Epever tracer1210a mppt контроллер заряда для солнечной установки
- Цена: $ 64.55
Здравствуйте. Продолжаю тему солнечной энергетики. Солнечные панели я уже обозревал (вот и вот).
Кроме этого писал обзор и на несложный PWM контроллер заряда.
Настала очередь познакомиться с более «продвинутым» контроллером, так называемым MPPT контроллером. Что это, для чего, чем лучше PWM, и распаковка, разборка, тестирование, всё это будет в обзоре. Заинтересовавшихся прошу.
Теория:
Сперва мало о том для чего нужен контроллер заряда. И вправду, достаточно солнечную батарею (СБ) с аккумулятором (АКБ), и при наличии хоть какого-либо света, а значительно лучше — солнечного, от солнечной батареи отправится зарядный ток в аккумулятор и без применения контроллера.Итак, что будет, если не использовать его совсем? При прямом подключении солнечной панели к аккумулятору отправится напряжение и зарядный ток на клеммах аккумулятора начнет неспешно расти.
До тех пор пока оно не достигнет предельного напряжения зарядки (которое зависит от его температуры и типа аккумулятора), прямое подключение будет равнозначно присутствию контроллера моделей PWM либо ON/OFF, потому, что в этом режиме эти модели выход и вход. При достижении предельного напряжения (около 14 Вольт), ON/OFF контроллер, что есть самым недорогим из всех типов, солнечную батарею от аккумулятора и заряд закончится, не смотря на то, что в действительности аккумулятор заряжен еще не всецело и для полной зарядки требует поддержания на нем предельного напряжения в течение еще нескольких часов.
Эту задачу решает PWM контроллер, что при помощи широтно-импульсного преобразования (ШИМ либо, по английски — PWM) понижает напряжение солнечной батареи до нужного значения и поддерживает его. В случае если же не применять никакого контроллера, то нужно всегда следить при помощи вольтметра за зарядным напряжением и в необходимый момент отключить солнечную панель. Но в случае если забыть ее отключить, то это приведет к перезаряду, сокращению срока и выкипанию электролита работы аккумуляторная батарей.
Но, в случае если отключить ее не вовремя, как при применении несложного ON/OFF контроллера, аккумуляторная батареи останутся заряженными не всецело (приблизительно на 90%), а регулярный недозаряд в конечном счете приведет к большому сокращению их срока работы. Тут я думаю с необходимостью контроллера заряда возможно закончить и перейти к описанию типов контроллеров заряда. Не смотря на то, что про 2 типа (ON/OFF и PWM) уже было сообщено выше.
В общем существует третий тип контроллеров, так именуемые MPPT контроллеры заряда.
Для чего они необходимы покажу на следующем графике:На этом графике приводится нагрузочная черта стандартной 12 вольтовой солнечной панели с напряжением холостого хода около 20 вольт. В случае если подключить эту панель к 12 вольтовой свинцово-кислотной аккумуляторной батарее через PWM контроллер, возможно взять рабочие точки в диапазоне 10-14,5В. Но точка большой мощности солнечной панели находится выше (на этом графике это 17 вольт).
И в случае если снимать с панели эту мощность как раз в данной точке, КПД всей солнечной установки будет выше. Вот для этого и используются MPPT контроллеры. MPPT это Maximum Power Point Tracking, т.е. отслеживание точки большой мощности.
Само отслеживание данной точки может осуществляться по различным методам и в различных MPPT контроллерах оно реализовано по различному. В самом несложном случае эту точку возможно задавать вручную.Так, основное отличие MPPT контроллера от PWM это наличие у первого преобразователя напряжения, в результате которого напряжение на солнечной панели не будет равняется напряжению на аккумуляторной батарее. Ну вот, сохраняю надежду не очень сильно заумно написал.
MPPT контроллеры вещь не из недорогих.
Их цена начинается от 300 долларов. Обрисовываемый же контроллер стоит намного дешевле. Посмотрим чем он оптимален либо нехорош, как окажется…
комплектация и Упаковка:
Контроллер послан был почтой EMS, но в Российской Федерации это простая Почта России, ни каких курьеров, кроме того по телефону не позвонили. Отличие лишь в необходимости заполнять 2 квитанции на почте вместо одной.В пластикового конверта пребывала коробка с контроллером дополнительно обмотанная вспененным полиэтиленом.В коробки сам контроллер дополнительно был обёрнут кроме этого вспененным пакетом и полиэтиленом с «пупыркой».Набор поставки: контроллер, сертификат и инструкция качества.
