Зарядка АКБ от солнечной батареи (батарей)

[Michael1976]

Кажется мне как нельзя точно подходит  вариант с диодом Шоттки и полевого транзистора!

Bekjan, приветствую!
Веду примерно те же изыскания: 2хсолнечная панелька - буферный акб - шим - лодочный мотор. Читаю вашу тему, набираюсь опыта, спасибо!
Уже почти заказал диод шотки, но...  решил провести эксперимент.
Подключил СБ к акб: 4.5А
Набросил куртку на середину панели(загораживала подряд более 3х элементов) ток 0.05А   Это к теме облачков, листочков и т.д.
Убрал панель в тень(совсем убрал от солнца)  ток 0.01А

Отсюда делаю вывод, что никакие диоды и доп прибамбахи НЕ НУЖНЫ!  Надеюсь ночью,  панели у вас не будут соединены с акб.
P.S. Но у меня "фабричные" панельки. Может в самосборе все не так.

[Michael1976]

Еще вопрос к вам назрел:
На сколько я понимаю, вы планируете акб на литии собирать. И заряжать не готовую к движению сборку, а перегруппировав ее выставив все элементы в параллель, верно?
Вопрос: каким образом планируете собирать такую сборку?  Т.е. сборку в которой батарейки можно вставлять и вынимать?
"На мощных разъемах" - на каких?  Есть уже что-то подобранное?

[Bekjan]

[user]Michael1976[/user], привет!

решил провести эксперимент.
Подключил СБ к акб: 4.5А

интересует холостое напряжение СБ на полном свету без подключения к АКБ и напряжение АКБ без СБ и нагрузки контроллера мотора.

решил провести эксперимент.
Набросил куртку на середину панели(загораживала подряд более 3х элементов) ток 0.05А   Это к теме облачков, листочков и т.д.
Убрал панель в тень(совсем убрал от солнца)  ток 0.01А

а направление тока точно таким же остался? знак минус не появился когда вы прикрыли СБ и когда убрали СБ в тень?

Также важно знать какое напряжение с такой преградой вырабатывает СБ без нагрузки (АКБ)
Если напряжение СБ без нагрузки с такими условиями освещенности меньше напряжения АКБ и у вас действительно такой ток, то подозреваю что в ваших фабричных панельках где-то замержен диод.
Если же напряжение СБ без нагрузки с такими условиями освещенности равно или выше напряжения АКБ, то такой ток естественнен.


Добавлено 11 Апр 2020 в 16:02

Еще вопрос к вам назрел:
На сколько я понимаю, вы планируете акб на литии собирать. И заряжать не готовую к движению сборку, а перегруппировав ее выставив все элементы в параллель, верно?
Вопрос: каким образом планируете собирать такую сборку?  Т.е. сборку в которой батарейки можно вставлять и вынимать?
"На мощных разъемах" - на каких?  Есть уже что-то подобранное?

Всё верно, это моя главная цель заряжать параллели АКБ параллельно. Второй-запасной вариант классическая зарядка через dc-dc повышайку.
Еще до коронавируса я планировал заменить АКБ с 18650 ячеек на монстр пакеты LG NMC 65Ah в конфигурации 10S1P или 13S1P, но видимо на этот год это не точно.
Я к ним прикупил мощные штырьковые разъемы XT150 с защитными колпачками. К этим разъемам припаиваю провода калибра AWG12-10 минимум.

Спойлер

Процесс переподключения АКБ к зарядке такой:
1) отключение балансировочных проводов БМС
2) разъединение проводов АКБ разъемов XT150
3) подключение проводов АКБ к разъемам XT150 шины зарядки 4.2В
4) подключение запараллеленных СБ к шине зарядки

Надеюсь ночью,  панели у вас не будут соединены с акб.

На днях хочу испытать ту схему с мосфетом и диодом. Если сработает, то почему бы не оставить панели (обратив их на восток) с такой защитой и лечь спать. А там глядишь пока быстрый сон вижу утреннее солнце начинает потихоньку вливать ампер-часы 

[Michael1976]

[user]Michael1976[/user], привет!интересует холостое напряжение СБ на полном свету без подключения к АКБ

На холостом ходу(солнце в дымке, панель не под 90 градусов, провода длиннуючие и тонкие) 20.1В и 5.46А

и напряжение АКБ без СБ и нагрузки контроллера мотора.

Было 11.8В, быстро поднялось до 14В после подсоединения к СБ, ток 4,65А.

а направление тока точно таким же остался? знак минус не появился когда вы прикрыли СБ и когда убрали СБ в тень?

