Контроллер заряда солнечной батареи lifepo4

Контроллер заряда ViewStar PWM 10 А, 12/24 В, производства Beijing Epsolar Technology

Код товара: 0320050

Наличие: на складе в Москве

Солнечный контроллер VS1024N обладает встроенным графическим дисплеем, на котором отображаются все рабочие параметры (ток и напряжение во всех цепях, температура и пр.) и при помощи которого можно произвести гибкую настройку абсолютно всех параметров контроллера.

Например, можно настроить этот контроллер для заряда LiFePo4 батарей на 12 В или на 24 В.

Эта модель контроллера заряда поддерживает работу с солнечными батареями мощностью до 150 Вт при напряжении 12 В или до 300 Вт при напряжении 24 В.

Напряжение системы (12 или 24 В) выбирается контроллером автоматически на основе измерения напряжения подключенных аккумуляторов. Напряжение подключаемых к контроллеру солнечных батарей должно быть равно напряжению подключенного аккумулятора (т.е. нельзя, например, использовать солнечную батарею с напряжением 24 В для зарядки аккумулятора 12 В). Это особенность всех контроллеров заряда PWM-типа.

В этой модели контроллера есть 2 программируемых таймера для управления нагрузкой (например, для включения ночного освещения в определенное время).

Параметры контроллера заряда Epsolar VS1024N

Алгоритм заряда:	PWM (4 стадии)
Максимальный ток солнечных батарей, А:	10
Максимальный ток нагрузки, А:	10
Выключатель нагрузки:	есть (программируемый)
Напряжение системы, В:	12/24 (автоматически)
Температурная компенсация:	есть ( -30мВ/ o C@12 В )
Выносной температурный датчик:	опция
Выбор типа аккумулятора:	есть (AGM / GEL / Flooded / User)
Собственное потребление, мА:	18
Напряжение отключения нагрузки, В:	11,1 (22,2) — регулируемое
Напряжение подключения нагрузки, В:	12,6 (25,2) — регулируемое
Цифровой дисплей:	есть
Выносной цифровой дисплей:	опция
Максимальное сечение подключаемых проводов, мм 2	4
Рабочий температурный диапазон, o C:	-20. +55
Влажность (без конденсата):	10. 90%
Размеры, мм:	137 x 86 x 48
Вес, кг:	0.20

Электронные защиты контроллера (все защиты с автоматическим восстановлением):

• от короткого замыкания,
• от перегрузки,
• от подключения обратной полярности в цепях солнечной батареи и нагрузки,
• от обратного тока ночью,
• отключение при высоком напряжении,
• отключение при низком напряжении,
• отключение при перегреве.

Источник

Солнечная батарея на балконе: тестирование контроллера заряда

В предыдущей части была рассмотрена и проверена работа платы BMS, обеспечивающей корректный заряд литий-ионного аккумулятора. Китайская почта наконец доставила Solar charge controller, так что пора протестировать и его.

Результаты тестирования под катом.

Контроллер заряда (Solar charge controller)

Данное устройство является основным во всей системе — именно контроллер обеспечивает взаимодействие всех компонентов — солнечной панели, нагрузки и батареи (он нужен, только если мы хотим именно накапливать энергию в батарее, если отдавать энергию сразу в электросеть, нужен другой тип контроллера grid tie).

Контроллеров на небольшие токи (10-20А) на рынке довольно-таки много, но т.к. в нашем случае используется литиевая батарея вместо свинцовой, то нужно выбирать контроллер с настраиваемыми (adjustable) параметрами. Был куплен контроллер, как на фото, цена вопроса от 13$ на eBay до 20-30$ в зависимости от жадности местных продавцов. Контроллер гордо называется «Intelligent PWM Solar Panel Charge Controller», хотя по сути вся его «интеллектуальность» заключается в возможности задания порогов заряда и разряда, и конструктивно он не сильно отличается от обычного DC-DC конвертора.

Подключение контроллера весьма просто, у него всего 3 разъема — для солнечной панели, нагрузки и аккумулятора соответственно. В качестве нагрузки в моем случае была подключена светодиодная лента на 12В, аккумулятор все тот же тестовый с Hobbyking. Также на контроллере есть 2 USB-разъема, от которых можно заряжать различные устройства.

