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来个玩家级的东西--太阳能发电系统开放源代码设计--更新PCB及实物

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lizlk
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  • 2011-4-11 17:12:34
首先申明:
以下帖子,如果有高手有不同意见,本人非常欢迎同行业的人斧正,希望大家不要人身攻击,我非常不喜欢在网上人身攻击的。
这是一个非常针对性的设计,请要说一大堆不着边际理论的人,可以私下交流,因为这个帖子的真正目的是为了让大家了解一个太阳能控制器的基本设计。。。。
本次关机环节将会开放全部设计资料,包括硬件和软件,软件预备是C代码,也是全部开放源代码。。。。。。

做版主这么长时间了,而且是在新能源板块的版主,多年以来,新能源技术都是让人感觉很新颖的行业,本人有幸从2004年开始就从事该行业光伏发电领域。
刚刚开始从事的时候,许多不懂的地方,加上本人天资愚钝,花了非常多的时间从事学习和实验工作,那个时候基本上和一个民工没有什么区别,因为每天要去野外的光伏发电系统采集实验数据。
时至今日,有幸被21DianYuan网的工作人员的邀请,出任论坛的新能源技术版的版主,感觉非常荣幸,也想对论坛做出一点点力所能及的贡献。为此,将以该贴来抛出,希望大家共同能伸出一手,共同在该论坛添砖加瓦,打造中国绿色能源技术的一个强有力的技术论坛,因为我发现在该论坛里有许多大师级的人物,还有优秀的世纪电源网论坛的平台,已经具备了这一目标的基础了。
下面我为大家展示的是一个典型的太阳能发电系统的设计项目,该项目包含了太阳能电池板,太阳能控制器,蓄电池,和一个光伏水泵系统,4者构成了一个系统的基本组成部分。请见下面是示意简图:



(这只是一个针对性的系统,目标是给水泵提供电能,不包含其他的类型的负载,所以请懂行的人或不懂的人,在此问题上不必纠结。)

这个系统的工作情况如下:白天太阳能电池发出电力通过太阳能控制器提供给水泵工作,并且发出的多余的电力通过太阳能控制器给蓄电池充电,补充由于之前晚上或者电力不足情况下蓄电池损失的电量。晚上通过控制器将蓄电池里的电能继续给水泵工作,太阳能控制器完成蓄电池充电管理和过欠压保护。
工作原理虽然很简单,但是大家可以清楚的知道,完成这些工作的关键部件在于控制部分,也就是太阳能控制器。下面我将从软、硬件全面剖析这些是如何设计,因为到目前为止,我没有在网上发现类似的哪怕是有一点点完善的设计,为了完成这些,这也是本贴的中心部分。软、硬件将会全部开放,也就是软件界说的“开源”

首先我们需要确定我们的东西是些什么.

负载:太阳能水泵,这个水泵是我拿了公司的做测试,这个水泵是丹麦一家公司的,英文名我没有记得住,呵呵。具体参数是:
工作电压范围:DC30-DC300V.
最大工作电流:DC8A
最大功率1500W.
该水泵具有最大功率点追踪功能,也就是我们说的MPPT。为了能达到比较好的效果(主要是流量及扬程),我设置的系统电压为96V。我们确定了系统电压,就知道蓄电池可以用什么了。
为此,我采用了812V/100AH的阀控免维护的胶体电池,呵呵,下面是照片,8个全部串联,组成DC96V额定系统电压。

太阳能电池板,我也是用了公司的资源,是8240W的太阳能电池板,下面就是我花了2个小时弄到屋顶上,连了线,一字排开,看着很舒服的,大家看到这些太阳能电池板可能和平常看到的不一样,没错,这些就是用美国SUNPOWER公司的CELL来做的,表面看不到栅线的。用这种CELL的最大好处就是具有极高的转换效率,单片125CELL效率轻松超过3.5W以上。







在来个局部的:






太阳能电池板的参数为:
开路电压:42.5V; 工作电压:36V,工作电流6.7A;我们不需要关心短路电流。
连接方式是42并,所以串联后的开路电压可能会超过170V,电流并联会到达13.4A