Оооочень правильный вопрос!  Я именно этого и ожидал и внимательно смотрел за появлением минуса. Нет там минуса!!! 

Также важно знать какое напряжение с такой преградой вырабатывает СБ без нагрузки (АКБ)

Не понял вопроса. Аааа...... с курткой? Млин, не знаю. У меня солнышко от балкона уже отошло. Померял сейчас, когда панель лежит мордой вниз на другой панели = 7.5В(у меня 32 элемента SunPower)

Если напряжение СБ без нагрузки с такими условиями освещенности меньше напряжения АКБ и у вас действительно такой ток, то подозреваю что в ваших фабричных панельках где-то замержен диод.
Если же напряжение СБ без нагрузки с такими условиями освещенности равно или выше напряжения АКБ, то такой ток естественнен.

Возможно, не спорю. А у вас ток отрицательный, течет в панель, если вольтаж акб больше?

Всё верно, это моя главная цель заряжать параллели АКБ параллельно. Второй-запасной вариант классическая зарядка через dc-dc повышайку.

Ммммм...  не уверен в DC-шке.  Без стабилизации входного напряжения она уронит напругу до той величины на которой сама сможет работать, например до 2х вольт.
Это не мои слова - так народ пишет.
А вот моя практика:  Мотор роняет напругу с 20В до 5+-В и кушает 4.5А, как и акб на 14В.

Не понял из вашего описания: т.е. вы не планируете разбирать батарейку для зарядки?
Значит к каждому элементу будет подходить дополнительные провода?  Это КАК???
Попытался нарисовать сейчас схему с 2мя элементами и чет совсем запутался.

[Bekjan]

Мда, совсем напрямую подключать солнечные батареи к литий-ионным ячейкам наверное нельзя. При падении напряжения на солнечных батареях ниже напряжения ток течёт из акб в солнечные батареи. Взял левые 3 солнечные ячейки соединённые последовательно, выдают 1.2В от потолочной лампочки. Подрубаю параллель акб напряжением 3.5В - ток из АКБ в солнечные ячейки порядка 15-17А, солнечные ячейки начинают еле греться. Отключаю акб - солнечные ячейки генерируют то же напряжение  Повторил раз 5, ничего кардинально не поменялось. Тестить на готовой панели не стану. Придётся таки в цепь врубить последовательно мощный диод Шоттки с возможностью его замыкания (когда уверен, что напряжение от солнечных батарей не упадёт, например ясный день, облаков нет) так сказать "Турбо" режим.

Вершина конечно interleaved dc-dc buck converter с функцией МРРТ, но пока что на низкие напряжения не найти/сделать.

Это был неполный тест.
Сопротивление 3S ячеек по 00.00 что не прикрытые от источника света что закрытые.
С таким сопротивлением не удивлялся, что протекали такие токи

Сейчас измерил прямое сопротивление 12S ячеек:
не прикрытая СБ - за верхним пределом измерения сопротивлений (ЧТО!?!?!?)

Спойлер

прикрытая СБ - 13.9КОм 

Спойлер

Получается, чем больше СЯ в цепи, тем больше прямое сопротивление!

Спойлер

Т.к была информация что при 3S в любых условиях освещенности прямое сопротивление было близко к нулю, то и думал что защита от обратного тока АКБ нужна как воздух. Поэтому я подозревал, что в ваших СБ где-то замержен диод а напряжение СБ чуть выше и тем объяснялся низкий зарядный ток. Хорошо, что всё разрешилось.

На таких сопротивлениях СБ обратный ток от одной 18650 ячейки порядка 1.4мА!

Спойлер

Раскрываю СБ - напряжение чуть больше 4.2В, подключаю 18650 ячейку параллельно СБ - ток от СБ в ячейку 18650 идет порядка 246мкА (на фото -246 т.к плюс щупа соединен с плюсом 18650 ячейки а не к СБ).

Спойлер

Хм, в таком случае, действительно, не нужны никакие диоды/защиты чтобы защитить СБ.
Если оставить включенными СБ на ночь, то из АКБ в СБ вкачается очень примерно 4В*0,0014мА*4СБ*12чбезсолнца/156ячеек=0,0172А/ч 

[user]Michael1976[/user], спасибо за ваши измерения обратного тока, я бы скорее всего недосужился перемерять сопротивления готовых СБ в скором времени!

[Michael1976]

Michael1976, спасибо за ваши измерения обратного тока, я бы скорее всего недосужился перемерять сопротивления готовых СБ в скором времени!

