Array Panel Surya Dengan Modul MPPT Cina: 11 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:53

Deskripsi singkat tentang pendapat saya tentang membuat panel surya berfungsi dengan baik, dan agak murah pada saat itu …

Saya sama sekali tidak menjamin isinya, itu mungkin hanya ocehan orang gila, sebenarnya saya sangat curiga mereka…

Beberapa gambar telah ditemukan secara online dan diyakini bebas untuk digunakan, jika Anda menemukan gambar berhak cipta, beri saya catatan.

Peringkat panel surya tidak boleh dianggap sebagai panduan yang sangat kasar, spesifikasi yang dipublikasikan adalah apa yang dapat dicapai dalam kondisi lab dengan sumber cahaya tertentu, dll. Dalam praktiknya, performa ini tidak mungkin diperoleh dalam kondisi realistis. Namun, mereka memberikan titik awal ketika memutuskan apa yang akan didapat. Sejauh yang saya temukan spesifikasi hanya sebanding dalam portofolio produsen, membandingkan antara produsen yang berbeda adalah kesempatan terbaik.

Modul regulator panel surya murah dapat ditemukan di eBay, AliExpress atau situs serupa. Meskipun sangat berbeda, mereka semua mengklaim bekerja dengan sempurna untuk mengoptimalkan kinerja panel surya. Sayangnya mereka tidak semua mengatakan yang sebenarnya.

Ketika saya membangun susunan panel surya pertama saya beberapa tahun yang lalu, saya harus menyaring cukup banyak informasi sebelum akhirnya memahami apa yang sekarang saya yakini sebagai kebenaran, tentu saja pengembangan berkelanjutan dapat mengarah pada sesuatu yang sepenuhnya benar besok..

Pada dasarnya ada pilihan antara regulator PWM dan MPPT, dan untuk panel surya MPPT adalah pilihan yang tepat.

Regulator MPPT mencoba menggunakan panel surya di mana panel memberikan daya paling besar, MPPT = Pelacakan Titik Daya Maks. Jenis regulator lainnya akan memberi Anda efisiensi yang lebih rendah karena panel mungkin tidak memenuhi potensi penuhnya, ini benar apakah Anda menggunakan panel Cina murah atau yang lainnya.

Regulator MPPT Cina murah yang saya gunakan sangat mendasar, Anda mengatur Tegangan MPP dan regulator mencoba menyimpannya di sana. Regulator yang lebih maju akan secara teratur melakukan "sweep" untuk menemukan MPP (di mana kurvanya datar). Yang murah baik-baik saja untuk proyek sederhana, tetapi jika Anda ingin memeras setiap bagian dari panel Anda, Anda tidak dapat berhemat dalam hal ini – dan sebagai bonus tambahan, Anda dapat menyiapkan semuanya tanpa membaca "cara" ini…

Langkah 1: Kumpulkan Sumber Daya Anda

Lebih jauh ke bawah saya melakukan langkah-langkah singkat yang saya lakukan, semacam turorial-ish.

Anda akan membutuhkan yang berikut ini.

- Panel surya (saya menggunakan banyak panel Cina murah dari Ali, terhubung dalam susunan)

- Modul MPPT (Saya menggunakan modul Cina murah dari Ali)

- Dioda Schottky (1 per panel surya)

- Resistor daya, nilai tetap (saya menggunakan campuran 10, 33, 47, 120, 330 Ohm, dinilai 3/4/5/9/10W)

- Resistor daya variabel (saya menggunakan resistor geser 100 Ohm/2A)

- DMM, saya sarankan 2, satu untuk mengukur Tegangan DC dan satu untuk mengukur Arus DC

- Sumber tegangan DC yang dapat disesuaikan

- Kabel

- Bir, mungkin perlu sedikit jika cuaca bagus

Langkah 2: Tentukan Tujuan Penggunaan

Apa tujuan penggunaan panel surya Anda?

Berapa tegangan output yang diinginkan dari mpdule MPPT?

Dalam kasus saya, saya memiliki beberapa kegunaan yang sangat mirip.

Array 1 - Charger ponsel portabel yang digunakan saat hiking dan scouting (Tegangan target 12.3V)

Array 2 - Mengisi baterai motor trolling untuk perahu dayung kecil (12 kaki) (Tegangan target 13.6V)

Array 3 - Mengisi baterai starter untuk perahu motor kecil (15 kaki) (Tegangan target 13.6V)

Langkah 3: Hubungkan Panel Surya di Array

Tergantung pada penggunaan Anda, mungkin perlu untuk menghubungkan panel secara seri atau paralel, bahkan mungkin dalam kombinasinya, untuk mencapai Volt/Amp yang diperlukan.

Saya mulai dengan menyolder dioda Schottky di tempatnya, dan kemudian menghubungkan kabel antara panel untuk membentuk array. Dioda Schottky diperlukan karena panelnya sedikit berbeda, dan saya tidak ingin membuang daya dengan memberi makan panel secara terbalik.

Larik 1: CNC145x145-6, Bintang Surya. 4 panel dihubungkan secara seri.

