Salut les geektimes!
Dans la
partie précédente , le fonctionnement de la carte BMS, qui assure la charge correcte de la batterie lithium-ion, a été examiné et testé. Le courrier chinois a finalement livré le contrôleur de charge solaire, il est donc temps de le tester.
Résultats des tests sous cat.
Contrôleur de charge
Cet appareil est le principal de tout le système - c'est le contrôleur qui assure l'interaction de tous les composants - le panneau solaire, la charge et la batterie (il n'est nécessaire que si nous voulons accumuler de l'énergie dans la batterie, si nous transférons l'énergie directement au secteur, nous avons besoin d'un autre type de contrôleur de raccordement au réseau).
Il existe de nombreux contrôleurs pour les petits courants (10-20A) sur le marché, mais parce que Dans notre cas, une batterie au lithium est utilisée au lieu d'une batterie au plomb, alors nous devons choisir un contrôleur avec des paramètres réglables. Le contrôleur a été acheté, comme sur la photo, le prix d'émission est de 13 $ sur eBay à 20-30 $, selon l'avidité des vendeurs locaux. Le contrôleur est fièrement appelé «contrôleur de charge de panneau solaire PWM intelligent», bien que toute son «intelligence» réside essentiellement dans la possibilité de définir des seuils de charge et de décharge, et structurellement, il n'est pas très différent d'un convertisseur DC-DC conventionnel.
La connexion du contrôleur est très simple, il n'a que 3 connecteurs - pour le panneau solaire, la charge et la batterie, respectivement. En charge, dans mon cas une bande LED 12V a été connectée, la batterie est toujours le même test avec Hobbyking. Le contrôleur comprend également 2 connecteurs USB, à partir desquels vous pouvez charger différents appareils.
Tous ensemble, cela ressemblait à ceci:
Avant d'utiliser le contrôleur, il doit être configuré. Les contrôleurs de ce modèle sont vendus dans différentes versions pour différents types de batteries, les différences ne sont très probablement que dans les paramètres prédéfinis. Pour ma batterie au lithium à trois cellules (3S1P), j'ai défini les valeurs suivantes:
Comme vous pouvez le voir, la tension de charge (PV OFF) est réglée sur 12,5 V (sur la base de 4,2 V, vous pouvez mettre 12,6 sur la cellule, mais une petite sous-charge affecte positivement le nombre de cycles de la batterie). Les 2 paramètres suivants sont délestage, dans mon cas, il est réglé sur 10V, et la charge est réactivée à 10,5V. La valeur minimale pouvait être définie et moins, jusqu'à 9,6 V, une petite marge était laissée au contrôleur lui-même, qui est alimenté par la même batterie.
Test
Comme prévu, il n'y a eu aucun problème. La charge de la batterie était suffisante pour charger la tablette, la bande LED était également allumée et à une tension de seuil de 10 V, la bande s'est éteinte - le contrôleur a déconnecté la charge afin de ne pas décharger la batterie en dessous d'un seuil prédéterminé.
Mais avec l'accusation, tout s'est mal passé. Au début, tout allait bien et la puissance maximale du wattmètre était d'environ 50 W, ce qui est assez bon. Mais vers la fin de la charge, la bande connectée comme une charge a commencé à clignoter fortement. La raison est claire même sans oscilloscope - les deux BMS ne sont pas très amicaux l'un avec l'autre. Dès que la tension sur l'une des cellules atteint le seuil, le BMS déconnecte la batterie, qui déconnecte à la fois la charge et le contrôleur, puis le processus se répète. Et étant donné que les tensions de seuil sont déjà définies dans le contrôleur, la deuxième carte de protection n'est essentiellement pas nécessaire.
J'ai dû revenir au plan «B» - pour mettre sur la batterie uniquement une planche d'équilibrage, laissant le contrôleur avec contrôle de charge. Le tableau d'équilibre 3S ressemble à ceci:
Le bonus de cet équilibreur est également qu'il est 2 fois moins cher.
La conception s'est avérée encore plus simple et plus belle - l'équilibreur a pris sa place «légitime» sur le connecteur d'équilibrage de la batterie, la batterie est connectée au contrôleur via le connecteur d'alimentation.
Tous ensemble ressemble à ceci:
Il n'y avait plus de surprises. Lorsque la tension de la batterie est montée à 12,5 V, la puissance consommée par les panneaux est tombée à presque zéro et la tension a augmenté au maximum «inactif» (22 V), c'est-à-dire la charge ne va plus.
La tension sur 3 cellules de la batterie à la fin de la charge était de 4,16 V, 4,16 V et 4,16 V, ce qui donne un total de 12,48 V, il n'y a rien à redire sur le contrôle de charge, ainsi que sur l'équilibreur.
Conclusion
Le système fonctionne, presque comme prévu. Pendant la journée, l'électricité peut s'accumuler, le soir, elle peut être utilisée. Dans la version finale, la batterie sera remplacée par un bloc de 18650 cellules, déjà décrites dans la partie précédente. La capacité de la batterie peut être augmentée à 20 Ah, plus pour le système de balcon est déjà redondant. Si vous achetez un équilibreur différent, vous pouvez utiliser des batteries LiFePo4, il suffit de définir les seuils de tension souhaités dans le contrôleur. Cependant, dans mon cas, cela n'a probablement aucun sens - le coût de LiFePo4 pour 10-20Ah est de 80 à 100 $, ce qui est déjà comparable au coût du contrôleur Grid Tie, que je vais tester à l'avenir.
Suite dans la
partie suivante .
Toujours exclusivement pour les tests (il est clair que cela n'a aucun sens économique) une batterie d'ionistors 12V a été commandée, car les prix baissent et maintenant ils sont relativement bon marché. Il sera intéressant de vérifier la durée de leur charge. Restez à l'écoute.
Remarque : La batterie Hobbyking illustrée sur la photo a été fournie à des fins de test uniquement. Ces batteries n'ont pas été testées pour une utilisation continue dans de tels systèmes, et il n'est pas recommandé de les laisser sans surveillance.
Une version plus ou moins finale de la batterie ressemble à ceci:
Ce sont 12 cellules 18650 connectées en groupes en parallèle par 4. La capacité approximative de la batterie est d'environ 12 heures, cela suffit pour charger divers gadgets et pour l'éclairage du soir de la pièce avec une bande LED. La batterie utilise des éléments Panasonic, les mêmes que dans les voitures Tesla S, la fiabilité de ces cellules peut être considérée comme assez bonne.
Pour ceux qui veulent voir la version vidéo, la
vidéo est publiée sur youtube .