В этой части доводим до ума походное электропитание. Подключаемся напрямую к солнечной панели. Делаем модульную систему. У нас будет новый контроллер питания с USB на 3А, Powerbank/зарядное устройство для 2x18650 со встроенным MPPT контроллером, чтобы снять с панели но максимуму. Приятного просмотра.
Зачем это все?
В
первой части я писал про одну из самых лучших походных панелей, как есть. Панель оказалась довольно удачная — компактная, с хорошим током, крепкая, с отличной конструкцией. Но, как обычно, идеала не бывает, и в ней обнаружился большой косяк. А именно, контроллер питания не всегда рестартовал при подключенной нагрузке и исчезновении/появлении света. Косяк это очень серьезный, т.к. я планировал заряжаться «находу», с панелью, прикрепленной на рюкзак.
И тут у меня возникла идея сделать модульную систему. Чтобы с панели были только прямые выводы, а дальше можно было подключить к ним что угодно.
Самый оптимальный вариант, это заряжать с панели powerbank, потом вечером от него все остальное. Панель подвержена дождю, пыли, ветру и т.п. И не очень хорошо заряжать недешевый телефон напрямую. К тому же, контроллеры заряда телефонов не любят нестабильное питания и не смогут снять всю мощность с панели.
Так же, в случае стандартного комплекта — преобразователя напряжения с USB на панели+powerbank, происходит двойное преобразование напряжения. Т.е. мы теряем процентов 15 КПД.
И второе — очень классная штука MPPT.
С солнечной панели можно снять разную мощность в зависимости от напряжения/тока. Задача MPPT контроллера заставить работать панель всегда с максимальной мощностью (вверху кривой). Дальше будем делать powerbank со встроенной mppt зарядкой.
Что нам понадобится с Али для максимального апгрейда панели
Разъемы на проводе 5.5x2.1 с замком
ссылка $2.97 5 штук мама+папа
Новый преобразователь напряжения на 2 USB 5В 3А
ссылка $2.08
MPPT зарядка для лития очень удачного размера на микросхеме CN3791 под ваше напряжение панели
ссылка $2.24
Powerbank на 3 слота 18650 (1 слот используем под преобразователь MPPT)
ссылка $1.98
Вскрытие панели
На этот шаг я долго не мог решиться, т.к. зашита панель капитально. Жена сказала, что если вскрывать по швам, то так же аккуратно прострочить на машинке она не сможет, т.к. там прошиваются толстые листы пластика. Плюс могла нарушиться водонепроницаемость как раз там, где она нужна — по краям.
В результате я реши просто попробовать оторвать родной преобразователь от основания и это получилось. Он прикручен на 4 шурупа к отдельному пластиковому прямоугольнику под тканью.
Панель оказалась соединена параллельно, т.е. напряжение на выходе было 6В. Именно под него нужно выбирать MPPT зарядку в нашем случае.
Дырки от шурупов удачно подошли для фиксации проводов. Продеваем новые разъемы в отверстия, надеваем термоусадку.
Усаживаем усадку и крепим провод стяжкой к ткани. Результат апгрейда панели на фото:
Можно, наверное, было сделать красивее и аккуратнее, но тут как умею :))) Так же в будущем можно замазать отверстия герметиком.
Новый преобразователь напряжения
Был заказан на Али на 5В 3А. Тут особо писать нечего — припаиваем провод. Вырезаем отверстие сбоку для вывода. Собираем на комплектных шурупах. Наклеиваем декоративную наклейку сверху.
Выдает 5.3 В на холостую. Имеет признаки псевдо-MPPT, т.к. старается держать на панели 5.5-6В. Из минусов пока замечен только свист на низкой освещенности. В будущем дополню обзор, если вылезут какие-либо косяки.
Powerbank с MPPT контроллером
Берем самый дешевый powerbank на 3 аккумулятора и MPPT зарядник для лития. Идею я подсмотрел у пользователя
dmi-try, за что ему большое спасибо. PB даже имеет площадки для припаивания проводов к выводам аккумуляторов.
MPPT зарядок есть несколько видов. Данная отлично подошла тем, что по размеру почти совпадает с шириной банки 18650. Она торчит на пару мм, но внизу как раз встала. Так же у нее удачный конструктив — в комплекте идут провода и на плате распаяны разъемы, так что можно сделать модульную структуру. Можно цеплять их параллельно или легко заменить в случае выходы из строя.
Выбирать ее нужно по напряжению вашей батареи. В моем случае, это 6В. Так же ее ток 2А, т.е. как раз подходит для 2-х аккумуляторов 18650. 3-х амперная уже больше размером и ток высоковат для 2-х штук.
