Как эффективно заряжать аккумуляторно-двигательную систему 48 В с солнечными панелями

Мне интересно, как эффективно заряжать и использовать следующую систему со стандартными 18-вольтовыми солнечными панелями:

  • 48В свинцово-кислотный аккумулятор
  • электродвигатель 1кВт

Для зарядки аккумулятора либо ШИМ, либо MPPT напряжение солнечной панели должно быть больше 48В, если я правильно понимаю. Таким образом, я могу либо повысить напряжение до более чем 48 В (неэффективно), либо последовательно подключить несколько солнечных панелей (например, 3x18 В = 54 В). Панели не обязательно будут ориентированы в одном направлении, и тени могут отбрасываться на отдельные панели, поэтому я думаю, что их последовательное соединение сделает весь массив очень чувствительным к окружающей среде.

В качестве альтернативы, можно ли изменить систему аккумулятор-двигатель? Аккумулятор на 48 В состоит из 4 блоков по 12 В, поэтому я мог соединить их параллельно, чтобы сформировать систему на 12 В, которую можно было бы легко заряжать с помощью панелей на 18 В. Но я предполагаю, что мне потребуется новый мотор, верно?

Любые советы приветствуются!

Решение Boost может быть столь же эффективным, как и любое другое. Это очень зависит от того, насколько длинные кабели вы собираетесь прокладывать. Можете показать на простой блок-схеме? Если они у вас в разных местах, я бы рассмотрел три отдельных повышающих преобразователя, по одному на каждую панель.
Источник тока будет ограничен самой слабой последовательно подключенной панелью, но будет соединяться параллельно, поэтому стремитесь к полудню.
@winny: Кабели будут очень короткими, я думаю, всего менее 2 м. Какое бустерное устройство посоветуете? Суммарная мощность будет не очень высокой (<150 Вт).
@TonyEErocketscientist: Да, но если я подключу панели параллельно, я не получу нужное мне напряжение.
Конечно, тогда, если вы нацелитесь в 3 направлениях, самый слабый будет ограничивать ток всех 3. Таким образом, чтобы уточнить, все должно быть направлено на солнце или в полдень последовательно!!
Рекомендации по продуктам здесь не по теме, но я купил серию Genasun GVB, и они - мечта инженеров, и к тому же очень дешевые.
Контроллер наддува MPPT, кажется, именно то, что я ищу! Спасибо! Тогда я мог бы подключить солнечные панели параллельно, чтобы избежать проблем с их направленностью в одном направлении. Вы бы получили один контроллер заряда для всех или по одному для каждого? Каждая панель будет иметь около 30 Вт, так что это также вопрос стоимости.
Вы не можете легко подключить их параллельно, так как самое низкое выходное напряжение в некоторой степени ограничит другие. Я бы взял три регулятора наддува меньшей мощности и включил их параллельно для максимальной эффективности. Вы случайно не в Швеции?
Вы можете установить 4 панели последовательно и использовать их для зарядки аккумуляторной системы 48 В. Соотношение 6 солнечных элементов к 1 элементу свинцового аккумулятора работает довольно хорошо. Таким образом, вы можете использовать 1 панель для зарядки одной батареи 12 В или использовать 4 панели для последовательной зарядки 4 батарей 12 В. (Предполагая, что ваши панели имеют 36 ячеек). С таким соотношением вам почти не нужен MPPT, хотя вам нужен контроль заряда, чтобы предотвратить перезарядку.
Ммм, хорошо, кажется, это сложнее, чем я ожидал. Я буду продолжать думать о хороших решениях. Один усилитель MPPT на панель не очень экономичен, поскольку устройства, которые я рассматриваю, стоят так же дорого, как одна панель. @winny Я не в Швеции, я планирую реализовать проект в Китае.
Это зависит от ваших требований. Если полутень не является проблемой, вы можете связать их последовательно и сэкономить немного денег. Если частое частичное затенение и вам нужна вся энергия, которую вы можете получить, планирование и MPPT становятся решающими. Ленарт - обычное шведское имя :-)

Ответы (1)

После обсуждения в комментариях выше и опроса некоторых инженеров-электриков я решил использовать следующую настройку:

  • оставьте установку 48V батарея-двигатель как есть
  • подключить три панели 18В параллельно. Хотя это не оптимально, изменение напряжения из-за затенения или ориентации должно быть намного ниже, чем потери тока, поэтому общая выходная мощность должна быть выше, чем при их последовательном соединении.
  • используйте повышающий контроллер заряда солнечной батареи MPPT, который будет обрабатывать выходную мощность панели, повышать напряжение до уровня, необходимого для зарядки аккумулятора, и предотвращать перезаряд аккумулятора.

Это недорогая версия, которая, как мы надеемся, по-прежнему будет давать хорошие результаты. После сборки и тестирования я сообщу вам, насколько хорошо это работает (или нет).

Меня интересуют результаты, так как я планирую сделать то же самое. Это для лодки?
Это для мобильного приложения, а не для лодки. Думаю, через месяц будут готовы результаты. Если вы ищете солнечные батареи для лодок, в Интернете есть много ресурсов.