Стр.: 1
Надо войти или зарегистрироваться
  Сообщений: 21
19 апреля 2015 г.
#1
Доброго времени суток. Вот сделал панели для дачи.. тестирую их в домашних условиях, но возникли проблемы с зарядом АКБ. Помогите разобраться...

Что мы имеем:
Есть контроллер заряда MPPT30.
фото контроллера


Есть 2 панели (100Вт и 60Вт) на 12 вольт
фото самодельных солнечных панелей
 (прошу прощения за хлам на заднем фоне)

Есть АКБ на 100 Ач
фото АКБ
и коллектор с толстенными проводами
фото загадочного устройства))

Система работает на 12 В.
Если аккумулятор разряжен система начинает его заряжать на токах около 4А, далее ток падает до 0 хотя уровень заряда АКБ показывается около 72-75 %
фото показаний контроллера

В этом состоянии замерял ток КЗ, он был от 10-12А при напряжении ~13.4В (на АКБ 12.7 В)
фото измерений тока КЗ 

И так система может стоять до вечера без изменений.
Вопрос: почему АКБ не заряжается до 100%, ток и напряжение ведь позволяет вести заряд дальше!?
На этой неделе поставлю еще 2 панели по 100Вт, и попробую перейти на 24В.

За ответы спасибо
Участник
Регистрация: 08.03.14 Сообщения: 12
20 апреля 2015 г.
hren2, фото конечно красивые, но Вы опять не воспользовались поиском по форуму.
В этой теме обсуждается точно такая же самодельная солнечная панель из 24 элементов, как у Вас, и к чему приводит сборка таких панелей.
Кроме того, можно подробнее прочитать здесь, почему панель на 12 Вольт должна быть из 36 элементов (см. главу "Количество элементов в модуле").

В общем, делайте панель из 36 элементов и все будет заряжаться, как положено.
Админ
Регистрация: 29.07.11 Сообщения: 1052
Отредактировано 20 апреля 2015 г. vsv
hren2
В этом состоянии замерял ток КЗ, он был от 10-12А при напряжении ~13.4В (на АКБ 12.7 В)

И еще,
не рекомендую замыкать клеммы контроллера амперметром, т.к. это может сжечь контроллер.
Контроллеры PWM-типа либо сгорают совсем, либо сгорает внутренний предохранитель при такой попытке измерения тока КЗ солнечных панелей, т.к. фактически происходит КЗ аккумулятора через амперметр. 
Так что Вам повезло, что контроллер MPPT-типа и не сгорел.
 
Админ
Регистрация: 29.07.11 Сообщения: 1052
Отредактировано 20 апреля 2015 г. hren2
vsv
В этой теме обсуждается точно такая же самодельная солнечная панель из 24 элементов, как у Вас, и к чему приводит сборка таких панелей.
Кроме того, можно подробнее прочитать здесь, почему панель на 12 Вольт должна быть из 36 элементов (см. главу "Количество элементов в модуле").

В общем, делайте панель из 36 элементов и все будет заряжаться, как положено.

 

Боржоми пить поздно..панельки почти уже все сделаны (4 шт по 100Вт по 24 элемента). Буду параллелить по парам, чтобы получить 24 вольта на выходе. На холостом ходу напряжение достигает даже 14В.
PS - собираю качественно. Элементы все категории А+ (SM1860), каждую проверяю перед пайкой, далее каждый ряд в отдельности и все в сборе, перед ламинированием EVA-пленкой. На выходе все соответствует заявленным характеристикам. Так что не вижу смысла брать готовые и переплачивать. (не рекомендую использовать Поли-кристалы, только моно, ИМХО).


vsv
И еще,
не рекомендую замыкать клеммы контроллера амперметром, т.к. это может сжечь контроллер.
Контроллеры PWM-типа либо сгорают совсем, либо сгорает внутренний предохранитель при такой попытке измерения тока КЗ солнечных панелей, т.к. фактически происходит КЗ аккумулятора через амперметр.
Так что Вам повезло, что контроллер MPPT-типа и не сгорел.