Все вместе выглядело так:

Перед тем как использовать контроллер, его надо настроить. Контроллеры этой модели продаются в разных модификациях для разных типов батарей, отличия скорее всего лишь в предустановленных параметрах. Для моей литиевой батареи c тремя ячейками (3S1P) я установил следующие значения:

Как можно видеть, напряжение отключения заряда (PV OFF) установлено на 12.5В (исходя из 4.2В на ячейку можно было поставить 12.6, но небольшой недозаряд положительно сказывается на количестве циклов батареи). Следующие 2 параметра — отключение нагрузки, в моем случае настроено на 10В, и повторное включение заряда на 10.5В. Минимальное значение можно было поставить и меньше, до 9.6В, небольшой запас был оставлен для работы самого контроллера, который питается от той же батареи.

Тестирование

С разрядом проблем ожидаемо не было. Заряда батареи хватило чтобы зарядить планшет, также горела светодиодная лента, и при пороговом напряжении в 10В, лента погасла — контроллер отключил нагрузку, чтобы не разряжать батарею ниже заданного порога.

А вот с зарядом все пошло не совсем так. Вначале все было хорошо, и максимальная мощность по ваттметру составила около 50Вт, что вполне неплохо. Но ближе к концу заряда подключенная в качестве нагрузки лента стала сильно мерцать. Причина ясна и без осциллографа — две BMS не очень дружат между собой. Как только напряжение на одной из ячеек достигает порога, BMS отключает батарею, из-за чего отключается и нагрузка и контроллер, затем процесс повторяется. Да и учитывая что пороговые напряжения уже заданы в контроллере, вторая плата защиты по сути и не нужна.

Пришлось вернуться к плану «Б» — поставить на батарею только плату балансировки, оставив контроллеру управление зарядом. Плата 3S balance board выглядит так:

Бонус этого балансира еще и в том, что он в 2 раза дешевле.

Конструкция получилась даже проще и красивее — балансир занял свое «законное» место на балансировочном разъеме батареи, к контроллеру батарея подключена через силовой разъем.
Все вместе выглядит примерно так:

Больше никаких неожиданностей не было. Когда напряжение на батарее поднялось до 12.5В, потребляемая от панелей мощность упала практически до нуля а напряжение увеличилось до максимума «холостого хода» (22В), т.е. заряд больше не идет.

Напряжение на 3х ячейках батареи в конце заряда составило 4.16В, 4.16В и 4.16В, что дает в сумме 12.48В, к контролю заряда, как и к балансиру претензий нет.

Заключение

Система работает, почти как и ожидалось. Днем электроэнергия может накапливаться, вечером ее можно использовать. В финальной версии батарея будет заменена на блок из элементов 18650, которые уже описывались в предыдущей части. Емкость батареи можно увеличить до 20Ач, больше для балконной системы уже избыточно. Если же приобрести другой балансир, можно использовать и LiFePo4-аккумуляторы, достаточно установить нужные пороги напряжений в контроллере. Однако в моем случае, смысла в этом скорее всего нет — стоимость LiFePo4 на 10-20Ач составляет 80-100$, что уже сопоставимо со стоимостью Grid Tie контроллера, который я собираюсь протестировать в дальнейшем.

Еще исключительно для тестов (понятно что экономического смысла в этом нет) была заказана батарея ионисторов на 12В, благо цены падают и сейчас они относительно дешевые. Будет интересно проверить, на сколько хватит их заряда. Stay tuned.

Примечание: показанная на фото батарея от Hobbyking была поставлена исключительно для теста. Эти батареи не тестировались для постоянного использования в подобных системах, также их не рекомендуется оставлять без присмотра.

Более-менее окончательная версия батареи выглядит вот так:

Это 12 ячеек 18650, соединенных в группы параллельно по 4. Примерная емкость батареи около 12ач, этого хватает для зарядки разных гаджетов и для вечернего освещения комнаты светодиодной лентой. В батарее используются элементы Panasonic, те же что и в автомобилях Tesla S, надежность данных ячеек можно считать вполне хорошей.

Для желающих посмотреть видео-версию, ролик выложен в youtube.

Источник

Опыт использования lifepo4 в солнечной электростанции

Так-же заметил что ток от солнечных батарей на этот аккумулятор стал немного больше, если раньше было максимум 12А, то теперь ток зарядки доходил до 14,6 Ампер. Ну и наверно самое главное что лифер (lifepo4) не боится и даже любит находится в недозаряженном состоянии, по-этому я не переживал за недозаряды и губительную сульфатацию — от которой померали свинцовые АКБ.

