Как мне согласовать напряжение аккумуляторной батареи с моими солнечными панелями?

Мы строим автономную лодку, которая должна питаться от солнечных батарей. Мы хотим поставить на него две солнечные панели по 100 Вт. Большинство панелей, которые я вижу, рассчитаны на 18 В, и для резервирования мы хотим соединить их параллельно. Таким образом, когда одна солнечная панель сломается в море, у нас останется другая, чтобы завершить миссию.

Сейчас мы изучаем, какую батарею мы собираемся построить для него. Я где-то читал, что солнечная панель должна иметь напряжение на 40-80% выше, чем батарея. Это означает, что аккумуляторная батарея на 12 В должна быть логичной. А между солнечными панелями и блоком аккумуляторов поставим контроллер заряда MPPT.

Мой вопрос; все это имеет смысл? Правда ли, что напряжение солнечной панели всегда должно быть на 40-80% выше, чем напряжение аккумуляторной батареи? Или я также могу использовать солнечную панель на 18 В для питания, например, 5S li-ion (номинальное напряжение 18,5 В и максимальное 20,5 В)?

Все советы приветствуются!

Соответствующий контроллер заряда солнечной батареи выполняет согласование. Есть повышающие (для батареи V> солнечного V), но в прошлый раз, когда я смотрел, они были редкими и дорогими, если только вы не построите свой собственный.
Просто к вашему сведению, если ваша солнечная панель рассчитана на 100 Вт, вы обычно можете посмотреть фактическое выходное напряжение и ток при этой номинальной мощности для вашей панели. Это даст вам представление о том, где находится максимальное напряжение в точке питания, что гораздо полезнее, чем напряжение холостого хода. Лучший продукт обычно лучше документирован. Волшебное слово — даташит.

Ответы (2)

Если номинальное значение 18 В на ячейках является напряжением нулевого тока (напряжение холостого хода), оно может быть недостаточно высоким. Поскольку элементы имеют некоторое внутреннее сопротивление, они будут находиться под более низким напряжением, когда есть нагрузка. Возможно, вы захотите рассмотреть больше, чем аккумуляторы для груза, поскольку вы можете одновременно управлять лодкой и заряжать аккумуляторы. Если вам нужна лодка, которая может работать независимо от солнечного профиля, вам нужно убедиться, что вы можете заряжать свои батареи, когда это позволяют условия, поэтому вам нужно получать от солнечных элементов как можно больше тока, даже когда ваши батареи почти полностью заряжены. Некоторые контроллеры заряда имеют повышающие/понижающие преобразователи, поэтому вам не нужно беспокоиться о согласовании напряжения. Это позволяет вам потреблять как можно больше тока, даже если это означает снижение напряжения на панелях до 3 или 4 вольт. Если вы строите свой собственный, возможно, у вас нет этой опции. В этом случае вам нужно, чтобы потенциал разомкнутой цепи был как можно выше, чтобы получить большие токи при напряжении вашей батареи.

Итак, вы говорите, что пока у меня есть контроллер заряда MPPT (который выполняет преобразование напряжения) между панелями и аккумуляторной батареей, на самом деле не имеет значения, имеет ли аккумуляторная батарея более высокое напряжение, чем солнечные панели?
Не обязательно. Некоторым контроллерам заряда MPPT требуется, чтобы PV была выше, чем у батареи. Обычно это происходит так. Вы можете заряжать 12-вольтовую батарею с помощью 50-вольтового фотоэлектрического модуля, сохраняя при этом напряжение фотоэлектрического модуля на уровне максимальной мощности. Есть несколько повышающих MPPT, которые могут заряжать батареи при более высоком напряжении, чем PV, но они не кажутся нормой, и вы должны убедиться, что эта функция включена в выбранный вами контроллер заряда, если вы хотите пойти по этому пути. Я бы сказал, что вы должны использовать PV с более высоким напряжением, чем батарея, а затем использовать повышающий преобразователь для управления нагрузками, которым требуется большее напряжение.

Солнечная панель - это источник постоянного тока, а не источник постоянного напряжения. Следовательно, напряжение, указанное в спецификациях, является только (более или менее) максимальным и не имеет значения. Что вам нужно, так это контроллер заряда, который соответствует напряжению вашей батареи (в этом случае 12 В), остальное регулируется этим контроллером. Для небольших установок (таких как ваша) доступны готовые комбинации солнечного зарядного устройства и панелей. Некоторые наборы даже включают аккумулятор.

Однако: какой номинальной мощности имеет двигатель вашей лодки? 2x100 Вт - это немного, если вы собираетесь использовать его для чего-то другого, кроме игрушечного двигателя. Моя 120-ваттная солнечная панель более-менее держит батарею заряженной в чистый день, но она питает только электронику и автопилот, но не двигатель.

«Солнечная панель — это источник постоянного тока, а не источник постоянного напряжения». Это еще хуже - это постоянный ток до определенного момента, а затем ток начинает падать с увеличением напряжения. Как правило, вам нужен контроллер батареи с отслеживанием точки максимальной мощности (MPPT). С другой стороны, это известно уже давно, поэтому должно быть много контроллеров, которые могут это делать.
@TimWescott - Итак, вы говорите, что пока у меня есть контроллер заряда MPPT между панелями и аккумулятором, у меня может быть даже аккумулятор с более высоким напряжением, чем у солнечных панелей?
@PMF - Двигатель лодки может работать примерно на 20 Вт. Это очень маленькая и легкая лодка. По сути, это плавучий аккумуляторный блок с солнечными панелями и некоторой электроникой, а также отделение для одной бутылки виски. Цель лодки — доставить нам бутылку виски из Шотландии через Северное море обратно в наш дом в Амстердаме.
О, контрабанда виски по английскому каналу... Боюсь, у вас будут проблемы посерьезнее, чем солнечная батарея, и это тоже не полиция. Вы когда-нибудь плавали по этому маршруту (на яхте или другом маленьком судне)? Это один из самых сложных морских путей в мире, с интенсивным движением и сильными течениями, а иногда и с высокими волнами. Ваш корабль должен будет поддерживать скорость около 6 узлов, иначе он никуда не денется. Я не специалист по миниатюрам (где могут сработать некоторые спецэффекты), но из-за ограничения скорости корпуса это означает, что длина лодки должна быть порядка 7 метров.
Да, напряжение солнечной панели не имеет значения. Он по-прежнему будет генерировать некоторую мощность, даже если напряжение упадет ниже напряжения батареи (например, из-за облаков).
Как мне согласовать напряжение аккумуляторной батареи с моими солнечными панелями?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v