 
С этим не согласен. Тут каждый второй также на входе ставит ваттметр, который также замеряет и ток. Например, наиболее распространенный 130A Watt Meter and Power Analyzer. При этом ничего ни у кого не горит.

PSS - могу выложить свой процесс сборки панелей в фото.
Участник
Регистрация: 08.03.14 Сообщения: 12
20 апреля 2015 г.
hren2
С этим не согласен. Тут каждый второй также на входе ставит ваттметр, который также замеряет и ток.

Амперметр в составе ваттметра не коротит вход контроллера (не подключается параллельно клеммам СБ), а включается в цепь СБ последовательно. При этом естественно ничего не сгорит.
Вы же, если я правильно понял по фото, подключили амперметр параллельно клеммам СБ контроллера.

hren2
PSS - могу выложить свой процесс сборки панелей в фото.

Можете прислать фото на почту mail@solnechnye.ru или выложить на файлообменник, указав ссылку здесь, а я оформлю все в Вашем сообщении. Думаю, многим будет интересно посмотреть.
Админ
Регистрация: 29.07.11 Сообщения: 1052
Отредактировано 22 апреля 2015 г. srsolnechnye
Добрый день, hren2! Есть несколько соображений по Вашей системе, может пригодятся...
hren2
Если аккумулятор разряжен система начинает его заряжать на токах около 4А, далее ток падает до 0 хотя уровень заряда АКБ показывается около 72-75 %

 
Уровень заряда 72-75%, который показывает контроллер, достаточно условная величина. По моим наблюдениям, даже для практически полностью заряженного аккумулятора, контроллер может показывать такие значения в зависимости от колебаний напряжения на АКБ. Вот здесь писал об этом: https://www.solnechnye.ru/news/otzyv-o-solnechnoy-elektrostancii-SR-800-part2.htm. Контроллер у меня другой, но думаю, что принцип определения уровня заряда аналогичный - по напряжению на АКБ, и когда, например при отсутствии солнца, напряжение на АКБ немного проседает, значение "уровень заряда" может неоправданно измениться со 100% до 70%. Это, правда, не отменяет того факта, что существует реальная причина неполного заряда АКБ - недостаточное количество элементов в панели, о чем писал vsv.
hren2
Боржоми пить поздно..панельки почти уже все сделаны (4 шт по 100Вт по 24 элемента). Буду параллелить по парам, чтобы получить 24 вольта на выходе.

 
Если Вы хотите собрать панели на 24 В, а АКБ оставить на 12 В, то напряжения с панелей хватит с избытком и в этом смысле все будет хорошо. Напряжение будет с запасом, "излишки" напряжения MPPT контроллер преобразует в ток, но обратите внимание, что при оптимальных условиях освещенности, панели суммарной мощностью 400 Вт на выходе MPPT (без учета потерь) могут выдать ток порядка 400 Вт/12 В = 33 А, что несколько превышает мощность Вашего контроллера. И еще вопрос - какое количество АКБ Вы собираетесь подключать, если одна на 100 А*ч, то опять же, при хорошей освещенности ток заряда будет близок к предельному рекомендуемому для кислотных АКБ на 100 А*ч.
hren2
В этом состоянии замерял ток КЗ, он был от 10-12А при напряжении ~13.4В (на АКБ 12.7 В)

 
А какого размера у Вас элементы и известны ли их характеристики? Подозреваю, что 156х156мм, и если так, то ток КЗ должен быть где-то в диапазоне 8.5-9.0 А. У Вас больше 10 А, интересно почему - такие хорошие элементы, ошибка амперметра или как-то сказывается, что амперметр подключен на вход работающего контроллера?
Отредактирую: Если у Вас было две панели на 100 и 60 Вт в параллель, то вопрос про ток КЗ снимается, это сумма токов, извините, не сразу сообразил.
И главное - приятно посмотреть на самостоятельно сделанные панели, выглядят качественно и по характеристикам, вроде, неплохо, немного завидно...
Модератор
Регистрация: 12.01.13 Сообщения: 870
Отредактировано 26 апреля 2015 г. vsv
Все начинается с выбора элементов. и их проверки и подготовки. Поликристаллы я не люблю (вторсырье ИМХО). Для теста использую мультиметр и направленную настольную лампу.. Хочу сказать, что пока не попадались некачественные элементы, все выдают практически одинаковое напряжение и ток. (такой тест думаю это более актуален для поликристаллов)
фото процесса сборки самодельной солнечной панели

