig heelwat as die weer goed is

Stap 2: Bepaal beoogde gebruik

Wat is die beoogde gebruik vir u sonpaneel (s)?

Wat is die gewenste uitgangsspanning van die MPPT -mpdule?

In my geval het ek 'n paar soortgelyke gebruike.

Array 1 - Draagbare selfoonlaaier wat gebruik word tydens stap en verkenning (teikenspanning 12,3V)

Array 2 - Laai die motor van die motor vir 'n klein roeiboot (doelspanning 13,6V)

Array 3 - Laai die aansitterbattery vir 'n klein (15ft) motorboot (teikenspanning 13,6V)

Stap 3: Koppel sonpanele in skikkings

Afhangende van u gebruik, kan dit nodig wees om die paneel in serie of parallel te koppel, miskien selfs in kombinasies daarvan, om die nodige volt/ampère te bereik.

Ek begin met die soldeer van die Schottky -diodes, en dan met die aansluitkabels tussen die panele om skikkings te vorm. Die Schottky -diodes is nodig, aangesien die panele effens verskil, en ek wil nie krag mors deur die panele omgekeerd te voer nie.

Array 1: CNC145x145-6, Star Solar. 4 panele in serie gekoppel.

Array 2: CNC170x170-18, Star Solar. 6 panele in parallelle verband.

Array 3: CNC170x170-18, Star Solar. 4 panele in parallelle verband.

Stap 4: Berei die vrag voor

Ek het die vaste kragweerstands in serie gesoldeer, sodat die etiket lank is; dit is om die vaste las vinnig aan te pas deur die krokodilleklemme te beweeg.

Die veranderlike kragweerstand word in serie met die vaste weerstande verbind.

Stap 5: Voorbereidings

Wag 'n dag met helder lug, selfs die kleinste wolk beïnvloed u bierverbruik.

Plaas die skikking in die son, en maak seker dat geen dele in die skadu kom nie.

As u slegs 'n enkele paneel het, word dieselfde metings hiervoor gedoen.

Let wel: Bewolkte toestande beïnvloed die haalbare produksie grootliks; ek vermoed dat beter panele waarskynlik minder geraak word as die goedkoop wat ek het.

Maak 'n bier oop en geniet die lewe vir 'n oomblik, hou 'n tweede bier gereed indien nodig.

Stap 6: Meet paneelparameters

Hierdie stappe is redelik belangrik, tensy u 'n deftige selfkalibrerende MPPT -kontroleerder gebruik, wat ek nie …

Kry klaar met dit

Vir elke sonpaneelreeks meet ek die parameters soos hieronder.

1. Koppel 'n DMM (ingestel op DC spanning) oor die skikkingverbindings, meet en skryf die spanning (Voc) neer. Voc = _V

2. Koppel vervolgens 'n DMM (ingestel op gelykstroom 10A) tussen die skikkingverbindings, meet en skryf die stroom (Isc) neer. Isc = _A

3. Doen 'n paar vinnige metings om die benaderde MPP (Max Power Point) te bepaal.

3a. Koppel 'n DMM (GS -spanning) oor die skikkingskoppelings en 'n ander DMM (GS -stroom) in serie met die las.

3b. Skryf die gemete spanning en stroom neer terwyl u die las wissel.

3c. Deur die krag vir elke geregistreerde meetpunt (P = V x I) te bereken, kan ons die benaderde Max Power Point vinnig bepaal. Ongeveer MPP: _V

3d. 'N Alternatiewe (vinnige en vuil) manier om benaderde MPP te kry, is om te bereken;

Vmpp = Voc x 0.8, Impp = Isc x 0.9

4. Kies geskikte verbindingspunte vir die vaste weerstande, sodat die meting rondom die MPP (vanaf 3c) gefokus kan word. Pas die veranderlike weerstand stadig aan terwyl u die spannings en strome neerskryf.

Ek probeer om na 0.1V -spronge tussen metings te streef.

5. Herhaal die kragberekening hierbo en bepaal Vmpp en Impp (waar Max Power is).

6. Dit kan interessant wees om te sien hoe die gemete MPP vergelyk word met berekende MPP;

Gemete MPP; Vmpp = _V, Impp = _A

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

7. Mens kan net vir die plesier die vulfaktor op hierdie punt bereken, FF = (Vmpp x Impp) / (Voc x Isc)

Stap 7: Pas die MPPT -module aan volgens u behoeftes

Hierbo het ons die gewenste uitgangsspanning gekies, saam met die parameters wat in 2.1 afgelei word, is dit noodsaaklik vir die korrekte aanpassing van die MPPT -module. Ons moet ook die maksimum laadstroom (Ichg) ken en die huidige laai word beskou as Idone.

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

Prosedure:

1. Koppel 'n DMM aan die MPPT -uitgang (ingestel op DC spanning)

2. Draai die CC en CV trimpots heeltemal met die kloksgewys, draai die MPPT trimpot heeltemal teen die kloksgewys

3. Koppel 'n verstelbare GS -spanningsbron aan die MPPT -ingang, stel die spanning op nul voordat u dit aanskakel.

4. Stel die verstelbare GS -spanningsbron in op Vmpp, draai die MPPT -trimpot stadig met die kloksgewys totdat die uitsetspanning net nie meer toeneem nie.