有了以上这些参数,我们就可以设计太阳能控制器了。因为本人时间也有限,所以这次只采用最简化的设计来做这个控制器,也就是不带MPPT功能,采用PWM充电,其实我很不喜欢PWM充电,因为会浪费非常的太阳能电池板的功率,这次没有办法了,下次争取在来,呵呵。今天先写到这里,刚刚背那么大的电池板上楼顶,累死了。。。咖啡来了,明天继续。。。。。。
刚刚才发现我居然找不到附件是如何上传的,我没有看到附件上传的按钮,,晕啊!!(问题解决,原来是没有安装Flash 控件)

2011-04-12更新SCH.
下面发布SCH,
1,太阳能充电控制部分,




在此,我采用2N MOSFET代替一个充电开关,蓄电池和太阳能电池板的负极是共地的,2N MOSFET串联起来是为了在晚上关闭的时候,解决蓄电池对太阳能板反向放电而来。
ADCsADCu分别是检测太阳能电池板电压,和蓄电池电压的,采用了简单的2个电阻分压设计。
由于2N MOSFET是工作在电源的正轨上,所以驱动是个大麻烦,本来想到采用变压器驱动,但是为了简单,手头反正多的是驱动光耦,所以用了个TLP250。(我实际在PCB板上用的VO3120)用了光耦,就要解决驱动电源的问题,我设置了一组+15V的隔离电源给250来供电,具体可以从以上图中看出来。解决这个问题,我们只需要在光耦的23脚加入PWM或者高低电平信号就可以在2N MOSFET上实现完美的开关了。D14的作用是为了钳位光耦的+15V电压,为何要钳位,电源部分有说明。




以上是辅助电源部门,一个典型的反激电路,用的是3845芯片,输出为215V电源,因为我有现成的EE22变压器,所以做板的时候就是用了这么大的变压器,其实用个非常小的变压器就可以了,因为整机功耗并不高,+12V是给光耦供电的,+15V-2是给风扇供电,并且提供一路+5V输出给MCU,见下图。





MCU部分非常简单,一看就明白,OVP指示灯其实并没有多少作用,本意是做过压检测,看起来并不需要,因为充电都在内部控制好了,并不会造成过压的情况。
LVP指示灯用来指示欠压状态。发生蓄电池欠压时,指示灯会点亮,并且关闭输出。
一个充电指示灯CHA_ST用来指示充电情况,并且随着PWM占空比的增加而变的亮度增加。ADCt用来检测温度变化,用来开启风扇。




输出也是采用MOSFET来做电子开关,采用低端驱动,简化电路,LED2用来指示输出状态,
至此硬件电路全部列出,可以看到这是一个非常简单的设计。后续等待全部测试之后发布C代码源程序。
期间敬请留意测试时的一些照片。

2011-04-14更新PCB及控制器实物














96V SOLAR.rar源代码
jimmy
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版主
  • 2011-4-11 17:39:33
 
支持,楼主请继续
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  • 2011-5-5 20:37:39
 
提示: 该帖被管理员或版主屏蔽
szjiangbo
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助理工程师
  • 2012-7-18 20:13:48
 
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maxhusky2
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本网技师
  • 2013-5-20 12:19:47
 
世纪电源网活动,下载《德州仪器电源设计经验谈》,轻松获得多重好礼,更有小米(MI2)手机相送哦,一起来参加吧。活动参与地址:http://huodong.21dianyuan.com/tibook?tn=QMmyslqzog
maryxiaomeng
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高级工程师
  • 2011-4-11 18:25:24
 
好帖!占个位!
qsil
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助理工程师
  • 2011-12-19 10:53:50
 
支持一下!俺是做美国进口导热灌封胶滴,有项目需要的朋友可以联系我,谢谢大家的支持!忙碌的一周开始了,顺祝大家工作开心,笑口常开!
拒绝变帅
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  • 2011-4-11 19:58:24
 
顶!
linlinlin018
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助理工程师
  • 2011-4-11 20:35:47
 