фото процесса сборки самодельной солнечной панели

Собственно использовать решил 1860, что обеспечивает довольно высокую эффективность панели
фото процесса сборки самодельной солнечной панели

фото процесса сборки самодельной солнечной панели

фото процесса сборки самодельной солнечной панели


Рабочее место, небольшой бардак, но в целом атмосфера рабочая.
фото процесса сборки самодельной солнечной панели

Сначала собственно нарезается шина на части. Далее припаивается на элемент ( в моем случае это 3B, т.е. трех контактные.). Хочу заметить, что хоть и возни с ними больше чем с двух контактными, но положительно сказывается на получаемых характеристиках., т.к. если вдруг одна жила плохо пропаяна, то это восполняется проводимостью по двум другим.
фото процесса сборки самодельной солнечной панели



на доске (в идеале подходит лист ламината) с бордюром, мы формируем ряды, все должно получиться ровно.
фото процесса сборки самодельной солнечной панели

фото процесса сборки самодельной солнечной панели

Первая моя панель (60Вт на 125мм) собиралась как тестовая, на ней определился опытным путем, что к лицевой стороне лучше припаивать шины с помощью СКФ .т.к. оставляем меньше грязи и не так сильно растекается. А с обратной паяльной кислотой, т.к. прихватывает мгновенно при меньшем контакте паяльника.
фото процесса сборки самодельной солнечной панели

фото процесса сборки самодельной солнечной панели

И не забыть протереть ватной палочкой промоченной спиртом (в моем случае советская водка) для устранения темных пятен флюса. Если например не стереть паяльную кислоту она выжигает контактную группу и через сутки она вся чернеет.
фото процесса сборки самодельной солнечной панели

фото процесса сборки самодельной солнечной панели

фото процесса сборки самодельной солнечной панели

фото процесса сборки самодельной солнечной панели


После собранного ряда кладем его на стекло заранее обезжиренное каким-нибудь растворителем.
Укладка рядов на стекло. Пока паяю новый ряд стекло накрываю обычной пленкой, дабы избежать попадание пыли и мелкого мусора.
фото процесса сборки самодельной солнечной панели

Как набираются все ряды, я тестирую снова с помощью настольной лампы. Если вижу отличие результатов, то перепроверяю или перепаиваю некоторые контактные группы.
Спаиваем ряды широкой шиной (10х0.2) и делаем вывод с панели. Далее накрываю всем известной EVA-пленкой и строительным феном запаиваю панель от центра к краям стараясь минимизировать воздушные подушки. (к сожалению для этого процесса у меня отсутствуют фотографии)
фото процесса сборки самодельной солнечной панели

фото процесса сборки самодельной солнечной панели

Запаяв все даю остыть, и проверяю тестером , чтобы показатели были те же что до ламинирования. Накрываю вторым стеклом
фото процесса сборки самодельной солнечной панели

фото процесса сборки самодельной солнечной панели

Края заклеиваю лентой для сантехники,- "контакт", она все закрывает намертво. и обеспечивает хорошую герметичность.
фото процесса сборки самодельной солнечной панели

Ширина стекла получилась чуть больше чем надо.. (0,75 м), поэтому очень большое расстояние для рядов. Все остальные панели у меня по 0.7 м оптимально по ширине.
Ну а дальше остается только собрать раму (собирал из подручных материалов, но получилось если честно не очень,спешил...)
фото процесса сборки самодельной солнечной панели

фото процесса сборки самодельной солнечной панели

 Контакты панели убрал в коробку через узкие прорези. Там поставил диод на 10А и припаял провод с зажимом от выдергивания. Место входа провода заклеил термоклеем. Коробку приклеил также клеем и для надежности прошелся лентой.
фото процесса сборки самодельной солнечной панели

