Array Panel Suria Dengan Modul MPPT Cina: 11 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Penjelasan ringkas mengenai bagaimana membuat panel solar berfungsi dengan baik, dan lebih murah pada masa itu…

Saya sama sekali tidak menjamin apa-apa kandungannya, mereka mungkin hanya orang gila, sebenarnya saya sangat mengesyaki mereka …

Beberapa gambar telah dijumpai secara dalam talian dan dipercayai bebas digunakan, jika terdapat gambar yang dilindungi hak cipta, jatuhkan saya catatan.

Penarafan panel solar tidak boleh dianggap sebagai petunjuk melainkan panduan yang sangat kasar, spesifikasi yang diterbitkan adalah apa yang dapat dicapai dalam keadaan makmal dengan sumber cahaya tertentu dan lain-lain. Dalam praktiknya, prestasi ini tidak mungkin dilakukan dalam keadaan yang realistik. Namun, mereka memberikan titik permulaan ketika memutuskan apa yang akan diperoleh. Sejauh yang saya dapati spesifikasi hanya sebanding dalam portfolio pengeluar, membandingkan antara pengeluar yang berbeza adalah peluang terbaik.

Modul pengatur panel solar yang murah boleh didapati di eBay, AliExpress atau laman web serupa. Walaupun agak berbeza, mereka semua mengaku berfungsi dengan sempurna untuk mengoptimumkan prestasi panel solar. Malangnya mereka tidak semua mengatakan yang sebenarnya.

Semasa saya membina susunan panel solar pertama saya beberapa tahun yang lalu, saya terpaksa menyaring banyak maklumat sebelum akhirnya memahami apa yang sekarang saya yakini sebagai kebenaran, sudah tentu perkembangan berterusan boleh menyebabkan sesuatu benar benar esok.

Pada dasarnya ada pilihan antara pengatur PWM dan MPPT, dan untuk panel solar MPPT adalah cara yang tepat.

Pengatur MPPT cuba menggunakan panel suria di mana panel memberikan kuasa paling banyak, MPPT = Max Power Point Tracking. Mana-mana jenis pengawal selia yang lain akan memberi anda kecekapan yang lebih rendah kerana panel mungkin tidak sesuai dengan potensi penuhnya, ini benar sama ada anda menggunakan panel Cina murah atau yang lain.

Pengatur MPPT Cina murah yang saya gunakan sangat asas, anda menetapkan Voltan MPP dan pengawal selia cuba mengekalkannya. Pengawal selia yang lebih maju secara berkala akan melakukan "sapuan" untuk mencari MPP (di mana lengkung rata). Yang murah adalah baik untuk projek mudah, tetapi jika anda ingin memerah setiap jus dari panel anda, anda tidak boleh memikirkannya - dan sebagai bonus tambahan, anda boleh menambah semuanya tanpa membaca "cara" ini …

Langkah 1: Kumpulkan Sumber Anda

Di sebelah bawah saya melakukan langkah-langkah ringkas mengenai langkah-langkah yang saya lakukan, semacam turorial-ish.

Anda memerlukan perkara berikut.

- Panel suria (saya menggunakan sekumpulan panel Cina murah dari Ali, disambungkan dalam array)

- Modul MPPT (saya menggunakan modul Cina murah dari Ali)

- Schottky dioda (1 setiap panel solar)

- Perintang kuasa, nilai tetap (saya menggunakan campuran 10, 33, 47, 120, 330 Ohms, dinilai 3/4/5/9 / 10W)

- Perintang daya berubah (saya menggunakan perintang slaid 100 Ohms / 2A)

- DMM, saya cadangkan 2, satu untuk mengukur Voltan DC dan satu lagi untuk mengukur Arus DC

- Sumber voltan DC boleh laras

- Kabel

- Bir, mungkin memerlukan sebilangan besar jika cuaca baik

Langkah 2: Tentukan Penggunaan yang Disengajakan

Apa tujuan penggunaan panel suria anda?

Berapakah voltan keluaran yang dikehendaki dari mpdule MPPT?

Dalam kes saya, saya mempunyai beberapa kegunaan yang hampir serupa.

Array 1 - Pengecas telefon bimbit mudah alih yang digunakan semasa mendaki dan mencari (Voltan sasaran 12.3V)

Array 2 - Mengecas bateri motor trolling untuk kapal mendayung (12 kaki) kecil (Voltan sasaran 13.6V)

Array 3 - Mengecas bateri starter untuk bot motor kecil (15 kaki) (Voltan sasaran 13.6V)

Langkah 3: Sambungkan Panel Suria dalam Susunan

Bergantung pada penggunaan anda, mungkin perlu menyambungkan panel secara bersiri atau paralel, bahkan mungkin dalam gabungannya, untuk mencapai Voltan / Amps yang diperlukan.