Но с этим китайским лифером были и проблемы. При полном заряде, когда общее напряжение поднималось до 13.5-13.8 вольт начиналась разбежка по напряжению и какая нибудь ячейка убегала за 3,6 вольт, при этом когда напряжение ячейки доходило до 3.75 вольт, BMC отключало аккумулятор и всё вырубалось, но БМС тут-же включалась обратно и начиналась «цветомузыка» в общем свет начинал мигать, телевизор скрипеть звуком. Контроллер солнечных батарей тоже начинал сходить с ума и не успевал ограничивать напряжение солнечных батарей, и напряжение прыгало до 20вольт.

Проблему удалось почти устранить снизив конечное напряжение зарядки с 14 вольт до 13.4 вольта, благо контроллер позволяет задавать параметры вручную. Балансиры, которые встроены в BMS с током балансировки всего 70мА, по-этому от них никакого толка. Далее даже при напряжении 13.4 вольт всё-таки BMS иногда срабатывала устраивая «цветомузыку». Поставил я параллельно свинцовый АКБ на 5Ач и проблема исчезла, даже если BMS и срабатывала отключая АКБ, то оставался подключенный свинцовый АКБ.

Некоторое время всё работало, но приехали мне ещё два новых аккумулятора для солнечных батарей, и во время установки новых АКБ и модернизации электро щита выяснилось что у лифера вздулась одна ячейка, состоящая из двух пакетов. Как выяснилось отказала плата защиты BMS и ячейка вспухла из-за перезаряда. Ниже фото того что стало с пакетами.

Аккумулятор lifepo4

Аккумулятор lifepo4

Аккумулятор lifepo4

Аккумулятор lifepo4

Аккумулятор lifepo4

Сейчас я не буду ставить в замен сгоревшей новую BMS, а поставлю Cell-meter с функцией оповещения. В общем это такая не дорогая штуковина, которая отображает напряжение ячеек аккумулятора и так-же умеет оповещать свето-звуковым сигналом о критическом нижнем или верхнем пороге напряжения на любой из ячеек. Тем самым эта штуковина даст знать о проблеме и аккумулятор вручную можно отключить и всё — он заряжен, а свинцовые аккумуляторы пускай заряжаются и дальше до 14.4 вольта. Ну а вечером можно включить лифер и использовать его емкость.

Cell meter lifepo4

На данный момент я считаю лифер самым подходящим для солнечных электростанций, в частности из-за его кпд, устойчивости к большим токам разряда (просадка напряжения маленькая), ну и самое главное что ему пофигу на недозаряды, а значит в автономке он проживет весь свой заявленный век. А вот свинец трудно держать постоянно заряженным полностью, особенно зимой, и даже бензогенератор не сможет зарядить АКБ полностью, так-как дя зарядки нужно как минимум 6-8 часов. А если АКБ совсем разряжен, то генератор гонять нужно часов 10, и тратить топливо на зарядку АКБ малым током в конце зарядки.

К слову сказать кроме автомобильных я никакие свинцовые АКБ не пробовал, но думаю новые АКБ, которые специально созданы для глубоких разрядов и тяжёлых условий эксплуатации, прослужат по крайней мере не одну зиму как автомобильные. Производитель обещает около 600 циклов при 50% разряде, а это уже три года как минимум. Главное свинец как-то периодически заряжать до конца, как написано в документации на АКБ MNB MM заряжать нужно до 14.4-14-7 вольт.

Источник

Контроллер заряда солнечной батареи lifepo4

Источники питания электронной аппаратуры, импульсные и линейные регуляторы. Топологии AC-DC, DC-DC преобразователей (Forward, Flyback, Buck, Boost, Push-Pull, SEPIC, Cuk, Full-Bridge, Half-Bridge). Драйвера ключевых элементов, динамика, алгоритмы управления, защита. Синхронное выпрямление, коррекция коэффициента мощности (PFC)

• 53 минуты назад
• Тема:Стабилизатор тока
• От:Herz

Обратная Связь, Стабилизация, Регулирование, Компенсация

Организация обратных связей в цепях регулирования, выбор топологии, обеспечение стабильности, схемотехника, расчёт

• 5 часов назад
• Тема:Проблема со стабилизацией ИП
• От:Plain

Первичные и Вторичные Химические Источники Питания

Li-ion, Li-pol, литиевые, Ni-MH, Ni-Cd, свинцово-кислотные аккумуляторы. Солевые, щелочные (алкалиновые), литиевые первичные элементы. Применение, зарядные устройства, методы и алгоритмы заряда, условия эксплуатации. Системы бесперебойного и резервного питания