此贴不顶不行!版主辛苦了!
拒绝变帅
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总工程师
  • 2011-4-11 20:40:57
 
进来一次顶一次!
spdrdrsp
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助理工程师
  • 2011-4-11 20:45:44
 
非常喜欢版主这个题目,针对性比较强!我虽然不是搞这行的,不过大的来说咱们是同行吧!——我是电动汽车驱动系统研发!
时刻关注版主的更新!!!!
lizlk
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  • 2011-4-12 18:02:47
 
老兄做的东西才是顶级的东西啊,电机控制不是一般人能够做的!
拒绝变帅
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总工程师
  • 2011-4-15 17:11:27
 
同感,对传动方面的,根本看不进去。
te_760214
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高级工程师
  • 2011-4-11 22:24:51
 
严重期待
lizlk
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  • 2011-4-12 12:31:04
 
多谢老兄!
diyu1010
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高级工程师
  • 2011-4-15 16:55:43
 
好帖
xuguoping
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高级工程师
  • 2011-4-12 09:00:24
 
学习下,楼主辛苦了。
我是新手
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助理工程师
  • 2011-4-12 11:28:07
 
好帖!
lizlk
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版主
  • 2011-4-12 12:31:38
 
感谢楼上各位兄弟的捧场!
luxgum
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初级工程师
  • 2011-4-12 14:06:56
 
版主我是新号没有什么积分送,但是您的帖子真的很好!感谢您分享这些!
sleet1986
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初级工程师
  • 2011-12-2 13:32:53
 
请教LZ一下,正弦曲线充电有什么好处.
msc4456
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初级工程师
  • 2011-4-12 15:42:13
 
“娜姐充”电控制部分好巧妙啊,可能是我见识少了,这样做即可以降低损耗,也起到防倒灌的作用
拒绝变帅
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  • 2011-4-15 17:12:19
 
“娜姐充”是什么意思?
Kristy256
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本网技师
  • 2011-4-15 17:19:52
 
娜姐的充电器吗
风铃
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  • 2011-4-12 17:23:50
 
高手!
0796hezhilong
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高级工程师
  • 2011-4-12 19:39:50
 
啥都不说,就说个“顶”字
tomzhang
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  • 2011-4-12 22:16:01
 
赞一个!
YTDFWANGWEI
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  • 2011-4-13 15:39:20
 
没接触过这个行业,充电部分好像没看到如何控制充电电流及电压啊?
lizlk
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  • 2011-4-13 16:09:33
 
并不需要知道电流和电压,因为太阳能电池在一定范围内是工作于恒流区域,我将太阳能的工作区域和系统电压正好匹配在这个区域里头,所以电流的情况不需要考虑,因为不是MPPT下工作。
至于电压,只要检测蓄电池电压即可,也就是ADCu。根据它即时改变PWM的D就可以了。
YTDFWANGWEI
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  • 2011-4-13 21:53:03
 
就是控制Q2\Q3吗?对电池的充电时脉冲式的充电?因为好像没有看到稳压的电路。
lizlk
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  • 2011-4-14 08:09:00
 
是Q2Q3. 是脉冲式的充电,MCU有坚持蓄电池电压的一路ADC啊,能调节PWM的D实现稳压。
AVRmcu
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本网技师
  • 2011-5-14 00:14:59
 
我来也
lk_jeo
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  • 2011-4-15 11:51:17
 
给力,顶一个!
yunyun
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高级工程师
  • 2011-4-15 16:39:22
 
好帖收藏了
拒绝变帅
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  • 2011-4-15 17:09:50
 
继续顶
samwei
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再顶
聚氯乙烯
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  • 2011-4-15 17:35:57
 
版主 高手啊
lizlk
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  • 2011-4-15 17:56:03
 
您过奖了啊!这个我只是搞着好玩。
拒绝变帅
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总工程师
  • 2011-4-15 18:54:21
 
搞着好玩都这么的了不得了!
ziliao51
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本网技师
  • 2011-4-18 10:35:43
 
还不
叁伍
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  • 2011-4-16 07:00:05
 