Сборка максимально проста. В средний слот клеим на ленту 3М MPPT зарядник. Вверху надфилем делаем отверстие под вывод провода. Припаиваем провода с разъемами на площадки. Декоративную панель я ставить не стал, т.к. хочу использовать бокс как зарядку, т.к. чтобы можно было оперативно менять аккумуляторы.
IMHO, получилось очень неплохо. В работе проверил, все идеально.
Во время зарядки горит красный светодиод на плате. Когда зарядка окончена, загорается другой. В общем, результатом я очень доволен пока. После проверки в боевых условиях, обязательно дополню обзор.
Ну и котэ
Приветствуются каменты, что можно улучшить или наоборот с косяками сделал. В каментах чаще всего очень много полезной инфы. Всем большое спасибо за советы в прошлом обзоре.
Кто дочитал, плюсаните, пожалуйста. Вам все равно, а мне приятно…
Все внешние блоки подключаются напрямую к панели. На панели 2 вывода просто для подключения 2-х блоков одновременно (в параллель).
В powerbank просто mppt зарядка подключена к выводам аккумуляторов.
и
вполне оправдывают средства.
П.С. А, пардон. Отдельный контроллер же есть с отдельными хвостом и выходами УСБ. Но там всё равно двойное преобразование при зарядке стандартных устройств.
2) При подключении нового преобразователя мы ничего не потеряли. К нему так же можно подключать стандартные повербанки, как и раньше.
3) Приобрели взаимозаменяемость. Можно взять 2 контролера, например, и если один сдохнет, подключить второй. Или взять 2 зарядки (чтобы одновременно обе заряжать и снимать максимальный ток.
4) Ну и избавились от глюков прошлого контроллера.
Я так понимаю распотрошить панель и соеденить последовательно без ущерба невозможно и Вы решили оставить конфигурацию низковольтную. Насколько 6В похоже на точку идеальной мощности? Какое напряжение выдает панель на хх в солнечную погоду?
По поводу точки идеальной мощности — никто не знает. Нужно снимать вольт-амперную характеристику, а я не обладаю соответствующим оборудованием.
На ХХ где-то 6.3 выдает. Скорее всего макс мощность на 5.5-5.6 примерно…
Что касается времени и денег — деньги там копейки. А про время — мне просто нравится сам процесс.
Использую двухсекционную панель (сейчас, как вижу, нет их в продаже https://aliexpress.ru/item/item/32324137581.html).
По-моему самый удачный вариант. Нормальный контроллер, 350 г вес, стабильные 1,8А при 5,3В в Сяомовскую банку и в смартфон. Пропало солнце упал ток, вышло солнышко — снова ток поднялся до максимального.
Пару недель на балконе панель тестилась в связке с павербанками (при разных освещении и облачности) и я очень доволен их работой.
Взято отсюда: mySKU.me/blog/aliexpress/80224.html
Потому мною и было выше сказано, что есть варианты с контроллерами, к-е перезапускаются периодически.
Выяснилось, что в данной связке панель без задержек изменяет ток в зависимости от освещённости. Панель частично, наполовину, полностью, кратковременно и подолгу затенялась. Но, при нормальном освещении, сразу же, без задержки, выдавала максимальный ток для данного павербанка, не «забывая» раз в две минуту ещё и перезпустить контроллер.
Т.е. можно сделать вывод, что панель прекрасно работает при различных сценариях и всегда выходит на максимум при нормальном освещении.
Вся суть в том, что данная модель панели не требует передёргивания кабеля после затенения или радикальной переделки как у обозревеемого сабжа. А из коробки идёт с нормальным контроллером, к-й позволяет особо не контролировать процесс зарядки.
petranevich, Вы можете сказать, какую мощность отдаст телефону Miller ML-109 в режиме сквозного заряда? Мой Miller ML-202 отдает в таком режиме не более 2W (5V * 0.4A), что конечно же курам на смех… По обсуждаемой теме хочу сказать, что в данном случае проблема находится на стороне телефона, который оказался плохо приспособленным для зарядки от нестабильного источника электроэнергии. Такой фигней бывает и повербанки страдают — далеко не все они нормально работают в паре с солнечными панелями.В моей солнечной панели AllPowers 21W с тряпочным корпусом это работает так: при падении уровня освещенности панель соответствующим образом снижает генерацию электроэнергии, а если после этого яркость освещения вновь увеличить, то контроллер панели произведет перезагрузку которая будет аналогичной передергиванию кабеля. Ясен пень, что в условиях часто меняющегося уровня освещения нужно заряжать повербанку или запасной АКБ для телефона в специальном зарядном устройстве, а не телефон, который часто включая экран способен разрядиться еще больше, а не зарядится.
