Хятадын MPPT модультай нарны хавтангийн массив: 11 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:00

Нарны хавтанг сайн ажиллуулах талаархи миний товч тайлбар, гэхдээ хямдхан …

Би агуулгын аль нэгэнд нь баталгаа өгөхгүй, тэд зүгээр л галзуу хүний санаанд оромгүй зүйл байж магадгүй, үнэндээ би тэднийг сэжиглэж байна …

Зарим зургийг онлайнаар олсон бөгөөд ашиглахад үнэ төлбөргүй гэж үзэж байгаа бөгөөд хэрэв танд зохиогчийн эрхээр хамгаалагдсан зураг олдвол надад тэмдэглэл үлдээгээрэй.

Нарны хавтангийн үнэлгээг маш бүдүүлэг гарын авлага гэж үзэх ёсгүй, хэвлэгдсэн техникийн үзүүлэлтүүдийг лабораторийн нөхцөлд тодорхой гэрлийн эх үүсвэр гэх мэтээр хийх боломжтой байдаг. Гэсэн хэдий ч тэд юу авахаа шийдэхдээ эхлэх цэгийг өгдөг. Техникийн үзүүлэлтүүдийг зөвхөн үйлдвэрлэгчийн багцад харьцуулах боломжтой болохыг олж мэдсэн тул өөр өөр үйлдвэрлэгчдийг харьцуулах нь хамгийн сайн боломж юм.

Нарны хавтангийн зохицуулагчийн хямд модулийг eBay, AliExpress эсвэл үүнтэй төстэй сайтуудаас олж болно. Тэд огт өөр боловч нарны хавтангийн ажиллагааг оновчтой болгохын тулд тэд төгс ажилладаг гэж мэдэгджээ. Харамсалтай нь тэд бүгд үнэнийг хэлдэггүй.

Хэдэн жилийн өмнө би анхны нарны хавтангийн массивыг бүтээхдээ маш үнэн зөвийг олж мэдэхийн өмнө маш олон мэдээллийг шалгаж үзэх шаардлагатай болсон, мэдээж тасралтгүй хөгжих нь маргааш үнэн болоход хүргэж магадгүй юм..

Үндсэндээ ХБХ ба МАНХ -ны зохицуулагчийн хооронд сонголт байдаг бөгөөд нарны хавтангийн хувьд MPPT бол хамгийн сайн арга юм.

MPPT зохицуулагч нь хамгийн их эрчим хүч өгдөг нарны хавтанг ашиглахыг хичээдэг, MPPT = Max Power Point Tracking. Өөр ямар ч төрлийн зохицуулагч нь танд үр ашгийг бууруулж өгөх болно, учир нь самбар нь боломжит хэмжээндээ хүрч чадахгүй байгаа тул та хямд хятадын хавтан эсвэл өөр зүйл ашиглаж байгаа эсэх нь үнэн юм.

Миний ашигладаг хямд хятадын MPPT зохицуулагч нь маш энгийн бөгөөд та МАН -ын хүчдэлийг тохируулдаг бөгөөд зохицуулагч үүнийг тэнд байлгахыг хичээдэг. Илүү дэвшилтэт зохицуулагчид МАН -ыг (муруй хавтгай) олохын тулд тогтмол "цэвэрлэгээ" хийх болно. Хямд нь энгийн төслүүдэд тохиромжтой, гэхдээ хэрэв та хавтангаасаа жүүс бүрийг шахахыг хүсч байвал үүнийг хэмнэх боломжгүй бөгөөд нэмэлт урамшууллын хувьд та үүнийг "яаж хийх" -ийг уншихгүйгээр бүгдийг нь цуглуулж болно.

Алхам 1: Нөөцөө цуглуул

Дараа нь би хийсэн алхамуудынхаа талаар товчхон танилцаж байна.

Танд дараахь зүйл хэрэгтэй болно.

- Нарны хавтангууд (би массиваар холбогдсон Алигийн хямд хятад хавтанг ашигладаг)

- MPPT модуль (би Али -аас хямд хятад модулиудыг ашигладаг)

- Шоттки диод (нэг нарны зай тутамд 1 ширхэг)

- Цахилгаан резистор, тогтмол утга (би 10, 33, 47, 120, 330 Ом хольцтой, 3/4/5/9/10W)

- Хувьсах хүчдэлийн эсэргүүцэл (би 100 Ом/2А гүйдэг резистор ашигладаг)

- DMMs, би 2 -ийг санал болгож байна, нэг нь тогтмол гүйдлийн хүчдэл, нэг нь тогтмол гүйдлийг хэмжих

- Тогтмол гүйдлийн хүчдэлийн эх үүсвэр

- Кабель

- Шар айраг, хэрэв цаг агаар сайн байвал хэдэн ширхэг хэрэгтэй болно

Алхам 2: Зориулалтын хэрэглээг тодорхойлох

Таны нарны хавтанг ямар зориулалтаар ашиглах вэ?