Saya mulakan dengan menyolder dioda Schottky di tempatnya, dan kemudian kabel penghubung antara panel untuk membentuk tatasusunan. Diod Schottky diperlukan kerana panelnya sedikit berbeza, dan saya tidak mahu membuang kuasa dengan membalikkan panel ke seberang.

Array 1: CNC145x145-6, Star Solar. 4 panel disambung secara bersiri.

Array 2: CNC170x170-18, Star Solar. 6 panel disambungkan secara paralel.

Array 3: CNC170x170-18, Star Solar. 4 panel disambungkan secara paralel.

Langkah 4: Sediakan Beban

Saya menyolder perintang kuasa tetap secara berurutan meninggalkan tanda berakhir lama, ini untuk membolehkan penyesuaian cepat beban tetap dengan menggerakkan klip buaya.

Perintang kuasa berubah-ubah disambung secara bersiri dengan perintang tetap.

Langkah 5: Persediaan

Tunggu seharian dengan langit yang cerah, bahkan awan terkecil akan mempengaruhi penggunaan bir anda.

Letakkan susunan di bawah sinar matahari, pastikan tidak ada bahagian yang dibayangi.

Sudah tentu, jika anda hanya mempunyai satu panel, pengukuran yang sama dilakukan untuk ini.

Nota: Keadaan berawan sangat mempengaruhi output yang dapat dicapai, saya rasa panel yang lebih baik mungkin lebih rendah daripada yang murah yang saya ada.

Buka bir dan nikmati hidup sebentar, siapkan bir kedua jika diperlukan.

Langkah 6: Ukur Parameter Panel

Langkah-langkah ini agak penting, kecuali jika anda menggunakan pengawal MPPT yang boleh dikalibrasi sendiri, yang saya tidak…

Ikutilah

Untuk setiap susunan panel solar saya mengukur parameter seperti di bawah.

1. Sambungkan DMM (tetapkan ke voltan DC) merentasi sambungan array, ukur dan tuliskan voltan (Voc). Voc = _V

2. Seterusnya sambungkan DMM (tetapkan ke arus DC 10A) antara sambungan array, ukur dan tuliskan arus (Isc). Isc = _A

3. Lakukan beberapa pengukuran pantas untuk menentukan anggaran MPP (Max Power Point).

3a. Sambungkan DMM (voltan DC) merentasi sambungan array dan DMM lain (arus DC) secara bersiri dengan beban.

3b. Tuliskan Voltan dan Arus yang diukur sambil mengubah beban.

3c. Dengan mengira daya untuk setiap titik pengukuran yang didaftarkan (P = V x I) kita dapat dengan cepat menentukan anggaran titik daya maksimum. Kira-kira MPP: _V

3d. Kaedah alternatif (cepat dan kotor) untuk mendapatkan anggaran MPP adalah dengan mengira;

Vmpp = Voc x 0.8, Impp = Isc x 0.9

4. Pilih titik sambungan yang sesuai untuk perintang tetap, yang memungkinkan untuk fokus mengukur di sekitar MPP (dari 3c). Laraskan perintang pemboleh ubah secara perlahan semasa menulis voltan dan arus.

Saya cuba mensasarkan lompatan 0.1V antara pengukuran.

5. Ulangi pengiraan daya di atas dan tentukan Vmpp dan Impp (di mana Max Power berada).

6. Mungkin menarik untuk melihat bagaimana MPP yang diukur dibandingkan dengan MPP yang dikira;

MPP yang diukur; Vmpp = _V, Impp = _A

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

7. Seseorang boleh, hanya untuk bersenang-senang, mengira Fill Factor pada ketika ini, FF = (Vmpp x Impp) / (Voc x Isc)

Langkah 7: Sesuaikan Modul MPPT agar Sesuai dengan Keperluan Anda

Di atas kami memilih voltan keluaran yang kami kehendaki, ini bersama dengan parameter yang diturunkan dalam 2.1 akan menjadi penting untuk menyesuaikan modul MPPT dengan betul. Kita juga perlu mengetahui arus pengecasan maksimum (Ichg) dan di mana pengecasan semasa dianggap selesai (Idone).

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

Prosedur:

1. Sambungkan DMM ke output MPPT (tetapkan ke voltan DC)

2. Putar potong CC dan CV sepenuhnya mengikut arah jam, putar trimpot MPPT sepenuhnya lawan arah jam

3. Sambungkan sumber voltan DC yang boleh laras ke input MPPT, tetapkan voltan ke sifar sebelum dihidupkan.

4. Tetapkan sumber voltan DC yang boleh disesuaikan ke Vmpp, putar perlahan potong MPPT mengikut arah jam sehingga voltan keluaran berhenti meningkat.

5. Putar trimpot CV berlawanan arah jam sehingga Vout yang diingini ditetapkan.

6. Litar pintas output melalui DMM (ditetapkan ke arus DC 10A). Putar trimpot CC berlawanan arah jam sehingga Ichg yang diingini ditetapkan.