5. Draai die CV-trimpot linksom totdat die gewenste Vout ingestel is.

6. Kortsluit die uitset deur 'n DMM (ingestel op gelykstroom 10A). Draai die CC trimpot linksom totdat die gewenste Ichg ingestel is.

7. LED trimpot pas by watter stroom die LED van kleur sal verander, standaard is 0,1 x Ichg. Koppel 'n vrag wat Idone gee om aan te pas, draai die LED -trimpot totdat die LED van kleur verander.

Let wel: niks sal eintlik gebeur nie, behalwe dat die LED van kleur verander.

8. Die MPPT -module is nou aangepas en gereed vir gebruik.

Stap 8: Deurloop, My Array 1

Spesifikasies:

Paneel: CNC145x145-6, 4 panele in serie.

Afmetings: 145 x 145 x 3 mm

Graderings: 6V / 3W per paneel. 4 panele: 24V / 12W

1. Versamel die nodige goed.

2. Schottky -diodes en paneelverbindings is reeds in plek.

3. Meetopstelling soos aangedui.

4. Ek begin met die meting van Voc en Isc.

5. Vervolgens mors ek 'n bietjie met die las om 'n geskatte MPP te kry.

6. Ek herkonfigureer my vaste weerstande sodat ek my metings kan fokus op MPP; ek het twee reekse gedoen om die presiese MPP te probeer bepaal.

Resultate:

Voc: 25,9V / Isc: 325mA

Vmpp: 20.0V / Impp: 290mA

Berekende Pmpp: Vmpp x Impp = 5,8W

Net vir pret en vergelyking: Berekende MPP; Vmpp = Voc x 0.8 = 20.7V, Impp = Isc x 0.9 = 292mA

Vulfaktor: FF = (Vmpp x Impp) / (Voc x Isc) = 0,69

Ongelukkig lyk dit asof ek die Excel -werkblad wat ek gebruik het, verkeerd geplaas het, dus geen grafieke of opgetekende reekse vir hierdie paneelreeks nie.

MPPT module aanpassing:

Die volgende is die aanpassings van die MPPT -module.

By die keuse van Vout het ek besluit dat ek 'n 12V Li-Ion-battery kan aansit, of die uitset kan aansluit op 'n 5V/2A USB-laai-module (invoer 7,5-28VDC).

Die MPPT -module is aangepas met behulp van die volgende parameters:

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

1. Ek "herstel" die trimpots soos beskryf, koppel my DMM's aan en stel my verstelbare DC -spanningsbron in op Vin = 20.0V

2. Ek pas die MPPT -trimpot aan totdat die uitsetspanning net ophou styg, en gebruik dan die CV -trimpot om die uitsetspanning in te stel op Vchg = 12.3V

3. Kortsluiting van die uitset deur 'n DMM (ingestel op gelykstroom 10A) Ek pas die CC trimpot aan op Ichg = 600mA

4. As ek my weerstandslading aansluit, pas ek die las aan totdat ek uitsetstroom kry = Idone = 100mA, en pas dan die LED -trimpot aan sodat die LED net van kleur verander.

5. Deur die las te verander, word bevestig dat die LED van kleur verander soos bedoel. GEDOEN!

Stap 9: Resultate - My Array 2

Spesifikasies:

Paneel: CNC170x170-18, 6 panele in parallel.

Afmetings: 170 x 170 x 3 mm

Graderings: 18V / 4.5W per paneel. 6 panele: 18V / 27W

Resultate:

Voc: 20.2V / Isc: 838mA

Vmpp: 15.6V / Impp: 821mA

Berekende Pmpp: Vmpp x Impp = 12,8W

Die paneelreeks lewer effens minder as die helfte van die nominale krag.

MPPT -aanpassings:

Die MPPT -module is aangepas met behulp van die volgende parameters:

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

Stap 10: Resultate - My Array 3

Spesifikasies:

Paneel: CNC170x170-18, 4 panele in parallel.

Afmetings: 170 x 170 x 3 mm

Graderings: 18V / 4.5W per paneel. 4 panele: 18V / 18W

Resultate:

Voc: 20.5V / Isc: 540mA

Vmpp: 15.8V / Impp: 510mA

Berekende Pmpp: Vmpp x Impp = 8.1W

Die paneelreeks lewer effens minder as die helfte van die nominale krag.

MPPT -aanpassings:

Die MPPT -module is aangepas met behulp van die volgende parameters:

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

Stap 11: Resultate - My Array 3 (bewolkte dag)

Spesifikasies:

Paneel: CNC170x170-18, 4 panele in parallel.

Afmetings: 170 x 170 x 3 mm

Graderings: 18V / 4.5W per paneel. 4 panele: 18V / 18W

Resultate:

Voc: 18.3V / Isc: 29mA

Vmpp: 14.2V / Impp: 26mA

Berekende Pmpp: Vmpp x Impp = 0,37W

Dieselfde skikking en opset as in die vorige stap gebruik, maar met duidelik verskillende resultate.

In vergelyking met die opbrengs op 'n sonnige dag, is dit duidelik dat hierdie panele onder baie bewolkte toestande nie veel sal help nie.