Внешний вид:
Верхняя часть корпуса контроллера выполнена из блестящего белого пластика, нижняя из алюминия с крепёжными отверстиями и рёбрами. Нижняя часть корпуса кроме этого делает и роль радиатора. Размеры контроллера следующие:
Параметры:
Наклейка с наименованием модели прибора, и с главными электрическими параметрами расположена на верхнем торце корпусаБолее обширно параметры обрисованы в инструкции:Как видно, существует 5 модификаций данного контроллера. По большей части отличаются модели большим током заряда-разряда, но имеется и младшая можель с уменьшеным большим напряжением солнечной батареи (СБ)
Органы управления, клеммы и индикации/разъёмы:
Органы управления (2 кнопки) и индикации (ЖК дисплей) расположены на передней части корпуса, а клеммы и разъёмы на нижнем торце.ЖК дисплей чёрно-белый, выглядит так (пузырьки это не снята защитная плёнка):Показания на цифровой части дисплея циклически изменяются с индикацией слева к чему как раз они относятся, т.е. загорается соответственно PV, BATT либо LOAD Подключается контроллер следующим образом (цифрами указана очередность подключения):Первым в обязательном порядке необходимо подключить аккумулятор, т.к. сам контроллер питается как раз от него. Следующим указано, что необходимо подключить нагрузку в виде ламп освещения и лишь позже солнечную батарею.
Тут отличия нет возможно и напротив, сперва солнечную батарею. В виде нагрузки указаны лампы освещения вследствие того что в контроллере предусмотрены разные режимы управления этим выходом нагрузки в зависимости от наличия напряжения на СБ, что равносильно яркому времени дней. Т.е. по исчезанию и появлению напряжения на СБ контроллер осознаёт, в то время, когда происходит закат и рассвет.
И возможно настроить включение света на некое время по окончании заката и на некое время до восхода солнца.
Все эти времена возможно изменять в широких пределах.Остальных потребителей, напрямую либо через инвертор, необходимо подключать конкретно к аккумуляторной батарее. Но в этому случае необходимо смотреть за уровнем напряжения АКБ. В случае если применять инвертор для преобразования в сеть 220 вольт, то в большинстве случаев инверторы уже сами смотрят за этим напряжением и отключают нагрузку при переразряде АКБ.
Кроме винтовых клемм кроме этого имеется зелёный разъём для подключения датчика температуры, что необходимо располагать рядом с АКБ для более верного процесса заряда-разряда, но в случае если данный датчик не подключать, то контроллер думает что температура АКБ постоянна и образовывает 25 градусов Цельсия. Кроме этого у контроллера имеется и разъём RJ45, но это не порт Ethernet, а порт RS-485 для подключения или особого внешнего блока МТ50 (он ко мне также пришёл, обзор кроме этого напишу), или особого ПО «Solar Station Monitor» для компьютера через преобразователь RS-485.Кроме этого в данный порт возможно подключать и особый программатор.
Методы работы:
Несколько слов о выборе большой мощности СБ и этапах заряда АКБ. Эта информация взята из инструкции и частично проверена мной в действительности.Итак, как я писал выше в разделе «Теория», у СБ имеется такая точка на нагрузочной чёрте при которой мощность отдаваемая СБ будет большой. Но эта точка не находится всё время в одном месте, а изменяется в зависимости от погоды, температуры, частичной затенённости и др.
Этих точек не редкость кроме того пара, но настоящая лишь одна. Исходя из этого хорошо бы эту точку отслеживать. Вот производитель показывает, что эта точка машинально отслеживается по «особому методу, созданному производителем».
Так это либо нет проверить сложно, но то, что она изменяется могу подтвердить.
К примеру, при ясном солнце напряжение СБ выбрано одно, при появлении тени от облака напряжение СБ может кроме того повысится в связи с тем, что контроллер решил точку большой мощности переместить, для чего уменьшил потребляемый ток, за счёт чего напряжение СБ повысилось. Процесс заряда АКБ кроме этого не разрешён войти на самотёк, он складывается из 3 стадий: А — Главный заряд.
На этом этапе, напряжение батареи еще не достигло постоянного значения, контроллер трудится в режиме постоянного тока, снабжая большую мощность от СБ (MPPT режим). Б — Сглаживающий заряд. В то время, когда напряжение батареи достигает заданного значения постоянного напряжения, контроллер начнет трудиться в режиме сглаживающего зарядна.
Данный процесс уже не MPPT режима, т.к. ток зарядки будет неспешно понижаться.
Продолжительность этого режима 2 часа по умолчанию, но пользователь может настроить напряжение и время заряда в соответствии со собственными запросами. Этот этап употребляется для предотвращения перегрева и чрезмерного выделение газов аккумуляторной батареи. Для некоторых типов АКБ при сглаживающем заряде происходит перемешивание электролита, т. о. происходит балансирование напряжений элементов аккумуляторной батареи.
Сглаживающий заряд увеличивает напряжение АКБ, выше, чем при стандартном напряжении, благодаря чего происходит газификация электролита батареи. С — Поддерживающий заряд. По окончании стадии постоянного напряжения (стадия В), контроллер сокращает ток зарядки, дабы установить поддерживающее напряжение.