支持LZ.
拒绝变帅
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总工程师
  • 2011-4-17 21:47:05
 
belief0909
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  • 2011-4-19 12:52:38
 
在此,我佩服LZ的共享精神,但是我有一点不明白,可能是有点笨,向你提出一点问题,希望别鄙视。下面我引用了你的话:
我采用2个N MOSFET代替一个充电开关,蓄电池和太阳能电池板的负极是共地的,2个N MOSFET串联起来是为了在晚上关闭的时候,解决蓄电池对太阳能板反向放电而来。
问题1:MUC如何来判定是晚上?
问题2:假如检测PV电压来判别晚上,会不会出现一种情况,由于MOSFET处于开的状态,电池电压灌到PV采样的分压电阻上,导致PV电压采样还是存在电压,造成误判?
以上是我的愚见,如果觉得太没技术含量,你可以不理会,但别鄙视,我这弱小的心灵承受不起,呵呵!
lizlk
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  • 2011-4-19 13:10:26
 
终于有人问道了点子上了,看来你是行业人士。
1:MCU判断晚上很简单,只需要动用软件处理,比如说,我在充电状态的时候,使用一个定时中断,隔一段时间定时关闭PWM,MOSFET关闭了,可以检测ADCs上的电压来做到。
另外一个方法是硬件其实有个固有的特性,充电的时候其实PV的电压远远高于BAT的电压,因为检测2者的采样电路是一样的,也就是衰减比是一样的,只要低于PV低于BAT就可以关MOSFET了。
2:由于采用了以上的解决办法,你说的问题不会存在,因为不可能会误判的。
就算灌了过来,也就不会超过数百US,MOSFET就会立即关闭,(判断时间和MCU的主频有关系)软件轻松解决这类问题。

软件真是一个奇妙的东西,可以让人的思维无限延伸-----引自dianyuan网一位资深版主的话语!(具体原文我忘记了,意思就是这个意思)
belief0909
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  • 2011-4-19 13:40:27
 
我觉得一用一个管子 也是可以实现的!Q2去掉!你觉得呢?
lizlk
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  • 2011-4-19 16:40:09
 
不行的
体内二极管会出问题。
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高级工程师
  • 2011-4-19 18:32:07
 
你这电路能MPPT吗?
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  • 2011-4-20 11:45:18
 
MPPT需要增加一些东西,这个电路在楼主位就说明了,不是做MPPT的。
belief0909
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  • 2011-4-20 14:00:21
 
增加一些东西?你指的是电流的采样?
lizlk
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  • 2011-4-20 17:06:58
 
要增加的东西多的是啊,那样实际就是一个DC-DC,MPPT本质是一个阻抗变换器,要做MPPT,必须要先研究好PV的特性。
belief0909
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高级工程师
  • 2011-4-20 21:42:57
 
加上一个BUCK 电感 使电流连续,那不是可以实现MMPT的电路吗?
belief0909
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  • 2011-4-20 10:11:28
 
我看了一下,你那脉冲电路,好像可以放到PV负端,如果这样做的话,有什么优点,两者之间的差异是什么呢?
lizlk
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  • 2011-4-20 11:44:44
 
现在大多数的低压如12V/24V的控制器都是在PV负端,这样在电源的负轨上安置MOSFET最大的好处是驱动方便,而且可以用N MOS。
电压一高,放在负轨上优势并不明显了,因为MCU也需要供电,高电压降到低电压只能用辅助电源了,这样多加一组隔离,将MOS 移到正轨上做PWM开关,也很方便的。
belief0909
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  • 2011-4-20 14:08:48
 
像你画的电路不能在电源的负轨上安置MOSFET?
lizlk
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  • 2011-4-20 17:07:39
 
当然能啊。
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高级工程师
  • 2011-4-20 21:45:42
 
我指的是不用加多一路隔离电源,用你这电路加在负端,一定要加多一路隔离电源吧?
lizlk
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  • 2011-4-21 08:23:36
 
为什么要加隔离电源我在上面帖子已经说了原因,你不加也可以啊,放在负端,驱动的问题简单了,可是你的MCU供电是怎么解决的呢?所以我说做一个辅助电源一路给MCU,一路给驱动,不是一样的吗》?
belief0909
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高级工程师
  • 2011-4-21 10:54:57
 