Урра!  Хоть кому-то сгодился мой опыт.

Расскажите про вашу сборку АКБ, я так и не понял, как вы планируете ее заряжать поэлементно.
Я бы на вашем  месте собрал панельку с последовательным соединением ячеек чуток(совсем чуток!!! - запас для пасмурной погоды) больше, чем напруга вашей сборки и пустил бы ее напрямую на сборку.

[Bekjan]

Расскажите про вашу сборку АКБ

Сейчас есть 156шт 18650 ячеек для АКБ 13S12P. Для электровела всё понятно думаю.
Для зарядки в режиме 4.2В просто все параллели перекоммутируются из S в P схему. Как реализовать дело второе.
Вообще я хотел это провернуть на LG NMC пакетах, это такие брикеты параллелепипеды с контактами по краям. Вот там легче всего коммутировать последовательно и параллельно через разъемы ХТ150 (150А). Между выводным контаком ячейки провод калибра AWG12/AWG10 длиной меньше 10см. Рядом идут два толстых провода с разъемами ХТ150 на зарядку в режиму 4.2В
Добавлено 11 Апр 2020 в 18:48

Я бы на вашем  месте собрал панельку с последовательным соединением ячеек чуток(совсем чуток!!! - запас для пасмурной погоды) больше, чем напруга вашей сборки и пустил бы ее напрямую на сборку.

Ну это уже будет совсем дорого, для 48В батареи нужно напряжение не менее 54В а это 108 ячеек. Это ещё минимум, нужен ведь "небольшой запас", скажем 120ячеек. 100ячеек обходится уже больше 250$. https://www.aliexpress.com/item/33025487956.html

А теперь перечислю все минусы (кроме цены) такой СБ:
0) Фактор слабого звена - солнечной ячейки. Ток заряда всей цепи зависит на уровне худшей солнечной. Большое кол-во солнечных ячеек в цепи (108-120шт), повышенный риск нарваться на плохую овцу.
1) Фактор риска выхода из строя одной из 108-120 солнечных ячеек - значительное падение мощности зарядки/прекращение зарядки
4) Заметное снижение мощности из-за прикрытия хотя бы одной из ячеек всей цепи (листик, кустик, тень и т.п)

Можно конечно обойтись меньшим кол-вом ячеек СБ, но появляется посредник ввиде DC-DC который добавляет еще несколько минусов.
А можно обойтись без посредников заряжая непосредственно низким напряжением до 4-4.1В (на одну СБ нужно всего 9 ячеек  )
Вот здесь я писал плюсы и минусы способов зарядок: https://electrotransport.ru/index.php?msg=184248

[Michael1976]

Сейчас есть 156шт 18650 ячеек для АКБ 13S12P. Для электровела всё понятно думаю.
Для зарядки в режиме 4.2В просто все параллели перекоммутируются из S в P схему. Как реализовать дело второе.

Не, не второе. Я до сих пор не понимаю как вы умудритесь это сделать с 18650.

[Bekjan]

Не, не второе. Я до сих пор не понимаю как вы умудритесь это сделать с 18650.

Я еще по 18650 не прикидывал. Похоже будет также как с пакетами LG но длина проводов от параллелей к разъемам ХТ150 будет длиннее раза в 2.5 

Вот разбирал АКБ из 18650 - соединены классически, зарядка только последовательно.

Я пересобираю АКБ без использования вот этих вот 1мм2 проводов в красной изоляции. Вместо них медный лист толщиной 0.8мм.
Соединю все параллели на медные пластины. К медным пластинам толстые провода, на другом конце папа/мама разъем ХТ150.

Таким образом для последовательной схемы я соединяю параллели через разъемы ХТ150 между собой, последовательно.
В случае зарядки параллелей - размыкаю ХТ150 и соединяю с шиной на 4.2В, также на разъемы.
Так проясняется картинка?

[Michael1976]

Ага. Кажется начинаю понимать...   
Но проводов и разъемов будет...   мама не горюй! 

Медь контактной сваркой или паять к 18650?

[Bekjan]

Ага. Кажется начинаю понимать...   
Но проводов и разъемов будет...   мама не горюй! 

Медь контактной сваркой или паять к 18650?

Спойлер

13 пар XT150, купил 15 пар, ждут своего часа

Только пайка. Даже если и контактной сваркой то 0.2мм никель уже предел а большие токи уже выше риск повреждения ячейки.

[Michael1976]

А я надеялся у вас подсмотреть сборку на мощных разъемах, без пайки и варки...

