Oi geektimes!
Na
parte anterior , a operação da placa BMS, que garante a carga correta da bateria de íons de lítio, foi examinada e testada. O correio chinês finalmente entregou o controlador de carregamento Solar, então é hora de testá-lo.
Resultados do teste em cat.
Controlador de carga
Este dispositivo é o principal de todo o sistema - é o controlador que fornece a interação de todos os componentes - o painel solar, a carga e a bateria (é necessário apenas se queremos acumular energia na bateria, se transferirmos energia diretamente para a rede elétrica, precisamos de um tipo diferente de controlador de ligação à rede).
Existem muitos controladores para pequenas correntes (10-20A) no mercado, mas porque No nosso caso, uma bateria de lítio é usada em vez de uma bateria principal, então precisamos escolher um controlador com parâmetros ajustáveis. O controlador foi adquirido, como na foto, o preço de emissão é de US $ 13 no eBay a US $ 20-30, dependendo da ganância dos vendedores locais. O controlador é orgulhosamente chamado de "Controlador inteligente de carga de painel solar PWM", embora em essência toda a sua "inteligência" esteja na possibilidade de definir limites para carga e descarga e, estruturalmente, não seja muito diferente de um conversor DC-DC convencional.
A conexão do controlador é muito simples, possui apenas 3 conectores - para o painel solar, carga e bateria, respectivamente. Como carga, no meu caso, uma faixa de LED de 12V foi conectada, a bateria ainda é o mesmo teste com o Hobbyking. Também no controlador existem 2 conectores USB, dos quais você pode carregar vários dispositivos.
Todos juntos ficaram assim:
Antes de usar o controlador, ele deve ser configurado. Os controladores deste modelo são vendidos em versões diferentes para diferentes tipos de baterias; as diferenças são mais prováveis apenas nos parâmetros predefinidos. Para minha bateria de lítio de três células (3S1P), defino os seguintes valores:
Como você pode ver, a tensão de descarga (PV OFF) é definida em 12,5V (com base em 4,2V, você pode colocar 12,6 na célula, mas uma pequena carga baixa afeta positivamente o número de ciclos da bateria). Os próximos 2 parâmetros são a redução de carga, no meu caso, é definido como 10V e a carga é ativada novamente em 10,5V. O valor mínimo pode ser definido e menos, até 9,6V, uma pequena margem foi deixada para o próprio controlador, que é alimentado pela mesma bateria.
Teste
Como esperado, não houve problemas. A carga da bateria foi suficiente para carregar o tablet, a faixa de LEDs também estava ligada e, com uma tensão limite de 10V, a faixa se apagou - o controlador desconectou a carga para não descarregar a bateria abaixo de um limite predeterminado.
Mas com a acusação, tudo deu errado. No início, estava tudo bem, e a potência máxima no wattímetro era de cerca de 50W, o que é bastante bom. Mas perto do fim da carga, a fita conectada como uma carga começou a tremer fortemente. O motivo é claro, mesmo sem um osciloscópio - os dois BMS não são muito amigáveis um com o outro. Assim que a tensão em uma das células atingir o limite, o BMS desconecta a bateria, que desconecta a carga e o controlador, e o processo se repete. E considerando que as tensões limite já estão definidas no controlador, a segunda placa de proteção não é necessária.
Eu tive que voltar ao plano “B” - colocar a bateria apenas em uma placa de balanceamento, deixando o controlador com controle de carga. O quadro de balanço da 3S é assim:
O bônus deste balanceador é também que ele é 2 vezes mais barato.
O design ficou ainda mais simples e mais bonito - o balanceador ocupou seu lugar “legítimo” no conector de balanceamento da bateria, a bateria está conectada ao controlador através do conector de alimentação.
Todos juntos se parece com isso:
Não houve mais surpresas. Quando a voltagem da bateria subiu para 12,5V, a energia consumida pelos painéis caiu para quase zero e a voltagem aumentou para o máximo "ocioso" (22V), ou seja, a cobrança não vai mais.
A tensão em 3 células da bateria no final da carga era de 4,16V, 4,16V e 4,16V, o que dá um total de 12,48V, não há reclamações sobre o controle de carga, assim como o balanceador.
Conclusão
O sistema funciona quase como esperado. Durante o dia, a eletricidade pode se acumular, à noite pode ser usada. Na versão final, a bateria será substituída por um bloco de 18650 células, que já foram descritas na parte anterior. A capacidade da bateria pode ser aumentada para 20Ah, mais para o sistema de varanda já é redundante. Se você comprar um balanceador diferente, poderá usar baterias LiFePo4, basta definir os limites de tensão desejados no controlador. No entanto, no meu caso, provavelmente não há sentido nisso - o custo do LiFePo4 para 10-20Ah é de US $ 80-100, o que já é comparável ao custo do controlador Grid Tie, que vou testar no futuro.
Continua na
próxima parte .
Ainda exclusivamente para testes (é claro que não há sentido econômico nisso) foi encomendada uma bateria de ionistores de 12V, uma vez que os preços estão caindo e agora são relativamente baratos. Será interessante verificar quanto tempo dura a carga. Fique atento.
Nota : A bateria do Hobbyking mostrada na foto foi fornecida apenas para fins de teste. Essas baterias não foram testadas para uso contínuo em tais sistemas, nem são recomendadas para serem deixadas sem vigilância.
Uma versão mais ou menos final da bateria é assim:
São 12 18650 células conectadas em grupos em paralelo por 4. A capacidade aproximada da bateria é de aproximadamente 12 horas, o suficiente para carregar vários aparelhos e para iluminação noturna da sala com faixa de LED. A bateria usa elementos Panasonic, o mesmo que nos carros Tesla S, a confiabilidade dessas células pode ser considerada bastante boa.
Para quem quiser ver a versão em vídeo, o
vídeo é postado no youtube .