那就是说 你这电路 要是放在负端  还是要有一路隔离电源!
lizlk
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  • 2011-4-21 12:27:49
 
,放在负端驱动就简单了,可以不用隔离电源了啊。
不要纠结于隔不隔离离电源,而是要纠结于你的MCU供电的问题。
二手电工
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高级工程师
  • 2011-7-2 07:03:42
 
软件是一个奇妙的东西,可以让人无限延伸的思维得以实现。

呵呵,个人迂腐之见
killaws
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  • 2017-3-8 14:36:09
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为什么不使用实时时钟或GPS模块来提供时间
k432613
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高级工程师
  • 2011-5-26 19:33:04
 
放反接和电子开关电路.doc
看看这个电路有什么不妥哟。
工作不正常。。电子开关不起作用。和358的输出没有关系。
k432613
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  • 2011-5-26 19:33:40
 
rm999
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  • 2011-9-1 15:50:42
 
不会,感觉不行

ybkfss
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助理工程师
  • 2011-8-31 21:48:04
 
MUC??MCU。一个光敏电阻之类的就差不多了吧
szjiangbo
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助理工程师
  • 2012-7-18 20:36:57
 
提示: 该帖被管理员或版主屏蔽
samwei
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高级工程师
  • 2011-4-23 13:38:26
 
LZ工艺相当不错啊哈哈
Samtus
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本网技师
  • 2011-4-28 09:05:48
 
看起来很好的文章,但我这么看不到你贴的图片呢?是不是电脑设置的问题?晚上再用家里的电脑试下。
k432613
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  • 2011-4-28 21:37:01
 
谢谢啊,,
june3067
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本网技师
  • 2011-4-29 23:05:31
 
安规能过吗?
这是自己弄来用就不错
lizlk
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  • 2011-4-30 14:01:07
 
要安规做什么呢?
nc965
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  • 2011-4-30 10:32:51
 
敢问楼主,那电池板多少大米?
lizlk
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  • 2011-4-30 14:00:26
 
电池板现在是2USD/W,一片就是480USD
rm999
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  • 2011-5-7 10:08:14
 
没几个有你这能耐玩的(缺$)
也感到你不适合玩这个(个人意见,现在是瞎摸期。谁说都有可能碰正)
个人认为电池板是个发电机是能的转换,不能簡单地用电 压和电流理论
支 持楼主在这方面的指引
但方向有异议,全是进口的,这里大部想知个究竟,应没达到那个级别。
lizlk
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  • 2011-5-7 17:34:23
 
老兄啊,你的话我看不懂啊,能说清楚点吗?
进口的是SOLAR CELL,有了CELL,就可以在中国封装啊,中国现在做的组件很多不是用这种CELL。
rm999
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  • 2011-5-8 11:23:56
 
支旗树得很好,同坛里聊聊。搞批料给大家玩玩,有$就玩,能吹的就吹。
呵呵,不玩你那个哦,太重手了。还要同供应商讲讲暫不要钱,玩起后再引到他们的方向。看远点,树支旗不易
lizlk
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  • 2011-5-9 08:50:38
 
老兄啊,你说的话看着很累,你是什么国家的人啊?不知道是我理解能力差还是什么,看不懂你到底想说的什么。
rm999
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  • 2011-5-9 23:34:48
 
方言重!动嘴多用手少
其实水平问题
暂时不要讲钱写成不要钱了还成事?
呵呵,好象你有功力提供哦,策划提供一些平易的太阳板给大家玩,大可从受命这里洚低成本。
你点那几个沒几只,谁能玩,主要是投资问题
lizlk
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  • 2011-5-10 08:26:05
 
看明白了,老兄你是故意说成这样让人看着云里雾里的话,玩新能源方面注定没有便宜的。
rm999
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副总工程师
  • 2011-5-10 09:09:46
 
