Tani zestaw fotowoltaiczny 20W z Allegro.

Jak wszyscy wiemy, fotowoltaika ma jakieś szanse na rozwój. Każdy chciałby choć spróbować "prądu ze słońca", dotacje rządowe na zabudowę ogniw słonecznych powodują że powstaje coraz więcej instalacji solarnych, a ceny ogniw i regulatorów spadają. Jest też dostępne dużo zestawów solarnych o niewielkiej mocy rzędu 20-100W wraz z regulatorem ładowania, jeżeli ktoś chce zacząć swoją przygodę z fotowoltaiką. Jeden z takich zestawów, po kilku tygodniowych testach chciałbym zaprezentować.


Jak widać, moc zestawu jest powalająca Jako że przesyłka "przyszła" pod moją nieobecność, nie miałem możliwości sprawdzić zawartości i po rozpakowaniu okazało się że zewnętrzna szyba ochronna panelu jest zbita (hartowana). Tu drobna uwaga dla potencjalnych nabywców; Sprawdzajcie w obecności kuriera stan panelu i może poproście sprzedającego o lepsze zabezpieczenie. Ale czego oczekiwać po byle jak zapakowanej przesyłce;

Większy karton zawierał panel, a mniejszy kontroler ładowania. W takiej formie, tylko owinięty folią strech i naklejką adresową zestaw do mnie dotarł. Na drugiej stronie większego pudełka mamy nadrukowane logo dystrybutora wraz z parametrami panelu;

Zawartość większego pudła niemiło mnie zaskoczyła;



Szyba w drobnym maku (ale nie wypadła), widać na ramce mocującej ewidentny ślad uderzenia. Jakoś trzeba było sobie poradzić, ale o tym później. Mniejsze pudełko jak można się domyślić zawiera kontroler (różniący się wyglądem od tego z aukcji) i trójstronicową instrukcję w języku angielskim;

Poza trzema przyciskami i wyświetlaczem, na przednim panelu umieszczono podwójne gniazdo USB o deklarowanej wydajności 5V/3A.

Na wierzchniej obudowie jest naklejka z informacją dotyczącą prądu i napięcia;

A od spodu mamy zaciski na podłączenie panelu fotowoltaicznego, akumulatora, oraz obciążenia;


Oraz wspomniana już instrukcja;






Dodatkowo w formie ulotki formatu A4 w naszym ojczystym języku, otrzymujemy krótką instrukcję podłączenia wszystkiego tak aby działało;



Instrukcja jest stosunkowo prosta i za chwilę do niej przejdziemy, ale najpierw zajrzymy do wnętrza regulatora;


Sercem regulatora jest mikrokontroler STM8S105C6T6 o oznaczeniu U3 "ukryty" pod wyświetlaczem LCD, oraz podwójny wzmacniacz operacyjny LM358 U1, i w pobliżu gniazd USB przetwornica step-down oparta o MC34063 U1A;



Po przeciwnej stronie płytki znajdziemy trzy tranzystory o oznaczeniach Q1, Q6, i Q7;

Wszystkie są jednakowe, i są to STP80NF70. Sposób połączeń wskazuje na sterowanie masą ( plusy wszystkich zacisków są połączone razem).
Wróćmy do samej obsługi kontrolera, znaczenie i funkcje poszczególnych ikon wyświetlacza opiszę poniżej;

Znajdujący się na środku LCD wskaźnik cyfrowy podczas normalnej pracy informuje nas o aktualnym napięciu akumulatora( jest pewien "poślizg" względem zmierzonego multimetrem i wynosi 0,1-0,2 V różnicy) i dodatkowo świeci się ikonka "V". Literka H sygnalizuje ustawienia czasowe kontrolera, umożliwia to wykorzystanie go w roli np. włącznika zmierzchowego. Symboli A oraz % nie uświadczyłem, może w innej wersji są wykorzystane.
Symbolu baterii pod częścią cyfrową tłumaczyć chyba nie trzeba Dodatkowe poziome kreski wewnątrz tego symbolu sygnalizują stan naładowania w postaci graficznej. Symbol słonka wraz z panelem w dolnym lewym rogu sygnalizuje generację prądu przez panel, a strzałka pomiędzy tym tym symbolem a ikoną baterii ładowanie. Ta strzałka może być wyświetlana w dwojaki sposób; migająca lub ciągła. Ciągła sygnalizuje ładowanie, migająca włączenie PWM (próbowałem sprawdzić oscyloskopem sterowanie bramki tranzystora, ale jakieś głupoty wychodziły). W prawym dolnym rogu mamy ikonkę żarówki sygnalizującą obciążenie ( zapala się w momencie włączenia wyjścia do obciążenia).
Strzałka pomiędzy ikoną baterii a "żarówką" również pełni podwójną funkcję; zapalona na stałe sygnalizuje odbiór energii przez obciążenie, a migająca przeciążenie wyjścia. Pomiar jest realizowany poprzez bocznik pomiarowy w postaci rezystora;

Sama klawiatura też ma kilka funkcji;

