- Цена: $0
На примере народной панели от CHOETECH
Будут решены вопросы:
1. Почему штатные DC-DC имеет такой режим работы с перезапуском
2. Почему штатный DC-DC лучше покупной отдельной платки на CN3791
3. Зарядка лития напрямую с максимальным КПД
4. Работа панели даже в тени
5. Поиск точки MPPT
6. Работа по приоритетам, вначале литий, а потом внешние USB на сдачу
* и всё это с максимальным сохранением исходного состояния панели и минимальными вложениями.
Почитав обзор, и другие обзоры на солнечные панели и комментарии. Решил приобрести панельку для опыта и спортивного интереса: пощупать солнечную энергию и огрехи производителя, как они неумело готовят вольты и амперы.
Первым делом решил добраться до прямых контактов от панели, которые припаяны к DC-DC, добрый человек принес в жертву целостность своей панели, поэтому я обошелся малой кровью, проковырял сбоку:
подключив к выводам панели вольтмерт (https://www.aliexpress.com/item/32825791816.html)
на 1 усб я повесил белый доктор, очень удобен оказался с проводом (https://www.aliexpress.com/item/32834369767.html)
на 2 усб — повербанк, что позволило усб тестером измерять напряжение без просадки на контактах
начал изучать «что не так», без видео не передать тошнотворную работу стокового преобразователя:
Видно что в работе DC-DC не участвует — напряжения идентичны 4.65В, так как просадка напряжения с панелей ниже выставленного выходного у преобразователя напряжения 5В усб, но почему-то идет сброс контроллера и дергание, при котором видно что без нагрузки на панели в тени 5.7 В (отключен при этом выход).
начал изучать схемотехнику по этому комментарию
желтые полоски — дорожки противоположного слоя
Q1 — транзистор полевой, размыкает сразу на оба USB +5В шину, может защита по току… сам же как шунт.
U3 — микросхема подключена к D+ и D- одного из порта, для того чтобы сообщать гаджетам о «многоамперной» зарядке
U1 — не понял что за микросхема, скорее всего отслеживает напряжение на панели и она же подключена ко входу U2…
U2 — сам преобразователь, TD1583, у которого как раз 7 ножка вход EN, по даташиту на ней должен быть высокий уровень
значит режем дорожку EN, подтягиваем к +. замыкаем транзистор Q1 и готово. Решил отрезать такой скальп для этой операции и его так надломать чтобы крышка не проваливалась:
И оказалось что схема уже другая, только преобразователь тот же. А он нам только и нужен. Изучив эту схему и новые компоненты, они заменили защиту по току и разделили на каждый порт sy6288
добавили транзистор Q1 для дрыкания 7го вывода преобразователя, и видно сразу подтяжку к +от панели через резистор R6
Итого чтобы сделать работу без выключений, надо просто выпаять резистор R7, и микросхемы sy6288 заменить перемычками, чтобы убрать падение напряжения:
В итоге солнечная панель после такой переделки просто перестанет выключаться-включаться, а преобразователь будет как защита (от превышения), И при просаженном напряжении потребителем она вообще не будет ничего преобразовывать и пускать с панели напрямую свой вольтаж, и в ней же защита по току будет общей.
ни о каком МРРТ даже говорить не стоит.
Для любой солнечной панели нужен буфер, чтобы потребитель не страдал от облачной погоды, и надо чтобы этот буфер из лития заряжался минимальным количеством преобразований, как DC-DC + линейный повербанка.
И тут пришла мысль, а почему бы не отслеживать напряжение на панели, и при уменьшении напряжения давать сигнал на вход FB преобразователя для уменьшения выходного напряжения (для уменьшения всей мощности), чтобы прямо выход его цеплять к литию
Идея:
Принцип работы по-простому:
вход 5 микросхемы FB преобразователя имеет напряжение 1.222в, если подать выше напряжение например 1.3в то преобразователь перестает работать, если ниже, то он будет пускать на выход -> вход, стараясь пропустить максимум. Таким образом при помощи делителя из резисторов R1 и R2 задается выходное стабилизированное напряжение 5.1В на усб
TL431 — отслеживает напряжение на выводе управления 1, если оно выше 2.5В то вывод 3 «замыкается» с выводом 2 транзистором, и наоборот — если меньше 2.5В то вывод 3 имеет свободное состояние.