不是故意的,水平问题。且对"玩新能源方面注定没有便宜"有看法,玩新东西要先捞不错。但这个不新了,跟下来的应是应用和效率。首先要工作吧
lizlk
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  • 2011-5-11 08:16:22
 
这样说着,就容易看懂多了!
yanliangqun
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  • 2011-5-10 11:06:48
 
我公司有做SOLAR CELL
k432613
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LV6
高级工程师
  • 2011-5-10 08:55:23
 
lz:充电的两个MOS管,用P型可以不?同时又要放反接。
又要是电子开关作用。。
lizlk
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  • 2011-5-11 08:17:10
 
可以用P沟道的啊。
wumeiping
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副总工程师
  • 2011-5-10 22:34:21
 
学习了,好贴,只是我还不懂。
AVRmcu
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本网技师
  • 2011-5-14 00:27:38
 
不要用NMOS,几年前我搞过一个,用MCU的PWM驱动一个NPN小功率三极管驱动一个P沟的MOS(2SJ292)可以实现完全正常的控制。太阳能电池发出的电经LM2575稳压到12V经7805后供MCU使用,我连太阳能电池的电压都不测的,MCU打开了BOD功能,只要电压低于4.5V MCU就停止工作。 我测过中午太阳最厉害的时候有超过4A的电流,但是MOS是完全导通的,所以只装了一小块铝散热器,只微微有一点温度的。只是续流二极管比较热。
lizlk
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  • 2011-5-16 10:30:02
 
不错,P MOS,如果只要一个的话,后面的2个并联二极管应该很热,还有这种驱动在低压上问题不大,建议还是要加稳压二极管在P上做钳位。不然关闭-》打开的时候,太阳能板的VOC,已经大大超过了MOS的GS最好限压20V了。
wayhe
  • wayhe
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高级工程师
  • 2011-11-10 13:02:01
 
你的电路一看就知道:适合低压小功率(大功率最好不要在充电回路中用二极管),PMOS的不好找的,市场上用量少价格贵。还有你的电路4个二极管应该都比较热,如果即使做到MPPT,效率提升空间也不大。
lizlk
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  • 2011-12-3 09:01:57
 
完全正解!
k432613
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  • 2011-5-14 08:41:05
 
LZ :讲一讲MPPT的工作原理和设计方案吧! 谢谢了!
lizlk
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  • 2011-5-27 14:11:11
 
MPPT几句话说不清,只有对SOLAR CELL的VI特性烂熟于心才能做的好。如果有时间我愿意做一个带MPPT的SOLAR controller出来。不过又要烧不少的钱了。
rm999
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  • 2011-5-26 21:51:22
 
搞点实际的能否搞到玩得起的太阳板?怎样计价或有什么条件?
lizlk
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  • 2011-5-27 14:08:57
 
在国内大把的厂子可以做啊,国内用的10元/W左右的应该板子应该很多了,现在国外在抵制中国的组件,所以应该很容易弄到。
rm999
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  • 2011-5-27 15:46:11
 
能给点点资料不?不方便的话可传至rm999@126.com
lizlk
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  • 2011-5-27 16:10:59
 
网上搜索一下太阳能组件,多如牛毛啊,随便找一家定了就OK了啊。
rm999
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  • 2011-6-26 11:28:31
 
网上的东西是玩字级的,应是被玩级
lizlk
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  • 2011-6-29 13:16:52
 
老兄严重了,我们公司的外贸业务平台全部是建立在网络上的。难道老外个个都是玩家级?
rm999
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副总工程师
  • 2011-6-30 14:38:01
 
相同吗?
jafck
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版主
  • 2011-7-2 08:32:05
 
自己玩下连铝框都不用,直接上晶板156x156 ,4.2元/W ,125X125 3.8元/W ;仅此玩玩而已。 
宛东骄子
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LV6
高级工程师
  • 2011-6-17 11:14:48
 
好不容易才记起密码,顶张兄啊
lizlk
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  • 2011-6-22 16:58:26
 
张工也来了啊,呵呵
永远的目光
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LV2
本网技师
  • 2011-6-22 10:09:03
 