Не знаю как насчет сквозного режима, но при зарядном напряжении менее 5.2V резко снижается та электрическая мощность, которую зарядка Miller ML-202 может принять. Например при напряжении 4.6V (а возможно уже при снижении напряжения до 4.7V — уже точно не помню), эта зарядка может принять мощность меньше 1W (ток будет меньше 0.2A при напряжении 4.6V), даже если источник электроэнергии сможет предоставить при таком напряжении гораздо более сильный ток.
В максимуме 1,6А при 5В выдавала. 4 сезона панель отработала без проблем, потом продал и купил на 14 Ватт с двумя USB-выходами https://aliexpress.ru/item/item/32324137581.html
Ну, это уже если реально нужно 100% из панельки взять.
Недавно был на недельном отдыхе вдали от города. За 7 дней панель выдала 45 000 мА (это по потребностям). Пользовался только одним портом, так как в нём стоял USB-тестер и хотелось посмотреть реальное потребление в полевых условиях.
дальше сам.
А до скольки у вас она заряжает аккумулятор?
если вы выставили зарядный ток 1А, и ток например в конце заряда постоянным напряжении CV составляет 16% то заряд прекращается.
Вообще даташит говорит что это не очень удачный контроллер, много потерь, как минимум 120мВ на токоизмерительном резисторе и еще ток обратно из батареи идет на микросхему и на панель, рекомендуют ставить диод, а это еще потери…
автор поста много чего упустил, Например то что этот контроллер надо вручную настраивать на точку MPPT, резисторами R3 и R4 по схеме из даташита
хотя! родной DC-DC солнечной панели дорабатывается до МРРТ тремя резисторами, светодиодом и стабилитроном. Отрубанием его от микросхемы перезапуска через вход EN.
Без покупки всего этого
этого делать не нужно, т.к. продаются эти платы на разные панели (4 вида)
>> хотя! родной DC-DC солнечной панели дорабатывается до МРРТ тремя резисторами, светодиодом и стабилитроном.
Вы, видимо, не читали первую часть обзора панели…
у меня новая ревизия платы, там идет еще отдельно на каждый потр микросхема защиты 2А, я её просто замкнул перемычкой, так как она имеет сопротивление 0.1 ома, и на 2А считай теряется 4% кпд
По вашей плате
U1 как раз за 3й вывод шим контроллера его рубит, надо просто завести 3й вывод на +питания и всё.
Кстати U3 — микруха которая на контактах D+ D- усб разъемов перебирает уровни для большего тока. А резистором токовым является как раз Q1 который вы замкнете. В итоге её тоже можно выпаять)
В итоге у вас будет довольно хороший DC-DC на 3А, плюс его доработкой до МРРТ он полностью заменяет и зарядку для лития, так как он при большой нагрузке просто переходит в стабилизацию тока. Но это уже отдельная тема для обзора как из ничего сделать конфетку и не переплачивать.
ну да, купить проще… а то что там контроллер еще хуже это не важно)
> а то что там контроллер еще хуже это не важно)
Важно, что он работает стабильно и без глюков. Разница в 5% КПД не особо важна, т.к. панель имеет большой запас по току.
Ну вот с чего вы это взяли насчет высоковатости тока? Блин, при токе силой в 3A получается по 1.5A на банку, что меньше 0.5С для АКБ емкостью 3400mAh — ток в самый раз (АКБ вообще можно заряжать током силой до 1С). Кроме того, плата на 3A позволит снять с панели всю генерируемую той мощность, да и АКБ при зарядном токе 1.5A на банку зарядятся заметно быстрее, чем при зарядном токе 1A на банку, а это очень важно в условиях похода когда есть и дефицит времени когда есть прямой солнечный свет и дефицит возможности эффективно использовать это время (панельку ведь нормально можно использовать только утром при сборе лагеря, на обеденном привале и вечером при организации лагеря на ночлег). Это все совершенно очевидные вещи, которые вы почему-то не учли взяв плату на 2A…
«После проверки в боевых условиях, обязательно дополню обзор.»
А проды почему-то нет до сих пор…
В моем случае родной контроллер просто не рестартовал после выхода из тени. И преобразования было 2, а стало одно.
В результате я имею сейчас 2 зарядки по 2 18650, который отлично все заряжают…
«Поднимал ее до 6.5V и опускал до 5.7V, но в первом случае поступающая мощность еще больше уменьшилась, а во-втором она не изменилась.»
Это значит, что она уже была правильно настроена…
«Это значит, что она уже была правильно настроена…»
Это понятно — я просто исключил этим тот вариант, что проблема не в вольт-амперной характеристики платы контроллера, а в неправильной настройке точки максимальной мощности.