После этого контроллер сокращает напряжение, зарядка длится с током и меньшим напряжением. Это приведет к понижению температуры аккумулятора и предотвратит газообразование. Цель этапа — стабилизация напряжения, дабы компенсировать собственное потребление, сохраняя полную емкость батареи.
На этапе подзаряда, мощность от СБ полностью идёт в нагрузку.
В случае если мощность нагрузок увеличится, контроллер выйдет из состояния поддерживающего заряда батареи в этап подзаряд. Вероятно процесс заряда очень сильно перемудрён, но самое основное, что величины всех напряжений этапов зяряда возможно вручную поменять. Т.о. возможно подстроить данный контроллер к фактически любому типу АКБ, основное осознавать что делаешь. 🙂
Разборка:
Дабы разобрать корпус контроллера, нужно открутить 4 винта с обратной стороны и снять пластиковую часть. В находится главная плата с платой ЖК индикатора смонтированной на основной мезонинным методом. Кроме этого раздельно видны 2 последовательно соёдинённых дросселя, намотанных на тороидальных сердечниках и залитых компаундом.
Интерес привёл к способу крепления платы к алюминиевой части корпуса — радиатору. Плата крепится всего одним винтом через особое приспособление, которое распределяет прижимное упрочнение на диодную сборку и транзисторы.В случае если открутить данный единственный винт, то плату возможно немного поднять.
На радиаторной части корпуса наклеена изолирующая теплопроводящая прокладка к которой и прижимаются силовые транзисторы (IRF100B202) и диодная сборка (MBR10200CT) в корпусах ТО-220.На плате ЖК индикатора, под самим индикатором находится контроллер ЖК дисплея НТ1621В. Под платой ЖК индикатора возможно заметить главный микроконтроллер прибора. Прочесть маркировку не удалось.
Для этого необходимо отпаять плату ЖК индикатора. Я поленился это сделать.На основной плате имеется и другие микросхемы.
Для прочтения маркировки я применял минимикроскоп.Вещь обалденная, советую. Обзор на данный микроскоп был на данном ресурсе. Вот что удалось через него заметить.LM2901 — это сборка из 4 компараторов в одном корпусе; 6L02E — сборка из 2 операционных усилителей.
Тестирование:
Для начала удостоверимся в надежности потребялемый ток от АКБПотребляемый ток составил 30 мА, что приблизительно соответствует току саморазряда автомобильного аккумулятора. Потом удостоверимся в надежности точность измерения напряжения АКБ, для чего вместо АКБ подключим регулируемый источник питания и параллельно клеммам мультиметр.К точности измерений, как видно из фото, претензий нет.
Удостоверимся в надежности работу самого принципа МРРТ, для чего к клеммам подключения АКБ подключим регулируемый БП (АКББП) с напряжением подразряженного аккумулятора, около 12 вольт. К клеммам СБ подключим второй регулируемый БП (СББП) с напряжением приблизительно равным точке большой мощности, около 18 вольт. В первоначальный момент ток от СББП не потребляется и напряжение на АКБ равняется выставленному на АКББП, т.е.
12 вольт.Через некое время ток от СББП начинает расти что приводит к поднятию напряжения на АКББП. Но выше максимально допустимого для выбранного типа АКБ напряжение не возрастает, не смотря на то, что на СББП напряжение остаётся равным 18 вольтам.Т.е. в лабораторных условиях помой-му всё трудится. Пора переходить к настоящим опробованиям.
Для чего я подключил обозреваемый контроллер в собственную «квартирную солнечную электростанцию» вместо несложного PWM контроллера, что исправно трудился до этого уже больше года.В принципе всё трудится. В связи с тем, что на ЖК экране контроллера в один момент заметить и напряжение СБ и напряжение АКБ нереально, т.к. они индицируются в том месте попеременно, то показать работу контроллера как раз в МРРТ режиме не легко.
Но мне пришел внешний блок МТ50, о котором я вскользь упоминал выше и которому посвящу отдельный обзор. И его экран значительно информативнее. Вот посредством него я и покажу данный режим:Как видно из фото с СБ снимается 16 вольт при токе 1,2 ампера, а в АКБ втекает 1,5 ампера при напряжении 13,4 вольта.
Т.е. режим МРРТ на лицо.
Видеообзор:
Результат:
Прошу не вдаваться в вопросы целесообразности применения солнечной энергетики в домашнем хозяйстве, вычисляйте это хобби. При таких условиях вопросы отпадают.
По поводу контроллера: К качеству функционирования и сборки у меня претензий нет, в отличии от другого МРРТ контроллера, что я обозревал ранее.Плюсы данного контроллера: + автоматическое отслеживание точки большой мощности в настоящем времени; + пассивное охлаждение; + возможность трансформации подавляющего большинства параметров; + возможность управления и дистанционного контроля по интерфейсу RS-485.Управление и ПО я выложил в облаке.Предположительно на этом всё. В следующем обзоре поведаю про внешний блок МТ50.
Удачи!Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор размещён в соответствии с п.18 Правил сайта.