MPPT mpdule -ээс хүссэн гаралтын хүчдэл юу вэ?

Миний хувьд надад ижил төстэй хэд хэдэн хэрэглээ бий.

1 -р массив - Явган аялах, хайгуул хийх үед гар утасны зөөврийн цэнэглэгч (Зорилтот хүчдэл 12.3V)

Массив 2 - Жижиг (12 фут) сэлүүрт завинд троллинг моторын батерейг цэнэглэх (Зорилтот хүчдэл 13.6V)

3 -р массив - Жижиг (15 фут) моторт завины гарааны батерейг цэнэглэх (Зорилтот хүчдэл 13.6В)

Алхам 3: Нарны хавтанг массив хэлбэрээр холбоно уу

Хэрэглээний байдлаас хамааран шаардлагатай вольт/амперт хүрэхийн тулд самбарыг цуврал эсвэл зэрэгцээ холбох шаардлагатай байж магадгүй юм.

Би Schottky диодуудыг гагнахаас эхлээд хавтанг хооронд нь холбох кабелиудаас массив үүсгэх ажлыг эхлүүлнэ. Шотткийн диодууд нь бага зэрэг ялгаатай тул хавтангуудыг урвуугаар нь тэжээх замаар хүчээ үрэхийг хүсэхгүй байна.

Массив 1: CNC145x145-6, Оддын нар. 4 самбарыг цувралаар холбосон.

Массив 2: CNC170x170-18, Оддын нар. 6 самбарыг зэрэгцээ холбосон.

3-р массив: CNC170x170-18, Оддын нар. 4 самбарыг зэрэгцээ холбосон.

Алхам 4: Ачааллыг бэлтгэх

Би тогтмол цахилгаан резисторыг цувралаар гагнасан бөгөөд энэ нь шошгоны төгсгөлийг удаан үлдээдэг бөгөөд энэ нь матрын хавчаарыг хөдөлгөж тогтмол ачааллыг хурдан тохируулах боломжийг олгодог.

Хувьсах хүчдэлийн эсэргүүцэл нь тогтмол резистортой цуваа холбогдсон байна.

Алхам 5: Бэлтгэл ажил

Цэлмэг тэнгэртэй өдрийг хүлээгээрэй, өчүүхэн жижиг үүл хүртэл таны шар айрагны хэрэглээнд нөлөөлнө.

Массивыг наранд байрлуулж, ямар ч хэсгийг сүүдэрлэхгүй байгаа эсэхийг шалгаарай.

Мэдээжийн хэрэг, хэрэв та зөвхөн ганц самбартай бол үүнийг хэмжих болно.

Анхаарна уу: Үүлэрхэг нөхцөл байдал нь гарцад ихээхэн нөлөөлдөг, миний таамаглаж байгаагаар илүү сайн хавтан нь надад байгаа хямд үнээс бага өртдөг.

Поп шар айраг нээгээд хэсэг хугацаанд амьдралаа сайхан өнгөрүүлээрэй, шаардлагатай бол хоёр дахь шар айраг бэлэн болго.

Алхам 6: Самбарын параметрүүдийг хэмжих

Эдгээр алхмууд нь маш чухал юм, хэрвээ та өөртөө тохируулгатай, тохируулагдсан MPPT хянагч ашиглахгүй бол …

Үүнийг үргэлжлүүлээрэй

Нарны хавтангийн массив бүрийн хувьд би доорх параметрүүдийг хэмждэг.

1. Массивын холболт дээр DMM (DC хүчдэлд тохируулсан) холбож, хүчдэлийг (Voc) хэмжиж бичнэ үү. Voc = _V

2. Дараа нь массивын холболтуудын хооронд DMM (DC гүйдлийн 10А -д тохируулсан) холбож, гүйдлийг хэмжиж бичнэ үү (Isc). Isc = _A

3. Ойролцоох MPP (Max Power Point) тодорхойлохын тулд хурдан хэмжилт хий.

3а. Ачаалал бүхий массивын холболтууд дээр DMM (DC хүчдэл) болон өөр DMM (DC гүйдэл) -ийг холбоно.

3б. Ачааллыг өөрчлөхдөө хэмжсэн хүчдэл ба гүйдлийг бичнэ үү.