Larik 2: CNC170x170-18, Bintang Surya. 6 panel terhubung secara paralel.

Array 3: CNC170x170-18, Bintang Surya. 4 panel terhubung secara paralel.

Langkah 4: Siapkan Beban

Saya menyolder resistor daya tetap secara seri meninggalkan tag berakhir panjang, ini untuk memungkinkan penyesuaian cepat dari beban tetap dengan memindahkan klip buaya.

Resistor daya variabel dihubungkan secara seri dengan resistor tetap.

Langkah 5: Persiapan

Tunggu hari dengan langit cerah, bahkan awan terkecil pun akan memengaruhi konsumsi bir Anda.

Tempatkan array di bawah sinar matahari, pastikan tidak ada bagian yang dibayangi.

Tentu saja, jika Anda hanya memiliki satu panel, pengukuran yang sama dilakukan untuk ini.

Catatan: Kondisi mendung sangat memengaruhi hasil yang dapat dicapai, tebakan saya adalah panel yang lebih baik mungkin terpengaruh lebih sedikit daripada panel murah yang saya miliki.

Buka bir dan nikmati hidup sejenak, siapkan bir kedua jika diperlukan.

Langkah 6: Ukur Parameter Panel

Langkah-langkah ini agak penting, kecuali jika Anda menggunakan pengontrol MPPT yang mengkalibrasi sendiri, yang saya tidak…

Langsung saja

Untuk setiap susunan panel surya saya mengukur parameter seperti di bawah ini.

1. Hubungkan DMM (set ke tegangan DC) di seluruh koneksi array, ukur dan tuliskan tegangan (Voc). Voc = _V

2. Selanjutnya hubungkan DMM (set ke arus DC 10A) antara koneksi array, ukur dan tuliskan arus (Isc). Isc = _A

3. Lakukan beberapa pengukuran cepat untuk menentukan perkiraan MPP (Max Power Point).

3a. Hubungkan DMM (tegangan DC) di seluruh koneksi array dan DMM lain (arus DC) secara seri dengan beban.

3b. Tuliskan Tegangan dan Arus yang diukur sambil memvariasikan beban.

3c. Dengan menghitung daya untuk setiap titik pengukuran yang terdaftar (P = V x I) kita dapat dengan cepat menentukan perkiraan Max Power Point. Perkiraan MPP: _V

3d. Cara alternatif (cepat dan kotor) untuk mendapatkan perkiraan MPP adalah dengan menghitung;

Vmpp = Voc x 0,8, Impp = Isc x 0,9

4. Pilih titik koneksi yang sesuai untuk resistor tetap, memungkinkan pengukuran fokus di sekitar MPP (dari 3c). Sesuaikan resistor variabel secara perlahan sambil menuliskan tegangan dan arus.

Saya mencoba mengarahkan lompatan 0,1V di antara pengukuran.

5. Ulangi perhitungan daya di atas dan tentukan Vmpp dan Impp (dimana Max Power berada).

6. Mungkin menarik untuk melihat bagaimana MPP yang diukur dibandingkan dengan MPP yang dihitung;

MPP terukur; Vmpp = _V, Impp = _A

MPP yang dihitung; Vmpp = Voc x 0,8 = _V, Impp = Isc x 0,9 = _A

7. Satu mungkin, hanya untuk bersenang-senang, menghitung Faktor Isi pada saat ini, FF = (Vmpp x Impp) / (Voc x Isc)

Langkah 7: Sesuaikan Modul MPPT dengan Kebutuhan Anda

Di atas kami memilih tegangan keluaran yang kami inginkan, ini bersama dengan parameter yang diturunkan dalam 2.1 akan sangat penting untuk menyesuaikan modul MPPT dengan benar. Kita juga perlu mengetahui arus pengisian maksimum (Ichg) dan di mana arus pengisian dianggap selesai (Idone).

Vmpp: _V / Vout: _V / Ichg: _A / Idone: _A

Prosedur:

1. Hubungkan DMM ke output MPPT (set ke tegangan DC)

2. Putar trimpot CC dan CV sepenuhnya searah jarum jam, putar trimpot MPPT sepenuhnya berlawanan arah jarum jam

3. Hubungkan sumber tegangan DC yang dapat diatur ke input MPPT, setel tegangan ke nol sebelum dihidupkan.

4. Atur sumber tegangan DC yang dapat diatur ke Vmpp, putar perlahan trimpot MPPT searah jarum jam sampai tegangan output berhenti naik.

5. Putar trimpot CV berlawanan arah jarum jam sampai Vout yang diinginkan diatur.

6. Hubungan arus pendek output melalui DMM (diatur ke arus DC 10A). Putar trimpot CC berlawanan arah jarum jam sampai Ichg yang diinginkan diatur.

7. Trimpot LED menyesuaikan di mana saat ini LED akan berubah warna, default adalah 0,1 x Ichg. Untuk mengatur, sambungkan beban yang memberi Idone, putar trimpot LED hingga LED berubah warna.

Catatan: Tidak ada yang benar-benar terjadi selain dari perubahan warna LED.

