ARDUINO MPPT SOLAR CHARGE CONTROLLER (Version-3.0)
Välkommen till mina solar charge controller tutorials serien. Jag har postat två version av min PWM laddningsregulator. Om du är ny till detta vänligen se min tidigare tutorial för förstå grunderna i laddningsregulatorn.
Detta är projekt anges att " 2015 Hackaday pris ". Om du vill stödja mig och se projektet i en ny nivå, Följ och ge skallar till mitt projekt @ hackaday.io. Detta kommer att vara till stor hjälp för mig.
1. version-1
2. version-2
Detta instructable kommer att täcka en projektet bygga för en Arduino baserat Solar MPPT laddningsregulatorn. Den har funktioner som: LCD-display, Led indikering, Wi Fi dataloggning och bestämmelse för laddning olika USB-enheter. Den är utrustad med olika skydd skydda kretsar från onormala tillstånd.
Mikrokontroller används är i denna controller är Arduino Nano. Denna design är lämplig för en 50W solpanel att ladda ett vanliga 12V bly-syra batteri. Du kan också använda andra Arduino ombord som Pro Mini, Micro och UNO.
Nu för tiden den mest förväg sol laddningsregulatorn tillgängliga på marknaden är Maximum Power Point Tracking (MPPT). MPPT controller är mer avancerad och dyrare. Det har flera fördelar jämfört med de tidigare laddningsregulator. Det är 30 till 40% effektivare vid låg temperatur. Men att göra en MPPT laddningsregulatorn är lite komplex i jämförelse med PWM laddningsregulator. Det kräver viss grundläggande kunskap om kraftelektronik.
Jag satte en hel del ansträngning för att göra det enkelt, så att någon kan förstå det enkelt. Om du är medveten om grunderna för MPPT laddningsregulatorn sedan hoppa över de första stegen.
Maximum Power Point Tracker (MPPT) kretsen är uppbyggd kring en synkron buck converter circuit... Det kliver den högre solpanel spänningen ner till laddspänningen av batteriet. Arduinoen försöker maximera watt input från solpanelen genom att kontrollera intermittensen för att hålla solpanelen verksamma på dess Maximum Power Point.
Specifikation av version-3 laddningsregulatorn:
1. baserat på MPPT algoritm
2. LED indikering för staten kostnad
3. 20 x 4 tecken LCD-display för visning av spänning, ström, effekt osv
4. överspänning / blixtskydd
5. omvänd ström flöde skydd
6. kortslutning och över ladda skydd
7. Wi Fi dataloggning
8. USB-port för laddning Smart telefon /Gadgets
Elektriska specifikationer:
1. nominell spänning = 12V
2. maximal ström = 5A
3. maxlast ström = 10A
4. i sätta spänning = solpanel med öppen kretsspänning från 12 till 25V
5. Solar panel power = 50W
Detta projekt är består av 40 steg. Så för enkelhetens skull delat jag att hela projektet i små sektioner. Klicka på länken som du vill se.
1. grunderna på MPPT laddningsregulatorn
2. Buck krets arbeta och design beräkning
3. testa Buck kretsen
4. spänning och aktuella mätningar
5. LCD-display och LED indikering
6. att göra laddning styrelsen
7. att göra höljet
8. att göra USB-laddning krets
9. Wi Fi dataloggning
10. MPPT algoritm och flödesschema
Uppdateringar som den 16: e juni 2015
Version-4 designidéer och planering
Efter min version-3 laddningsregulatorn blev populärt på webben, fick jag e-post och kommentarer med begäran om att göra ett högre betyg Controller. Så utformar vi vår Version-4 laddningsregulator som är mer avancerad, större kapacitet och användbara mer potentiella tillämpningar. När projektet är klar, det bör vara användbart för off grid elanvändare, kontroll av autonoma gatubelysning och tecken, och många andra program som behöver medelhög effektnivåer och effektiv tillförlitlig drift
För alla pågående aktiviteter Klicka här
Problem i V-3:
Under min prototyping, har jag mött en kritisk fråga. Problemet var att när jag ansluter batteriet till registeransvarige, sambandet mellan batteriet och den växlingen (buck converter) blir mycket varm och sedan MOSFET Q3 bränna ut. Det var på grund av kortslutning av MOSFET-Q3. Så nuvarande flöden från batteri - MOSFET Q3 - GND som är oväntat.
För att lösa detta problem har jag bett till tittarna. Efter att förslag från alla, Keith förslag verkligen fungerar för mig. Så jag har ändrat några saker.
Korrigeringar / ändringar:
Enligt Keith förslag
Ändring i MOSFET styrkrets:
1. med den befintliga kretsen, om panelen spänningen är noll har då IR2104 ingen VCC ingång. Det kan göra sitt beteende oförutsägbar. Enligt datablad bör föraren VCC mellan 10 och 20 volt för "funktion".
2. det innebär att föraren kommer alltid att arbeta, och så finns det en positiv kontroll över växlingen MOSFETs på alla gånger.
3. spänningen från solpaneler har angetts som upp till 25 volt, vilket är lite mer än behövs för att ansluta en standard 36 cell solpanel. Den spänning doubler krets som genererar Vb spänningen för föraren blir som till 50 volt, som i sin tur kommer att sätta 25 volt på gränssnittet källa-utfärda utegångsförbud för av både Q1 och Q2. Den högsta betyget på detta gränssnitt är 20 volt, så någon av dessa fETsna kan bli opålitlig med en hög solpanel spänning på mer än 20 volt.
4. använda batteriet för Vcc av drivrutinen innebär att Q1 och Q2 båda bara ha källa-Gate spänning lika med batteri, vilket är bekvämt inom 10-20 Volt spänna av dessa MOSFETs.
Förändringar: Driver MOSFET drivrutinen IR2104 från batteriet terminalen (12V) i stället för solpanel (tidigare).
Om någon att göra den här domänkontrollanten, detta ändrar och testa den. Om du har några testresultat / förslag, kommentarer nedan.