3c. Бүртгэгдсэн хэмжих цэг бүрийн хүчийг (P = V x I) тооцоолсноор бид ойролцоогоор Max Power Point -ийг хурдан тодорхойлох боломжтой болно. Ойролцоогоор МАН: _V

3d. Ойролцоогоор МАН -ыг авах өөр (хурдан бөгөөд бохир) арга бол тооцоолох;

Vmpp = Voc x 0.8, Impp = Isc x 0.9

4. Хөдөлгөөнгүй резисторуудын тохирох холболтын цэгүүдийг сонгож, хэмжилтийг МАН -ын эргэн тойронд төвлөрүүлэх боломжтой (3c -ээс). Хүчдэл ба гүйдлийг бичиж байхдаа хувьсах резисторыг аажмаар тохируулна уу.

Би хэмжилтийн хооронд 0.1В үсрэлт хийхийг зорьж байна.

5. Дээрх эрчим хүчний тооцоог давтаж, Vmpp ба Impp -ийг тодорхойлно уу (Max Power хаана байна).

6. Хэмжсэн МАН -ыг тооцоолсон МАН -тай хэрхэн харьцуулах нь сонирхолтой байж болох юм;

МАН -ыг хэмжсэн; Vmpp = _V, Impp = _A

Тооцоолсон МАН; Vmpp = Voc x 0.8 = _V, Impp = Isc x 0.9 = _A

7. Зүгээр л зугаацахын тулд Fill Factor -ийг тооцоолж болно, FF = (Vmpp x Impp) / (Voc x Isc)

Алхам 7: MPPT модулийг өөрийн хэрэгцээнд нийцүүлэн тохируулна уу

Дээрээс нь бид хүссэн гаралтын хүчдэлийг сонгосон бөгөөд энэ нь 2.1 -д авсан параметрүүдийн хамт MPPT модулийг зөв тохируулахад чухал ач холбогдолтой болно. Мөн бид хамгийн их цэнэглэх гүйдэл (Ichg) болон одоогийн цэнэглэж дууссан гэж үзэх ёстой (Idone).

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

Журам:

1. DMM -ийг MPPT гаралт руу холбоно уу (DC хүчдэлд тохируулсан)

2. CC ба CV тримпотуудыг цагийн зүүний дагуу бүрэн эргүүл, MPPT-ийн хавчаарыг цагийн зүүний эсрэг бүрэн эргүүл

3. Тохируулах тогтмол гүйдлийн хүчдэлийн эх үүсвэрийг MPPT оролтод холбож асаахаасаа өмнө хүчдэлийг тэг болгоно.

4. Тогтмол тогтмол гүйдлийн хүчдэлийн эх үүсвэрийг Vmpp гэж тохируулаад, гаралтын хүчдэл нэмэгдэхээ болих хүртэл MPPT -ийн эргэлтийг цагийн зүүний дагуу аажмаар эргүүлнэ.

5. Хүссэн Vout тохируулагдах хүртэл CV хавчаарыг цагийн зүүний эсрэг эргүүлнэ.

6. DMM-ээр гаралтыг богино холболт (DC гүйдлийн 10А-д тохируулсан). CC trimpot-ийг цагийн зүүний эсрэг хүссэн Ichg тохируулах хүртэл эргүүлнэ.

7. LED trimpot нь LED өнгийг өөрчлөх үед тохируулах бөгөөд анхдагч нь 0.1 x Ichg байна. Тохируулахын тулд Idone өгдөг ачааллыг холбож, LED өнгийг өөрчлөх хүртэл LED тримпотоо эргүүлнэ үү.

Анхаарна уу: LED өнгө өөрчлөгдөхөөс өөр юу ч тохиолдохгүй.

8. MPPT модулийг тохируулж, ашиглахад бэлэн боллоо.

Алхам 8: Миний массив 1

Үзүүлэлтүүд:

Panel: CNC145x145-6, 4 самбарыг цувралаар.

Хэмжээ: 145x145x3 мм

Үнэлгээ: Нэг самбар тутамд 6V / 3W. 4 самбар: 24V / 12W

1. Шаардлагатай зүйлсийг цуглуул.

2. Schottky диод ба самбарын холболт аль хэдийн бэлэн болсон байна.

3. Тохиргоог үзүүлсэн шиг хэмжих.

4. Би Voc ба Isc -ийг хэмжиж эхэлдэг.

5. Дараа нь би ойролцоогоор МАН -ыг авахын тулд ачааг бага зэрэг самнадаг.

6. Би хэмжигдэхүүнээ МАН -ын эргэн тойронд төвлөрүүлэхийн тулд тогтмол резистороо дахин тохирууллаа.