7. Trimpot LED menyesuaikan pada saat ini LED akan berubah warna, lalai adalah 0.1 x Ichg. Untuk menyesuaikan, sambungkan beban yang memberi Idone, putar trimpot LED sehingga LED berubah warna.

Catatan: Tidak ada yang akan berlaku selain daripada perubahan warna LED.

8. Modul MPPT kini disesuaikan dan siap digunakan.

Langkah 8: Walk-through, My Array 1

Spesifikasi:

Panel: CNC145x145-6, 4 panel dalam siri.

Dimensi: 145x145x3mm

Penilaian: 6V / 3W setiap panel. 4 panel: 24V / 12W

1. Kumpulkan barang yang diperlukan.

2. Dioda Schottky dan sambungan panel sudah ada.

3. Mengukur persediaan seperti yang ditunjukkan.

4. Saya mula mengukur Voc dan Isc.

5. Seterusnya saya bermain-main sedikit dengan beban untuk mendapatkan anggaran MPP.

6. Saya mengkonfigurasi semula perintang tetap saya sehingga saya dapat memusatkan pengukuran saya di sekitar MPP, saya melakukan dua siri untuk cuba menentukan MPP yang tepat.

Keputusan:

Voc: 25.9V / Isc: 325mA

Vmpp: 20.0V / Impp: 290mA

Pmpp yang dikira: Vmpp x Impp = 5.8W

Hanya untuk keseronokan dan perbandingan: MPP yang dikira; Vmpp = Voc x 0.8 = 20.7V, Impp = Isc x 0.9 = 292mA

Isi Faktor: FF = (Vmpp x Impp) / (Voc x Isc) = 0.69

Sayangnya, saya nampaknya salah meletakkan lembaran kerja excel yang saya gunakan, jadi tidak ada grafik atau siri yang dirakam untuk susunan panel ini.

Pelarasan modul MPPT:

Seterusnya adalah penyesuaian modul MPPT.

Semasa memilih Vout, saya memutuskan bahawa saya boleh menambah bateri Li-Ion 12V, atau menyambungkan output ke modul pengecasan USB 5V / 2A (input 7.5-28VDC).

Modul MPPT diselaraskan menggunakan parameter berikut:

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

1. Saya "menetapkan semula" potong potong seperti yang dijelaskan, sambungkan DMM saya, dan tetapkan sumber voltan DC saya yang boleh disesuaikan ke Vin = 20.0V

2. Saya menyesuaikan trimpot MPPT sehingga voltan output berhenti naik, seterusnya menggunakan trimpot CV untuk menetapkan voltan output ke Vchg = 12.3V

3. Output arus pendek melalui DMM (ditetapkan ke arus DC 10A) Saya menyesuaikan trimpot CC ke Ichg = 600mA

4. Menyambungkan beban perintang saya menyesuaikan beban sehingga saya mendapat arus keluaran = Idone = 100mA, seterusnya menyesuaikan trimpot LED sehingga LED hanya berubah warna.

5. Memvariasikan beban menegaskan bahawa LED berubah warna seperti yang diharapkan. SELESAI!

Langkah 9: Hasil - Array Saya 2

Spesifikasi:

Panel: CNC170x170-18, 6 panel selari.

Dimensi: 170x170x3mm

Penilaian: 18V / 4.5W setiap panel. 6 panel: 18V / 27W

Keputusan:

Voc: 20.2V / Isc: 838mA

Vmpp: 15.6V / Impp: 821mA

Pmpp yang dikira: Vmpp x Impp = 12.8W

Susunan panel memberikan kurang daripada separuh daya undian.

Pelarasan MPPT:

Modul MPPT disesuaikan dengan parameter berikut:

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

Langkah 10: Hasil - Array Saya 3

Spesifikasi:

Panel: CNC170x170-18, 4 panel selari.

Dimensi: 170x170x3mm

Penilaian: 18V / 4.5W setiap panel. 4 panel: 18V / 18W

Keputusan:

Voc: 20.5V / Isc: 540mA

Vmpp: 15.8V / Impp: 510mA

Pmpp yang dikira: Vmpp x Impp = 8.1W

Susunan panel memberikan kurang daripada separuh daya undian.

Pelarasan MPPT:

Modul MPPT disesuaikan dengan parameter berikut:

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

Langkah 11: Hasil - Array 3 saya (Hari mendung)

Spesifikasi:

Panel: CNC170x170-18, 4 panel selari.

Dimensi: 170x170x3mm

Penilaian: 18V / 4.5W setiap panel. 4 panel: 18V / 18W

Keputusan:

Voc: 18.3V / Isc: 29mA

Vmpp: 14.2V / Impp: 26mA

Pmpp yang dikira: Vmpp x Impp = 0.37W

Susunan dan persediaan yang sama seperti yang digunakan pada langkah sebelumnya, tetapi dengan hasil yang jelas berbeza.

Berbanding dengan output yang dicapai pada hari yang cerah, jelas bahawa panel ini tidak akan banyak digunakan dalam keadaan mendung.