Przycisk lewy [ Menu ] przy krótkim naciśnięciu umożliwia podgląd ustawień, naciśnięty i przytrzymany przez kilka sekund wprowadza do menu konfiguracji. Prawy krótkim naciśnięciem włącza/wyłącza wyjście do odbiornika/ów. Środkowy działa tylko w trybie konfiguracji o którym poniżej.
Krótkie naciśnięcie lewego przycisku daje po kolei podgląd parametrów;
Napięcie końcowe ładowania:


Napięcie przy jakim kontroler ponownie załączy obciążenie po spadku napięcia(reconect):


Napięcie odcięcia obciążenia (zabezpieczenie przed nadmiernym rozładowaniem);


Tryb pracy:


Tu kilka słów objaśnienia; ustawienie 24H powoduje ciągłe załączenie obciążenia sterowane prawym przyciskiem (On/Off). 1-23H skutkuje działaniem przypominającym włącznik zmierzchowy, po zachodzie słońca sterownik włączy obciążenie na czas od 1 do 23 godzin. Ustawienie 0H działa odwrotnie, to znaczy że jak słonko świeci to wyjście jest włączone.

Typ baterii:


Według instrukcji oznacza to;
B01 Sealed (akumulator kwasowy)
B02 Gel (akumulator żelowy)
B03 Flood (tego określenia nie bardzo rozumiem)

Dodatkowo instrukcja mówi o napięciu pracy akumulatora;
B01-14,4V
B02-14,2V
B03-14,6V

Wejście w tryb konfiguracji jest sygnalizowane miganiem wyświetlacza, z tego trybu wychodzimy również poprzez wciśnięcie i przytrzymanie lewego przycisku [Menu]. Pobór prądu przez sam regulator jest stosunkowo niewielki, wynosi około 13 mA;


Przejdźmy do samego panelu PV, producent deklaruje następujące parametry;


Moje pomiary wykazały znaczące różnice;
Voc;


Isc;


Jak wspomniałem na wstępie, panel był uszkodzony. Próba ratowania sytuacji polegała na oklejeniu pobitej szyby przeźroczystą folią samoprzylepną, na pewno ma to wpływ na sprawność panelu więc trochę zaniżonym napięciem zbytnio się nie przejąłem. Żeby nie "bujać się" z panelem, przyszykowałem prosty stojaczek z kilku listewek;


Po czym umieściłem panel na dachu warsztatu od południowej strony;


Oczywiście moja wierna "asystentka" Dzilla nie mogła wytrzymać i musiała sprawdzić działanie panela jako parawanu ;


Jako magazynu energii użyłem typowego akumulatora żelowego 12V/7Ah (nowy, kilku-miesięczny). Przez kilka słonecznych dni zestaw zastępował zasilanie sieciowe ładując telefon/tablet z USB, a wyjście główne zasilało moduł BT Audio (który przedstawię w osobnym artykule).
Wszystko grało, poziom naładowania akumulatora utrzymywał się w pobliżu max, jednak nie było to duże obciążenie.
Będąc przypadkiem u znajomego, spotkałem klienta z podobnym zestawem, jednak z panelem w wersji elastycznej. Robili testy podłączając żarówkę 24V/21W bezpośrednio do panelu. Żarówka świeciła. Po powrocie do domu postanowiłem również taki test przeprowadzić, i niestety okazało się że u mnie żarówka nie świeci. Ładne słonko, napięcie jak na zdjęciu powyżej, a po podłączeniu żarówki spadek do zera. Wychodzi na to, że w panelu zbita została nie tylko szyba ochronna ale również jedno lub kilka ogniw. To tłumaczyłoby "mizerne" osiągi. Z tego względu postanowiłem dokupić sam panel PV o takiej samej mocy i zbliżonych parametrach;


Porównanie obu paneli;


Po zamianie paneli na stojaku i ponownym ustawieniu wykonałem pomiary prądu ładowania (czyste niebo, godzina 9 rano);



Zdjęcia wykonałem w kilkunastosekundowych odstępach, rozrzut powstał ponieważ jedna z gałęzi pobliskiego drzewa losowo rzucała cień na panel co widać na jednym z wcześniejszych zdjęć. Około godziny 11-tej słonko znalazło się w takiej pozycji że wspomniana gałązka nie przeszkadzała;

Ogólnie jestem zadowolony z zestawu (mimo uszkodzonego panelu, być może spróbuję w przyszłości go naprawić, pomijając uszkodzone ogniwa). Myślę że znajdzie zastosowanie jako plenerowe źródło energii na biwaku, czy wypadzie na ryby a być może po rozbudowaniu jako system solarny w np. kamperze czy domku letniskowym na działce. Zastanawia mnie jednak fakt deklarowanej 3A wydajności USB, gdzie będąca na pokładzie przetwornica MC34063 ma katalogowo 1,5A max... Jeszcze jeden mankament który przeszkadzał mi w testach to dość niepewnie działające przyciski. Czasem trzeba kilkakrotnie nacisnąć aby była reakcja, być może to kwestia wadliwych switchy lub oprogramowania kontrolera.
Dużo Zdrowia i mnóstwo słońca.
Artur