Hola geektimes!
En la
parte anterior , se examinó y probó el funcionamiento de la placa BMS, que garantiza la carga correcta de la batería de iones de litio. El correo chino finalmente entregó el controlador de carga solar, por lo que es hora de probarlo.
Resultados de la prueba bajo cat.
Controlador de carga
Este dispositivo es el principal en todo el sistema: es el controlador que proporciona la interacción de todos los componentes: el panel solar, la carga y la batería (solo es necesario si queremos acumular energía en la batería, si transferimos energía directamente a la red eléctrica, necesitamos otro tipo de controlador de conexión a la red).
Hay bastantes controladores para pequeñas corrientes (10-20 A) en el mercado, pero porque En nuestro caso, se usa una batería de litio en lugar de una de plomo, entonces debemos elegir un controlador con parámetros ajustables. El controlador fue comprado, como en la foto, el precio de emisión es de $ 13 en eBay a $ 20-30, dependiendo de la avaricia de los vendedores locales. El controlador se llama con orgullo el "Controlador inteligente de carga del panel solar PWM", aunque en esencia toda su "inteligencia" es la capacidad de establecer umbrales para carga y descarga, y estructuralmente no es muy diferente de un convertidor CC-CC convencional.
Conectar el controlador es muy simple, solo tiene 3 conectores: para el panel solar, la carga y la batería, respectivamente. Como carga, en mi caso se conectó una tira de LED de 12V, la batería sigue siendo la misma prueba con Hobbyking. También en el controlador hay 2 conectores USB, desde los cuales puede cargar varios dispositivos.
Todos juntos se veían así:
Antes de usar el controlador, debe estar configurado. Los controladores de este modelo se venden en diferentes versiones para diferentes tipos de baterías, las diferencias son más probables solo en los parámetros preestablecidos. Para mi batería de litio de tres celdas (3S1P), configuro los siguientes valores:
Como puede ver, el voltaje de carga (PV OFF) está establecido en 12.5V (basado en 4.2V, podría colocar 12.6 en la celda, pero una pequeña carga baja afecta positivamente el número de ciclos de batería). Los siguientes 2 parámetros son el deslastre de carga, en mi caso se establece en 10V, y la carga se vuelve a encender en 10.5V. Se pudo establecer el valor mínimo y menos, hasta 9.6V, se dejó un pequeño margen para el controlador, que funciona con la misma batería.
Prueba
Como se esperaba, no hubo problemas. La carga de la batería fue suficiente para cargar la tableta, la tira de LED también estaba encendida, y con un voltaje de umbral de 10 V, la tira se apagó: el controlador desconectó la carga para no descargar la batería por debajo de un umbral predeterminado.
Pero con el cargo, todo salió mal. Al principio todo estaba bien, y la potencia máxima en el vatímetro era de unos 50 W, lo cual es bastante bueno. Pero cerca del final de la carga, la cinta conectada como una carga comenzó a parpadear fuertemente. La razón es clara, incluso sin un osciloscopio: los dos BMS no son muy amigables entre sí. Tan pronto como el voltaje en una de las celdas alcanza el umbral, el BMS desconecta la batería, que desconecta tanto la carga como el controlador, luego el proceso se repite. Y teniendo en cuenta que los voltajes de umbral ya están configurados en el controlador, la segunda placa de protección esencialmente no es necesaria.
Tuve que volver al plan "B": poner la batería solo en una tabla de equilibrio, dejando el controlador con control de carga. La tabla de equilibrio 3S se ve así:
La ventaja de este equilibrador también es que es 2 veces más barato.
El diseño resultó aún más simple y más hermoso: el equilibrador ocupó su lugar "legítimo" en el conector de equilibrio de la batería, la batería está conectada al controlador a través del conector de alimentación.
Todos juntos se parecen a esto:
No hubo más sorpresas. Cuando el voltaje en la batería aumentó a 12.5V, la energía consumida por los paneles cayó a casi cero y el voltaje aumentó al máximo "inactivo" (22V), es decir. la carga ya no va.
El voltaje en 3 celdas de la batería al final de la carga fue de 4.16V, 4.16V y 4.16V, lo que da un total de 12.48V, no hay quejas sobre el control de carga, así como el balanceador.
Conclusión
El sistema funciona, casi como se esperaba. Durante el día, se puede acumular electricidad, por la noche se puede usar. En la versión final, la batería será reemplazada por un bloque de 18650 celdas, que ya se describieron en la parte anterior. La capacidad de la batería se puede aumentar a 20 Ah, más para el sistema de balcón ya es redundante. Si compra un equilibrador diferente, puede usar baterías LiFePo4, solo configure los umbrales de voltaje deseados en el controlador. Sin embargo, en mi caso, probablemente no tenga sentido en esto: el costo de LiFePo4 para 10-20Ah es de $ 80-100, que ya es comparable al costo del controlador Grid Tie, que voy a probar en el futuro.
Continúa en la
siguiente parte .
Todavía exclusivamente para las pruebas (está claro que no tiene sentido económico en esto) se ordenó una batería de ionistores de 12V, ya que los precios están cayendo y ahora son relativamente baratos. Será interesante comprobar cuánto dura su carga. Estén atentos.
Nota : La batería Hobbyking que se muestra en la foto se suministró solo con fines de prueba. Estas baterías no han sido probadas para uso continuo en tales sistemas, ni se recomienda dejarlas desatendidas.
Una versión más o menos final de la batería se ve así:
Estas son 12 celdas 18650 conectadas en grupos en paralelo por 4. La capacidad aproximada de la batería es de aproximadamente 12 horas, esto es suficiente para cargar varios dispositivos y para la iluminación nocturna de la habitación con una tira de LED. La batería utiliza elementos de Panasonic, al igual que en los autos Tesla S, la confiabilidad de estas celdas puede considerarse bastante buena.
Para aquellos que quieran ver la versión del
video , el
video está publicado en youtube .