Hallo Geektimes!
Im
vorherigen Teil wurde der Betrieb der BMS-Karte, die die korrekte Ladung des Lithium-Ionen-Akkus sicherstellt, untersucht und getestet. Die chinesische Post hat endlich den Solarladeregler geliefert, also ist es Zeit, ihn zu testen.
Testergebnisse unter Kat.-Nr.
Laderegler
Dieses Gerät ist das Hauptgerät im gesamten System - es ist die Steuerung, die das Zusammenspiel aller Komponenten ermöglicht - des Solarpanels, der Last und der Batterie (es wird nur benötigt, wenn wir Energie in der Batterie sammeln möchten, wenn wir Energie direkt an das Stromnetz übertragen, benötigen wir eine andere Art von Netzanschlussregler).
Es gibt ziemlich viele Regler für kleine Ströme (10-20A) auf dem Markt, aber weil In unserem Fall wird eine Lithiumbatterie anstelle einer Bleibatterie verwendet. Dann müssen wir einen Controller mit einstellbaren Parametern auswählen. Der Controller wurde gekauft, wie auf dem Foto, der Ausgabepreis liegt zwischen 13 USD bei eBay und 20-30 USD, abhängig von der Gier der lokalen Verkäufer. Der Controller wird stolz als "Intelligenter PWM-Solarpanel-Laderegler" bezeichnet, obwohl seine "Intelligenz" im Wesentlichen darin besteht, Schwellenwerte für Laden und Entladen festzulegen, und strukturell unterscheidet er sich nicht wesentlich von einem herkömmlichen DC-DC-Wandler.
Das Anschließen des Controllers ist sehr einfach, es gibt nur 3 Anschlüsse - für das Solarpanel, die Last bzw. die Batterie. Als Last, in meinem Fall wurde ein 12V LED-Streifen angeschlossen, ist die Batterie immer noch der gleiche Test wie bei Hobbyking. Auf dem Controller befinden sich außerdem 2 USB-Anschlüsse, über die Sie verschiedene Geräte aufladen können.
Alles zusammen sah so aus:
Vor der Verwendung des Controllers muss dieser konfiguriert werden. Die Steuerungen dieses Modells werden in verschiedenen Versionen für verschiedene Batterietypen verkauft, die Unterschiede sind höchstwahrscheinlich nur in den voreingestellten Parametern. Für meine Drei-Zellen-Lithiumbatterie (3S1P) habe ich folgende Werte eingestellt:
Wie Sie sehen können, ist die Lade-Off-Spannung (PV OFF) auf 12,5 V eingestellt (basierend auf 4,2 V könnten Sie 12,6 V an die Zelle anschließen, aber eine kleine Unterladung wirkt sich positiv auf die Anzahl der Batteriezyklen aus). Die nächsten 2 Parameter sind Lastabwurf, in meinem Fall auf 10 V eingestellt und die Ladung wieder auf 10,5 V eingeschaltet. Der Mindestwert konnte eingestellt werden, und bis zu 9,6 V blieb ein kleiner Spielraum für den Controller selbst, der mit derselben Batterie betrieben wird.
Testen
Wie erwartet gab es keine Probleme. Die Batterieladung reichte aus, um das Tablet aufzuladen, der LED-Streifen war ebenfalls eingeschaltet, und bei einer Schwellenspannung von 10 V ging der Streifen aus - der Controller trennte die Last, um den Akku nicht unter einen vorgegebenen Schwellenwert zu entladen.
Aber mit der Anklage ging alles schief. Anfangs war alles in Ordnung und die maximale Leistung des Wattmeters betrug ungefähr 50 W, was ziemlich gut ist. Gegen Ende des Ladevorgangs begann das als Last angeschlossene Band stark zu flackern. Der Grund ist auch ohne Oszilloskop klar - die beiden BMS sind nicht sehr freundlich miteinander. Sobald die Spannung an einer der Zellen den Schwellenwert erreicht, trennt das BMS die Batterie, wodurch sowohl die Last als auch die Steuerung getrennt werden, und der Vorgang wird wiederholt. Und wenn man bedenkt, dass die Schwellenspannungen bereits in der Steuerung eingestellt sind, wird die zweite Schutzplatine im Wesentlichen nicht benötigt.
Ich musste zu Plan „B“ zurückkehren - um nur eine Ausgleichskarte auf die Batterie zu legen und den Controller mit Ladesteuerung zu belassen. Das 3S Balance Board sieht folgendermaßen aus:
Der Bonus dieses Balancers ist auch, dass es 2 mal billiger ist.
Das Design fiel noch einfacher und schöner aus - der Balancer nahm seinen „rechtmäßigen“ Platz auf dem Batterieausgleichsanschluss ein, die Batterie ist über den Stromanschluss mit dem Controller verbunden.
Alles in allem sieht es ungefähr so aus:
Es gab keine Überraschungen mehr. Wenn die Spannung an der Batterie auf 12,5 V anstieg, fiel die von den Panels verbrauchte Leistung auf nahezu Null und die Spannung stieg auf das maximale "Leerlauf" (22 V), d.h. Die Ladung geht nicht mehr.
Die Spannung an 3 Zellen der Batterie am Ende des Ladevorgangs betrug 4,16 V, 4,16 V und 4,16 V, was insgesamt 12,48 V ergibt. Es gibt keine Beschwerden über die Ladesteuerung sowie den Balancer.
Fazit
Das System funktioniert fast wie erwartet. Tagsüber kann sich Strom ansammeln, abends kann er genutzt werden. In der endgültigen Version wird die Batterie durch einen Block mit 18650 Zellen ersetzt, die bereits im vorherigen Teil beschrieben wurden. Die Batteriekapazität kann auf 20Ah erhöht werden, mehr für das Balkonsystem ist bereits redundant. Wenn Sie einen anderen Balancer kaufen, können Sie LiFePo4-Batterien verwenden. Stellen Sie einfach die gewünschten Spannungsschwellen im Controller ein. In meinem Fall macht dies jedoch wahrscheinlich keinen Sinn - die Kosten für LiFePo4 für 10-20 Ah betragen 80-100 USD, was bereits mit den Kosten für den Grid Tie-Controller vergleichbar ist, den ich in Zukunft testen werde.
Fortsetzung im
nächsten Teil .
Immer noch ausschließlich für Tests (es ist klar, dass dies keinen wirtschaftlichen Sinn hat) wurde eine 12-V-Batterie mit Ionistoren bestellt, da die Preise fallen und sie jetzt relativ billig sind. Es wird interessant sein zu überprüfen, wie lange ihre Ladung dauert. Bleib dran.
Hinweis : Die auf dem Foto gezeigte Hobbyking-Batterie wurde nur zu Testzwecken geliefert. Diese Batterien wurden weder für den Dauereinsatz in solchen Systemen getestet, noch wird empfohlen, sie unbeaufsichtigt zu lassen.
Eine mehr oder weniger endgültige Version des Akkus sieht folgendermaßen aus:
Dies sind 12 18650 Zellen, die durch 4 in Gruppen parallel geschaltet sind. Die ungefähre Batteriekapazität beträgt ca. 12 Stunden. Dies reicht aus, um verschiedene Geräte aufzuladen und den Raum abends mit LED-Streifen zu beleuchten. Die Batterie verwendet Panasonic-Elemente, genau wie bei Tesla S-Fahrzeugen. Die Zuverlässigkeit dieser Zellen kann als recht gut angesehen werden.
Für diejenigen, die die Videoversion sehen möchten, wird das
Video auf Youtube gepostet .