фото процесса сборки самодельной солнечной панели

Панели я подключаю к коллектору.
фото процесса сборки самодельной солнечной панели

фото процесса сборки самодельной солнечной панели

К нему же я подключал конденсаторы, что сказывается на эффективности работы всей системы.
Вообщем первые тесты
фото процесса сборки самодельной солнечной панели

фото процесса сборки самодельной солнечной панели

Пока все собрано на "коленках", надо это все перенести на сборную панель
фото процесса сборки самодельной солнечной панели

фото процесса сборки самодельной солнечной панели

фото процесса сборки самодельной солнечной панели

фото процесса сборки самодельной солнечной панели


В качестве инвертора использую такой
фото процесса сборки самодельной солнечной панели

Тестировал на нем пуск холодильника, полет нормальный.

ЗЫ - srsolnechnye, прошу меня не бить, за то, что выложил мой фото отчет сюда.
Участник
Регистрация: 08.03.14 Сообщения: 12
26 апреля 2015 г.
srsolnechnye
А какого размера у Вас элементы и известны ли их характеристики? Подозреваю, что 156х156мм, и если так, то ток КЗ должен быть где-то в диапазоне 8.5-9.0 А. У Вас больше 10 А, интересно почему - такие хорошие элементы, ошибка амперметра или как-то сказывается, что амперметр подключен на вход работающего контроллера?
Отредактирую: Если у Вас было две панели на 100 и 60 Вт в параллель, то вопрос про ток КЗ снимается, это сумма токов, извините, не сразу сообразил.
И главное - приятно посмотреть на самостоятельно сделанные панели, выглядят качественно и по характеристикам, вроде, неплохо, немного завидно...

 
В малой (тестовой панели) использовал 125 в большой 156 мм. Обе моно.
Малая панель получилась ~0.55x0.7 м, большая 0,7х1м
А вот вес мне не нравится. ~13-15 кг, стекло есть стекло.
Характеристики у них получились примерно такие (при идеальной направленности)
М - ~13.5 - 14В , 4.5 А
Б - ~13.5 - 14В , 8 А

Ну а в среднем они при обычном использовании выдают те самые 11 А.
ЗЫ -про качество спасибо.. но думаю что можно было бы лучше.
Участник
Регистрация: 08.03.14 Сообщения: 12
26 апреля 2015 г.
hren2, у Вас, пожалуй, самые качественные самодельные панели из тех, чьи фото размещены на нашем форуме!

А использование EVA пленки меня вообще "убило"))) Прямо мини-завод на дому))
Есть небольшое замечание по поводу этой пленки, но проблема в том, что в домашних условиях этого не сделать:
в солнечных панелях, собранных на заводе, элементы перед ламинацией покрывают EVA плнекой не только с задней стороны, но и с передней, благодаря чему устраняется воздушный зазор между элементами и стеклом и устраняются потери из-за преломления света на границе двух сред (стекло-воздух). 

Если еще не видели процесс сборки панелей на заводе, посмотрите. Некоторые фото похожи)))
Админ
Регистрация: 29.07.11 Сообщения: 1052
26 апреля 2015 г.
vsv
hren2, у Вас, пожалуй, самые качественные самодельные панели из тех, чьи фото размещены на нашем форуме!

А использование EVA пленки меня вообще "убило"))) Прямо мини-завод на дому))
Есть небольшое замечание по поводу этой пленки, но проблема в том, что в домашних условиях этого не сделать:
в солнечных панелях, собранных на заводе, элементы перед ламинацией покрывают EVA плнекой не только с задней стороны, но и с передней, благодаря чему устраняется воздушный зазор между элементами и стеклом и устраняются потери из-за преломления света на границе двух сред (стекло-воздух).

