Wydajniejsze ładowania akumlatorów

Dodano 11 listopada 2021 14:33 przez konrad

Stacja meteo zlokalizowana na Dąbrówce (gmina Gostynin) zasilana jest z ogniwa słonecznego o nominalnej mocy 10W oraz napięciu 18V. Panel ten ładuje ogniwa litowo-jonowe, z których stacja czerpie energię nocą i w pochmurne dni. Do tej pory ładowanie akumulatora realizowane było przy pomocy przetwornicy step-down obniżającej napięcie do około 5V a następnie ładowarka oparta na TP4056 odpowiadała za kontrolę procesu ładowania. Rozwiązanie to się sprawdzało w słoneczne dni, gdzie panel produkował stosunkowo dużą ilość energii, natomiast w dni pochmurne ładowanie akumulatora praktycznie nie następowało.

Rozwiązaniem tego problemu (przynajmniej częściowym) jest zastosowanie ładowarki dedykowanej do zasilania panelem słonecznym, która korzysta z algorytmu MPPT (ang. maximum power point tracking) czyli śledzenie maksymalnego punktu mocy. W skrócie polega to na tym, że ogniwo słoneczne swoją maksymalną moc osiąga przy napięciu znamionowym, czyli w moim przypadku 18V. Napięcie to jest stosunkowo niezależne od nasłonecznienia więc by w danych warunkach wyciągnąć maksimum mocy z panelu słonecznego należy pilnować, aby napięcie na panelu nie "siadało" poniżej napięcia znamionowego. A może się tak dziać jeśli spróbujemy pobrać z niego moc większą, niż jest ono w stanie dostarczyć. Algorytm MPPT w ładowarce dba o to by pobierany z panelu słonecznego prąd nie powodował obniżania jego napięcia. Następnie ładowarka korzystając z przetwornicy step-down dostosowuje napięcie wyjściowe do napięcia znamionowego akumulatorów i dalej ładuje je jak klasyczna ładowarka metodą CC/CV (stały prąd, stałe napięcie).

 

CN3795 - moduł SD30CRMA

 

W moim przypadku zastosowałem ładowarkę opartą na module CN3795, która dzięki zastosowanym dzielnikom napięcia skonfigurowana jest do pracy z panelem o napięciu znamionowym 18V oraz akumulatorach ładowanych do 4,2V. Jest to kolejne usprawnienie obecnej wersji stacji, przed wdrożeniem jej następcy - wersji 3.0. Niestety ilość zmian, jakie przyniesie wersja 3.0 jest na tyle duża, że czas jej wdrożenia cały czas się wydłuża, stąd chęć usprawnienia obecnej wersji, tak by mogła sprawnie działać w oczekiwaniu na wprowadzenie jej następcy.

Komentarze

jola 19 stycznia 2022 14:28

Super synu!!!

Skomentuj wpis