[Bekjan]

3я книжка СБ в процессе

Провод закончился, базар и строймаркеты закрыты из-за вируса - Fin! 

[Michael1976]

Я пересобираю АКБ ...

Bekjan, подскажите, пожалуйста, по какому принципу вы сортирует элементы для сборки в параллельные блоки?
У меня пришла таки партия из 18650. Сейчас на тестировании. Емкость гуляет от 3240 до 3454, внутренне сопротивление от 72 до 106.
По каким параметрам загонять их в сборку?  Мне интуиция подсказывает отобрать кучки примерно одинаковые по суммарному внутреннему сопротивлению и емкости.
Правильно ли это?

Еще вопрос: как вы осуществляете балансировку элементов? Если никак, то будьте готовы к ай-яй-яй при запараллеливании. Ток будет не хилый!

[Bekjan]

Bekjan, подскажите, пожалуйста, по какому принципу вы сортирует элементы для сборки в параллельные блоки?
У меня пришла таки партия из 18650. Сейчас на тестировании. Емкость гуляет от 3240 до 3454, внутренне сопротивление от 72 до 106.
По каким параметрам загонять их в сборку?  Мне интуиция подсказывает отобрать кучки примерно одинаковые по суммарному внутреннему сопротивлению и емкости.
Правильно ли это?

Еще вопрос: как вы осуществляете балансировку элементов? Если никак, то будьте готовы к ай-яй-яй при запараллеливании. Ток будет не хилый!

Eсли коротко, то разобрал элементы по параллелям по среднему значению внутреннего сопротивления. Вот так собирал https://electrotransport.ru/index.php?topic=60069.msg1732595#msg1732595 думаю мне сильно повезло как с элементами так и с сортировкой. Ничего не бахнуло, нет разбега напряжений параллелей.

Cудя по вашим данным сопротивления - мерили не специализированным оборудованием (например Y1030), в вашем случае я бы не стал опираться на внутреннее сопротивление. Но вот как раз по ёмкости и сортируют в параллели

Балансировку делает BMS по окончании заряда.

[Michael1976]

Eсли коротко, то разобрал элементы по параллелям по среднему значению внутреннего сопротивления. Вот так собирал https://electrotransport.ru/index.php?topic=60069.msg1732595#msg1732595 думаю мне сильно повезло как с элементами так и с сортировкой. Ничего не бахнуло, нет разбега напряжений параллелей.

Не совсем корректно, т.к суммарное сопротивление - это не среднее, а чуток хитрее, но я проверил ваши 2 крайних столбца в таблице - разница минимальна: 1,464449189      1,465306461   Да, с элементами повезло.

Cудя по вашим данным сопротивления - мерили не специализированным оборудованием (например Y1030), в вашем случае я бы не стал опираться на внутреннее сопротивление.

Мерил OPUS-ом 3100 V2.2.

Но вот как раз по ёмкости и сортируют в параллели.

Спасибо!  Значит, я на верном пути. Буду все таки подгонять по обоим этим параметрам.

Балансировку делает BMS по окончании заряда.

Гм... БМС у вас не участвует в процессе заряда. Т.е. балансировки не будет за все время вашего путешествия. Она будет только при запараллеливании ячеек.
Я отказался от БМС-ки по этой же причине. Смотрю в сторону активных балансиров, но... пока только смотрю - хочу погонять мою сборку и посмотреть есть ли разбег.

[Bekjan]

Гм... БМС у вас не участвует в процессе заряда. Т.е. балансировки не будет за все время вашего путешествия. Она будет только при запараллеливании ячеек.

что значит "в процессе заряда" и "всё время путешествия"? у вас какая-то зарядка во время путешествия? непонятно

а какая разница между балансировкой во время и после зарядки? ну вот одна из параллелей достигла верхнего напряжения и зарядка отрубилась. У остальных напряжение 4.18В. БМС врубил балансировкиу до скажем 4.17В - все параллели сбрасываются до этого напряжения. У худших параллелей к концу балансировки может упасть до 4.168В, что не критично.
И вообще, БМС больше про защиту от перезаряда и переразряда. Балансировка как опция, может не быть вообще. Вам не страшно эксплуатировать АКБ без защиты?

[Michael1976]

Я рассматривал вариант не зарядки дома через бмс, а ваш вариант, когда вы заряжаете все ячейки сразу запараллелив их.
В таком варианте бмс не участвует в балансировке вообще никак.  Теоретически в процессе разряда ячейки могут разбежаться.

Нет, не страшно, т.к. моя батарея будет гоняться в режиме 20-80%