Если еще не видели процесс сборки панелей на заводе, посмотрите. Некоторые фото похожи)))

 
Спасибо. Да, в домашних условиях избавиться от пузырей под пленкой нереально. Но Я думаю, что преломление света между стеклом и элементом незначительно.. Куда более существенно это стекло. Я использую обычное float-стекло, а это по 4% потерь на отражение на каждой из поверхностей стекла. Если взять opt-white стекло эти потери можно сократить вдвое. Из личных опытов могу сказать что солнечной освещенности хватает и для простых стекол, чтобы панели вырабатывали свой максимум. Оpt-white хорошо, но в 2 раза дороже.
PS - моя система на 400Вт обходится в 30 тыс при он инклюзив (по ценам 2014 года). Т.ч. я всеже склоняюсь сделать все самому.

За фото тех.процесса спасибо. Интересно, что сам завод весь обвешан своми панелями, наверное достигается полная автономность
Участник
Регистрация: 08.03.14 Сообщения: 12
26 апреля 2015 г.
hren2
ЗЫ - srsolnechnye, прошу меня не бить, за то, что выложил мой фото отчет сюда.

 
hren2, "бить" - это с какой стати? Наоборот, очень интересно было посмотреть на качественную работу - вызывает уважение! И спасибо vsv за то что выложил.
Если можно, вопрос: а каково назначение коллектора и конденсаторов?
По поводу веса ~13-15 кг, который Вам не нравится - вес получился почти в два раза больше, чем у "фирменных" панелей, и насколько я понял из описания, Вы применяете остекление с двух сторон, а зачем стекло с тыльной стороны, ни чем более легким защитить не получается или неудобно?
Модератор
Регистрация: 12.01.13 Сообщения: 870
27 апреля 2015 г.
hren2
Поликристаллы я не люблю (вторсырье ИМХО)

 
Как работник микроэлектронной промышленности ответственно заявляю -- что поликристаллические, что монокристаллические ф/ч ячейки не являются отходами микроэлектронной промышленности ни в каком виде. Различаются только технологическим циклом производства и источниками из которых происходит осаждение и кристаллизация. И да, и те и другие ячейки можно изготавливать из кремния вторичного производства, только в случае монокристаллов это сложнее (и как следствие дороже).

Сами же ф/ч ячейки немного отличаются характеристиками (ИМХО) -- монокристалл хорошо работает зимой и при прямых лучах солнца; поликристалл -- при прямых лучах солнца КПД ниже, зато греется меньше (и вследствие этого теряет КПД меньше) и гораздо больше ловит непрямого солнца. Такие выводы сделаны по результатам собственных наблюдений.
Активный
Регистрация: 15.02.14 Сообщения: 164
27 апреля 2015 г.
srsolnechnye
Если можно, вопрос: а каково назначение коллектора и конденсаторов?
По поводу веса ~13-15 кг, который Вам не нравится - вес получился почти в два раза больше, чем у "фирменных" панелей, и насколько я понял из описания, Вы применяете остекление с двух сторон, а зачем стекло с тыльной стороны, ни чем более легким защитить не получается или неудобно?

 
1)Коллектор, - коробка с разъемами. Служит просто для объединения солнечных панелей последовательно/параллельно в одну цепь. На выходе один провод который в итоге подключается к контроллеру. Захотел в любой момент, снял нужные панели из цепи или довесил.
Конденсаторы стоят 4 шт 30В по 6000мкФ (сколько было , столько повесил). Собственно вычитано из интернета и высмотрено из ютуба. MPPT контроллер снимает напряжение не в постоянном режиме, а импульсно. Вот конденсаторы позволяют дать чуть больше тока для этих импульсов. Проверял эмпирическим путем. Толк есть, особенно когда нет прямого солнца.
2) Вес конечно большой. Боязно немного вешать такие панели на лицевую часть балкона. Нужны мощные крепления, чтобы держать полцентнера особенно при непогоде (хотя думаю в случае ЧП пленка не даст распасться стеклу на куски) и сильном ветре.
Орт-стекло, дорого получается, толщину нужно брать больше, т.к. гнутся довольно сильно, что вся панель полопается , да и дефицит оно в у нас в городе. Касаемо задней стенки, тоже думаю для оставшихся 2х панелей попробовать найти 3мм текстолит (легче стекла, морозо и жаропрочный, но тоже более гибкий).Вообщем в этом вопросе я еще в поиске решения. Стекло у меня продается прямо рядом с домом, вот и использую его.
Участник
Регистрация: 08.03.14 Сообщения: 12
27 апреля 2015 г.
Wizman
Сами же ф/ч ячейки немного отличаются характеристиками (ИМХО) -- монокристалл хорошо работает зимой и при прямых лучах солнца; поликристалл -- при прямых лучах солнца КПД ниже, зато греется меньше (и вследствие этого теряет КПД меньше) и гораздо больше ловит непрямого солнца. Такие выводы сделаны по результатам собственных наблюдений.