При помощи резисторов на 10к и 12к мы получим 2.5в при входном 5.5в, это будет у нас напряжение удержания МРРТ на панели
калькулятор делителя
Если на панели напряжение выше 5.5В (на холостом), например 5.7В, то TL431 замыкает 3 выводом светодиод к земле. На светодиоде на другом выводе 1.222в, этого недостаточно чтобы загореться, и преобразователь выдает напряжение выставленное R1 и R2 на выход USB 5В
Если напряжение на панели падает, от нагрузки, или от облака, TL431 отключает 3й вывод, и через резистор 1к диод загорается поднимая напряжение с 1.222в, и от этого на выходе падает напряжение с 5В до 4.6В (как пример)
TL431 работает как бы наоборот, она включается стабилизировать, а схемотехника такая, что во включенном состоянии без неё жизнь идет своим чередом
схема находит баланс при котором на входе (на панели) никогда не упадет выставленное напряжение
Паять вот так:
Еще очень важно поставить хороший конденсатор параллельно панели, без него на малой освещенности поет преобразователь, как раз боковая дыра для этого дела подойдет.
кадры из видео, в один порт вставлен повербанк, во второй через белый доктор еще один повербанк
На этом этапе работа с панелью заканчивается, итак, что сделано:
— преобразователь работает без сбросов
— преобразователь удерживает точку МРРТ
— замкнуты защиты от перегрузки портов по току, что уменьшает потери
закрывается просто скотчем:
теперь можно подключать литий напрямую заряжать, ток при низком напряжении 3.7в выше чем при напряжении 5в, это дает выше КПД зарядки, чем если заряжать повербанк от 5в USB через линейный преобразователь.
Но в схеме нет защиты от перезаряда лития, да и литий отдает ток в обратку в преобразователь и на панель, и приходит проверенная TP4056 (https://www.aliexpress.com/item/4000653142813.html)
Огромный плюс этой микросхемы: когда запитывается она источником тока, где входной ток меньше его зарядного на 20%. Падение на этой микросхеме всего 0.2…0.3 В. А наш преобразователь 3А выдаёт максимум, то надо взять 4 платы с выставленным стандартным током 1А и спаять параллельно, предварительно запаяв входной резистор перемычкой:
Протестируем 2 спаянные платы параллельно от обычной 2А зарядки, но подключим её через длинный удлинитель (имитация источника тока резистором-проводом)
ток сборки 1.15 А
напряжение приходит около 4 В на TP4056, 1 В падает на проводе, а с током 1А, провод выделяет 1 вт тепла
И самое главное, какое падение на TP4056, всего 0.23 В, что соизмеримо с обычным диодом
теперь нужно сделать хороший усб разъем с хорошими проводами
преобразователи с лития обратно в 5В я использовал такие (https://www.aliexpress.com/item/32816896778.html)
хороший кпд, но ток не большой до 1А и их можно поставить много, поставил 3 шт
в итоге у меня получилось так:
и панель спокойно складывается с литием в свою коробку.
Работа в тени на заряд лития, с током 0 А )) ток менее 100 мА доктор не показывает, ничего не дергается и не сбрасывается, на литии где-то 3.6В
измерял мультиметром ток, крокодилами на контакты тумблера выключенного — был ток 1.9А, и параллельно на 5в втором USB этот же повербанк 0.3А, литий очень быстро заряжается
менял резистором точку МРРТ и максимальный КПД у этой панели на 5.35В (какие-то +1..2%), потом поменял резисторы делителя у преобразователя, чтобы было не 5.1В, а 5,25В. Это уже не описывал, это коту делать нечего.
Вывод:
Такая доработка позволяет добывать солнечную энергию в любых условиях, благодаря удачному преобразователю + с универсальной доработкой до псевдо МРРТ. Простое решение с литием позволяет зарядить его до 100%, преобразователь поднимет входное напряжение и на втором порте будет заряжаться внешний повербанк в порядке очереди. Можно и вообще не использовать повербанки, универсальность и стоковое состояние сохранено по максимуму. Разжевал схему как мог, чтобы повторяемость была на максимуме. Для доработки нужен только паяльник, блок питания чтобы выдернуть TL431, резисторы и светодиод.
