Hai Geektimes! Bagian
sebelumnya secara singkat berbicara tentang komponen yang diperlukan untuk menyimpan energi dari panel surya, sekarang mari kita beralih ke pengujian komponen. Saya ingin menguji kedua bagian utama - pengontrol panel surya (pengontrol pengisian daya surya) dan BMS (Sistem Manajemen Baterai), tetapi kecepatan pengiriman membuat beberapa penyesuaian. Oleh karena itu, kami akan mulai hanya dengan BMS, dan rincian lainnya harus diambil dari yang sudah ada.
Apa yang terjadi, detail di bawah luka.
Mengisi daya baterai
Seperti yang disebutkan sebelumnya, Sistem Manajemen Baterai digunakan untuk bekerja dengan baterai - ini adalah papan yang melakukan beberapa fungsi yang berguna sekaligus:
- menyediakan sel muatan seragam,
- melindungi baterai dari pengisian yang berlebihan, yang sangat berbahaya dan bahkan bahaya kebakaran untuk baterai lithium,
- Ini melindungi baterai dari kelebihan muatan, yang juga berbahaya bagi baterai, meskipun tidak menimbulkan bahaya kebakaran.
Dalam kasus saya, Papan Neraca Perlindungan 18650 dipesan (sekali lagi penting untuk mencatat keberadaan komponen proteksi dan keseimbangan di papan, ada papan di mana ada satu hal), yang terlihat seperti ini:
Biayanya $ 8, dan beberapa pembaca mempertanyakan kualitas karyanya. Kami juga akan memeriksa ini. Ada pertanyaan di bagian sebelumnya, jadi saya akan menjelaskan sekali lagi bahwa 3 "baterai" dalam diagram ditampilkan secara kondisional, setiap sel dalam kehidupan nyata dapat terdiri dari beberapa yang paralel (ini sebenarnya dilakukan di laptop).
Komponen
Komponen yang hilang ditemukan untuk menghubungkan BMS dalam stok lama.
1) Baterai Li-ion 3S1P dengan Hobbyking 2.1Ah:
Ini bukan faktor bentuk 18650, tetapi kimia selnya sama, jadi pada dasarnya tidak ada perbedaan.
2) Step-down konverter dc-dc:
Dengan menggunakan konverter ini, tegangan akan diterapkan ke BMS. Kekuatan konverter adalah 15W, sehingga pada umumnya, tidak cocok dengan panel 100 watt. Namun, cuaca mendung, jadi itu akan berlaku untuk pengujian. Nilai maksimum untuk LiPo 4.2 * 3 = 12.6V ditetapkan pada konverter.
Algoritma biaya LiPo yang benar terlihat seperti ini:
Pada fase pertama, baterai diisi dengan arus konstan (CC, arus konstan) sampai tegangan 4.2V per sel tercapai. Kemudian tegangan ini dipertahankan oleh pengisi daya (mode CV, tegangan konstan) hingga arus pengisian turun ke nilai minimum.
Algoritme biaya kami akan "sedikit" lebih disederhanakan. Hanya fase pertama SS tetap, di mana saat ini hanya akan bersyarat konstan, karena kekuatan saat ini dari panel surya terus berubah. Namun, tidak ada yang salah dengan ini, sebaliknya, muatan dengan arus yang lebih rendah memperpanjang usia baterai. Tidak adanya fase kedua CV hanya akan mengarah pada fakta bahwa baterai akan diisi sekitar 80%, namun, itu tidak akan memperburuk parameter baterai lainnya. Tidak ada salahnya baterai dari undercharging, sebaliknya.
Mengisi daya
Untuk pengujian, kami menggunakan baterai lithium-ion, tegangan pada sel berbeda, dan masing-masing sebesar 3,13, 3,47 dan 3,44V. "Di lutut" semua komponen di atas dipasang dan dihubungkan bersama.
Kekeruhan bervariasi, dan bahkan dengan hujan ringan. Daya yang diterima dari panel surya berkisar antara 2 hingga 18W. Ada kekhawatiran tentang pengoperasian konverter, yang sangat hangat saat disentuh, tetapi suhunya sebenarnya cukup rendah.
BMS tidak dipanaskan sama sekali, elemen-elemennya hanya 1-2 derajat lebih hangat dari latar belakang. Baterai juga dingin.
Akhirnya, setelah sekitar 3,5 jam, tegangan pada indikator mencapai 12,5V, dan konsumsi arus menjadi sama dengan nol - BMS memutus baterai dari muatan. Bagi mereka yang tidak percaya pada kemungkinan operasi BMS sebesar $ 8 - tegangan yang diukur pada sel dengan multimeter adalah 4,18, 4,18 dan 4,18V. Ini sedikit kurang dari 4.2V, tetapi cocok dengan yang dinyatakan untuk toleransi LiPo +/– 50mV / sel.
Discharge
Untuk pelepasan, sepotong strip LED dihubungkan ke baterai, juga melalui BMS, sebagai pencahayaan "malam":
Tentu saja, lampu LED 12V akan lebih nyaman, tetapi saya tidak memilikinya. Rekaman itu bersinar selama sekitar 2,5 jam di malam hari, sebagai cahaya latar belakang. Di pagi hari, smartphone dengan output USB terpasang terhubung ke baterai melalui dc-dc untuk mengisi daya smartphone:
Sisa daya baterai cukup untuk mengisi daya smartphone dari 15% hingga 75%, kemudian BMS memutus baterai. Tegangan yang tersisa pada sel baterai setelah pemutusan adalah masing-masing 3,18, 3,51 dan 3,45V, yang sekali lagi cocok dengan norma. Seperti yang Anda lihat, BMS mematikan baterai segera setelah tegangan di setidaknya satu sel turun di bawah normal.
Kesimpulan
Kita dapat mengatakan bahwa BMS bekerja seperti yang diharapkan - ia meratakan tegangan sel selama pengisian, dan tidak memungkinkan pembuangan yang dalam. Namun, dengan mempertimbangkan parameter yang dinyatakan oleh pabrikan "3S 12.6V 25A", akan aneh jika tidak bekerja - arus dari panel surya terasa kurang (bahkan dengan mempertimbangkan kemungkinan pemasaran dan "watt Cina").
Bahkan dalam bentuk "tes" ini, sistem sudah bekerja, memungkinkannya untuk mengakumulasi energi matahari di siang hari dan menggunakannya di malam hari. Daya puncak pada watt meter sekitar 30W dengan kekuatan saat ini sekitar 2A, Anda dapat memperkirakan secara kasar bahwa dalam setengah hari Anda dapat mengisi baterai 12Ah, mis. Baterai 20Ah akan cukup dengan cadangan (sekali lagi, tidak ada banyak baterai, pada hari-hari berawan produksi lebih sedikit). Ini cukup untuk penerangan malam hari dengan lampu LED 1-3W dan untuk mengisi daya semua gadget.
Baterai dari model rc dengan Hobbyking dipasok sebagai solusi sementara, khusus untuk pengujian. Baterai ini tidak diuji dalam mode kontinu, jadi saya tidak bisa merekomendasikannya untuk pembelian dengan kualitas seperti itu. Pada saat yang sama, tidak ada masalah dalam operasinya - arus debit 1-2A untuk baterai ini hanya konyol (untuk perbandingan, dalam quadcopter, saat terbang, arusnya 20-25A).
Bagian
selanjutnya akan berbicara tentang Pengontrol Solar Charge, dan bagaimana semuanya bekerja bersama. Tetap disini.