8. Modul MPPT sekarang telah disesuaikan dan siap digunakan.

Langkah 8: Walk-through, My Array 1

Spesifikasi:

Panel: CNC145x145-6, 4 panel secara seri.

Dimensi: 145x145x3mm

Peringkat: 6V / 3W per panel. 4 panel: 24V / 12W

1. Kumpulkan barang-barang yang dibutuhkan.

2. Dioda Schottky dan sambungan panel sudah terpasang.

3. Pengaturan pengukuran seperti yang ditunjukkan.

4. Saya mulai mengukur Voc dan Isc.

5. Selanjutnya saya dipusingkan sedikit dengan beban untuk mendapatkan MPP perkiraan.

6. Saya mengkonfigurasi ulang resistor tetap saya sehingga saya dapat memfokuskan pengukuran saya di sekitar MPP, saya melakukan dua seri untuk mencoba menentukan MPP yang tepat.

Hasil:

Voc: 25.9V / Isc: 325mA

Vmpp: 20.0V / Imp: 290mA

Pmpp Terhitung: Vmpp x Impp = 5.8W

Hanya untuk bersenang-senang dan perbandingan: MPP Terhitung; Vmpp = Voc x 0,8 = 20,7V, Impp = Isc x 0,9 = 292mA

Faktor Isi: FF = (Vmpp x Impp) / (Voc x Isc) = 0,69

Sayangnya saya sepertinya salah menempatkan lembar kerja excel yang saya gunakan, jadi tidak ada grafik atau seri yang direkam untuk array panel ini.

Penyesuaian modul MPPT:

Selanjutnya adalah penyesuaian modul MPPT.

Saat memilih Vout, saya memutuskan bahwa saya dapat mengisi baterai Li-Ion 12V, atau menghubungkan output ke modul pengisian USB 5V/2A (input 7,5-28VDC).

Modul MPPT telah disesuaikan menggunakan parameter berikut:

Vin = 20.0V / Vout = 12.3V / Ichg = 600mA / Idone = 100mA

1. Saya "mengatur ulang" trimpot seperti yang dijelaskan, menghubungkan DMM saya, dan mengatur sumber tegangan DC yang dapat disesuaikan ke Vin = 20.0V

2. Saya mengatur trimpot MPPT sampai tegangan output berhenti naik, selanjutnya menggunakan trimpot CV untuk mengatur tegangan output ke Vchg = 12.3V

3. Hubungan arus pendek output melalui DMM (set ke arus DC 10A) Saya menyesuaikan trimpot CC ke Ichg = 600mA

4. Menghubungkan beban resistor saya mengatur beban sampai mendapatkan arus keluaran = Idone = 100mA, selanjutnya mengatur trimpot LED agar LED hanya berubah warna.

5. Memvariasikan beban menegaskan bahwa LED berubah warna sebagaimana dimaksud. SELESAI!

Langkah 9: Hasil - Array Saya 2

Spesifikasi:

Panel: CNC170x170-18, 6 panel paralel.

Dimensi: 170x170x3mm

Peringkat: 18V / 4,5W per panel. 6 panel: 18V / 27W

Hasil:

Voc: 20.2V / Isc: 838mA

Vmpp: 15.6V / Impp: 821mA

Pmpp Terhitung: Vmpp x Impp = 12,8W

Array panel menghasilkan kurang dari setengah daya pengenal.

Penyesuaian MPPT:

Modul MPPT telah disesuaikan menggunakan parameter berikut:

Vin = 15.6V / Vout = 13.6V / Ichg = 850mA / Idone = 100mA

Langkah 10: Hasil - Array Saya 3

Spesifikasi:

Panel: CNC170x170-18, 4 panel paralel.

Dimensi: 170x170x3mm

Peringkat: 18V / 4,5W per panel. 4 panel: 18V / 18W

Hasil:

Voc: 20.5V / Isc: 540mA

Vmpp: 15.8V / Imp: 510mA

Pmpp Terhitung: Vmpp x Impp = 8.1W

Array panel menghasilkan kurang dari setengah daya pengenal.

Penyesuaian MPPT:

Modul MPPT telah disesuaikan menggunakan parameter berikut:

Vin = 15.8V / Vout = 13.6V / Ichg = 550mA / Idone = 100mA

Langkah 11: Hasil - My Array 3 (Hari berawan)

Spesifikasi:

Panel: CNC170x170-18, 4 panel paralel.

Dimensi: 170x170x3mm

Peringkat: 18V / 4,5W per panel. 4 panel: 18V / 18W

Hasil:

Voc: 18.3V / Isc: 29mA

Vmpp: 14.2V / Impp: 26mA

Pmpp Terhitung: Vmpp x Impp = 0.37W

Array dan pengaturan yang sama seperti yang digunakan pada langkah sebelumnya, tetapi dengan hasil yang jelas berbeda.

Dibandingkan dengan hasil yang dicapai pada hari yang cerah, cukup jelas bahwa panel ini tidak akan banyak berguna dalam kondisi mendung.