• 11 июня
• Тема:Особенности импульсного разряда литиевых аккумул…
• От:Herz

Высоковольтные Устройства — High-Voltage

Высоковольтные выпрямители, умножители напряжения, делители напряжения, высоковольтная развязка, изоляция, электрическая прочность. Высоковольтная наносекундная импульсная техника

• 3 июня
• Тема:25кВ’ >Коронный разряд в высоковольтном трансформаторе …
• От:rudy_b

Электрические машины, Электропривод и Управление

Электропривод постоянного тока, асинхронный электропривод, шаговый электропривод, сервопривод. Синхронные, асинхронные, вентильные электродвигатели, генераторы

• В среду в 18:09
• Тема:разыскивается линейный микроактуатор, резкий и с…
• От:Tanya

Индукционный Нагрев — Induction Heating

Технологии, теория и практика индукционного нагрева

• 26 мая
• Тема:Индукционный нагреватель на 100 кВт своими рукам…
• От:Maxim_S

Системы Охлаждения, Тепловой Расчет – Cooling Systems

Охлаждение компонентов, систем, корпусов, расчёт параметров охладителей

• 17 марта
• Тема:теплопроводность защитной маски
• От:korotaev

Моделирование и Анализ Силовых Устройств – Power Supply Simulation

Моделирование силовых устройств в популярных САПР, самостоятельных симуляторах и специализированных программах. Анализ устойчивости источников питания, непрерывные модели устройств, модели компонентов

• 23 апреля
• Тема:Как симулировать кабель с затуханием?
• От:ViKo

Компоненты Силовой Электроники — Parts for Power Supply Design

Силовые полупроводниковые приборы (MOSFET, BJT, IGBT, SCR, GTO, диоды). Силовые трансформаторы, дроссели, фильтры (проектирование, экранирование, изготовление), конденсаторы, разъемы, электромеханические изделия, датчики, микросхемы для ИП. Электротехнические и изоляционные материалы.

• 1 час назад
• Тема:BQ25616
• От:Herz

Интерфейсы

Форумы по интерфейсам

все интерфейсы здесь

• 49 минут назад
• Тема:UART мост через сотовую сеть
• От:Simkin

Поставщики компонентов для электроники

Поставщики всего остального

от транзисторов до проводов

• 11 июня
• Тема:LM5119. Кто может продать 200 шт.
• От:destroit

Компоненты

Закачка тех. документации, обмен опытом, прочие вопросы.

• 10 часов назад
• Тема:Ищу отечественный EEPROM 3,3В SPI или I2C
• От:163264

Майнеры криптовалют и их разработка, BitCoin, LightCoin, Dash, Zcash, Эфир

Обсуждение Майнеров, их поставки и производства

наблюдается очень большой спрос на данные устройства.

• 23 февраля
• Тема:Зачем нужны дорогие майнеры
• От:krux

Дополнительные разделы — Additional sections

Встречи и поздравления

Предложения встретиться, поздравления участников форума и обсуждение мест и поводов для встреч.

• 9 мая
• Тема:С Днём Великой Победы!
• От:majorka65

Ищу работу

ищу работу, выполню заказ, нужны клиенты — все это сюда

• 9 часов назад
• Тема:КАЧЕСТВЕННЫЕ РАДИОМОНТАЖНЫЕ РАБОТЫ ПО РАЗУМНЫМ Р…
• От:AIS-59

Предлагаю работу

нужен постоянный работник, разовое предложение, совместные проекты, кто возьмется за работу, нужно сделать.

• 2 часа назад
• Тема:Разработчик Embedded linux (tensorflow-lite)
• От:Almaz1988

Куплю

микросхему; устройство; то, что предложишь ты 🙂

• 1 час назад
• Тема:Куплю STM32F103RFT6
• От:Vasily_

Продам

есть что продать за деньги, пиво, даром ?
Реклама товаров и сайтов также здесь.

• В среду в 17:09
• Тема:Платы RGB контроллеров и светодиодные RGB матриц…
• От:FastCat

Объявления пользователей

Тренинги, семинары, анонсы и прочие события

• 8 часов назад
• Тема:AC-DC 120/240 Вт на DIN-рейку от Delta Electroni…
• От:МакроГрупп

Общение заказчиков и потребителей электронных разработок

Обсуждение проектов, исполнителей и конкурсов

Источник