 

У меня сложилось впечатление, что у них плавают характеристики от элемента к элементу.. думаю из-за того ,что у каждого свое количество мест кристаллизации. Не буду спорить, может они и чем то лучше, но сам я сделал выбор в пользу монокристаллов.

Если Вы связаны с этой областью. можете пояснить мне, о термическом разрушении фотоэлемента. Со временем , якобы панели теряюсь в характеристиках!? каковы причины и как этого избежать
Участник
Регистрация: 08.03.14 Сообщения: 12
28 апреля 2015 г.
Да, разброс у поликремниевых элементов чисто теоретически больше, но при стабильной технологии производства это не должно быть заметно при низкой точности измерения (не лабораторных измерениях).

Я точно не могу сказать почему деградируют характеристики ф/ч ячеек. Могу предположить, что процессы внутри вследствие высоких удельных токов сходны с процессами в силовых п/п приборах. В силовых п/п приборах основные причины деградации это явления электромассопереноса, электромиграции и физическое изменение ширины запрещенной зоны. В первом случае происходит изменение физической структурыв иде изгибаний и смещений за счет электромагнитного поля, второй случай фактически более частный случай -- происходит физическое выбивание атомов из кристаллической решетки потоком электронов, третий -- изменение квантовых характеристик переходов между различными материалами вследствие физических изменений. В случае с силовой электроникой существует целый комплекс технологических методов борьбы с этими эффектами, а вот в случае с ф/ч ячейками готов поспорить что идет более жесткая игра на балансе выходных электрических характеристик и долговечности. В частности -- есть pn-переходы плавные, а есть ступенчатые (это две крайние абстракции отражающие предельные случаи). Соответственно -- в плавный переход более стойкий к току, но имеет характеристики хуже, ступенчатый -- у него вследствие сильного электромагнитного поля разделение заряда происходит лучше, но и разрушается этим самым полем сильнее. Естественно все приборы в зависимости от своего назначения имеют какие-то промежуточные профили легирования pn-переходов. Ну и еще сверху на это все накладывается температурные гадости. Полупроводник само по себе понятие условное. То что сейчас традиционно называют полупроводниками на самом деле обладают свойствами полупроводника только в диапазоне температур от -40С до +125С. При температуре ниже -40С нужно приложить очень большое напряжение, чтобы электроны стали преодолевать запрещенную зону, т.к. обычно в этом процессе участвует тепловая генерация -- надо добавить немного энергии за счет приложенного напряжения, чтобы электроны переходили запрещенную зону. Больше напряжение -- электроны переходят, меньше напряжение -- электроны не переходят. А в случае +125С наоборот -- тепловой генерации настолько много, что даже при нулевом напряжении электроны сами по себе свободно скачут через запрещенную зону. Также есть понятие температуры pn-перехода -- она отличается от температуры в классическом понимании и характеризуется не градусами, а электрон-вольтами -- фактически среднестатистическая энергия электронов в области pn-перехода при данном потенциале. Эта величина характеризует так называемый "саморазогрев" pn-перехода и собтвенно оттуда идет нагрев кристаллической решетки и кристалла в целом. Соответственно все процессы по электромиграции, электромассопереноса и т.п. сильно зависят именно от этой самой температуры и зависимость эта крайне нелинейная. А эта температура существенно выше температуры, которую мы меряем градусником :)

Вот такое вот сложное для понимания и сумбурное эссе ...
Активный
Регистрация: 15.02.14 Сообщения: 164