Үр дүн:

Voc: 25.9V / Isc: 325mA

Vmpp: 20.0V / Impp: 290mA

Тооцоолсон Pmpp: Vmpp x Impp = 5.8W

Зугаацаж, харьцуулахын тулд: Тооцоолсон МАН; Vmpp = Voc x 0.8 = 20.7V, Impp = Isc x 0.9 = 292mA

Бөглөх хүчин зүйл: FF = (Vmpp x Impp) / (Voc x Isc) = 0.69

Харамсалтай нь би ашиглаж байсан excel ажлын хуудсыг буруу байрлуулсан бололтой, тиймээс энэ самбарын массивт ямар ч график эсвэл бичлэг хийгдээгүй байна.

MPPT модулийн тохируулга:

Дараагийн зүйл бол MPPT модулийн тохируулга юм.

Vout-ийг сонгохдоо би 12V Li-Ion батерейг нэмэгдүүлэх эсвэл гаралтыг 5V/2A USB цэнэглэгч модульд холбох (7.5-28VDC оролт) хийхээр шийдсэн.

MPPT модулийг дараах параметрүүдийг ашиглан тохируулсан болно.

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

1. Би тайлбарласны дагуу тримпотуудыг "анхны байдалд нь оруулж", DMM -үүдийг холбож, DC хүчдэлийн тохируулгатай эх үүсвэрээ Vin = 20.0V болгож тохируулна уу.

2. Би MPPT тримпотыг гаралтын хүчдэл дээшлэхээ болих хүртэл тохируулна, дараа нь CV тримпот ашиглан гаралтын хүчдэлийг Vchg = 12.3V болгож тохируулна.

3. Гаралтыг DMM-ээр богино холболт хийх (DC гүйдлийн 10А-д тохируулсан) Би CC тримпотийг Ichg = 600mA болгож тохируулна.

4. Миний резистор ачааллыг холбож би ачааллыг гаралтын гүйдэл авах хүртэл тохируулна = Idone = 100mA, дараа нь LED trimpot -ийг тохируулж LED нь зөвхөн өнгийг өөрчилнө.

5. Ачаалал өөр өөр байгаа нь LED нь зориулалтын дагуу өнгө өөрчлөгддөг болохыг баталж байна. Гүйцэтгэсэн!

Алхам 9: Үр дүн - Миний массив 2

Үзүүлэлтүүд:

Panel: CNC170x170-18, зэрэгцээ 6 самбар.

Хэмжээ: 170x170x3 мм

Үнэлгээ: Нэг самбар дээр 18V / 4.5W. 6 самбар: 18V / 27W

Үр дүн:

Voc: 20.2V / Isc: 838mA

Vmpp: 15.6V / Impp: 821mA

Тооцоолсон Pmpp: Vmpp x Impp = 12.8W

Самбарын массив нь нэрлэсэн чадлын талаас бага хувийг өгдөг.

MPPT -ийн тохируулга:

MPPT модулийг дараах параметрүүдийг ашиглан тохируулсан болно.

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

Алхам 10: Үр дүн - Миний массив 3

Үзүүлэлтүүд:

Самбар: CNC170x170-18, 4 самбар зэрэгцээ.

Хэмжээ: 170x170x3 мм

Үнэлгээ: Нэг самбар дээр 18V / 4.5W. 4 самбар: 18V / 18W

Үр дүн:

Дуу хоолой: 20.5V / Isc: 540mA

Vmpp: 15.8V / Impp: 510mA

Тооцоолсон Pmpp: Vmpp x Impp = 8.1W

Самбарын массив нь нэрлэсэн чадлын талаас бага хувийг өгдөг.

MPPT -ийн тохируулга:

MPPT модулийг дараах параметрүүдийг ашиглан тохируулсан болно.

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

Алхам 11: Үр дүн - My Array 3 (бүрхэг өдөр)

Үзүүлэлтүүд:

Самбар: CNC170x170-18, 4 самбар зэрэгцээ.

Хэмжээ: 170x170x3 мм

Үнэлгээ: Нэг самбар дээр 18V / 4.5W. 4 самбар: 18V / 18W

Үр дүн:

Voc: 18.3V / Isc: 29mA

Vmpp: 14.2V / Impp: 26mA

Тооцоолсон Pmpp: Vmpp x Impp = 0.37W

Өмнөх алхамд ашигласан массив, тохиргоо ижил боловч үр дүн нь огт өөр.

Нартай өдөр олж авсан гарцтай харьцуулахад эдгээр хавтангууд нь үүлэрхэг нөхцөлд тийм ч их ашиглагдахгүй нь тодорхой байна.