版主,你好,看到你发的帖子受益良多,想请教你一个问题,因为在这里你用到了蓄电池给负载供电,我想知道应该如何确定蓄电池的安时数,比如负载流过0.35A的电流,日平均开机6小时,我现在在网上看到一些计算公式,但是感觉计算出来的安时数好大呀,所以想请教下版主,谢谢,期待你的回复
lizlk
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版主
  • 2011-6-22 17:04:50
 
其实这个东西涉及到了阴雨天工作时间的问题。
第一步:首先确定好每天的负载需要的电量, 6个小时,工作电流为0.35A,现在先不去管工作电压是如何,这样可以确定好每天需要的电量为6*0.35A=2.1AH,
这个2.1AH就是每天负载需要的电量,如果负载工作电压为12V,那么就是12V电压下提供2.1AH.

第二步,确定好需要在多久阴雨天时间内,就算太阳能电池板一点电都不发,负载还能工作。只要乘以天数即可。

以上2步是理想状态,如果负载是白天工作,此时对应的是太阳能电池/或者是蓄电池双向为负载提供电能,这一点你在设计的时候,可以相对应考虑工作情况,从而大概确定太阳能电池板功率和蓄电池容量。
最后,加入充电损失时的效率和放电损失时的效率,得到基本的电池容量数据!
永远的目光
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LV2
本网技师
  • 2011-6-22 19:13:22
 
是不是还要考虑放电深度?还有如果给多个负载供电的话,是不是还要乘上这个负载数?谢谢了
lizlk
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版主
  • 2011-6-23 08:22:52
 
必须的。
barin
  • barin
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LV4
初级工程师
  • 2011-6-23 17:20:22
 
LZ 继续啊
这阵子正好在搞风光互补控制器,对软件PWM这个还不是很清楚,望您指点,谢谢。
也省去了MPPT,现在还不怎么懂,哈哈
lizlk
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版主
  • 2011-7-1 09:15:43
 
我 觉得你还是用MPPT好,毕竟你用上了PWM,和MPPT只有几步之遥了!
永远的目光
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LV2
本网技师
  • 2011-6-25 15:20:56
 
谢谢版主,我现在有个疑问,就是给蓄电池充电,如何保证大电流充电?比如我们给一个6V,4AH的充电,以0.8A的大电流充电(BUCK拓朴,输入电压在12~17V),如果保证了大电流充电,那如何又能保证输出电压比蓄电池端电压高呢(是不是要考虑这个问题,否则充电电路不成了蓄电池的负载了吗?)?,希望版主能够给予指点!谢谢了
lizlk
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版主
  • 2011-7-1 09:20:12
 
你好,你用BUCK了,可以在MPPT输出部分设置2个环路,一个电压环路,另外一个是电流环路,
1,电压环:检测蓄电池电压,用这个来实时检测蓄电池电压到了什么 程度。
2电流环:这个最好设置为内环,与电压环配合,你可以在程序里设置几段参数,对应蓄电池电压不同,设置的MPPT输出电流的不同,因为设置为电流为内环,所以不会存在输出和电池电压之间的匹配问题,因为输出电压被蓄电池钳位了,此时改变输出电流就能完成你需要充电的效果了,
不知道我说的对不对你有帮助。
永远的目光
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LV2
本网技师
  • 2011-7-7 14:20:46
 
谢谢版主,不过这个电压外环和电流内环如何实现呢?我把蓄电池端电压和输出电流均采样送入单片机了,还有输出电压如何被蓄电池钳位(当过压充电时,输出端电压是能输出比蓄电池高的电压的吧?),期待版主的代码,呵呵,谢谢了
lizlk
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版主
  • 2011-7-8 09:54:37
 
你现在用BUCK是不是做了MPPT?
如果是的,你就不要总是看蓄电池部分了,你只要看太阳能板部分的输出电流和电压,通过这2个参数确定最大功率点位置,
你说的输出电压如何被蓄电池钳位我不知道如何理解,你可以看看并网逆变器的控制策略,DC-DC输出电压部分你可以跟随蓄电池电压,但是输出电流你可以通过MPPT电流环来控制,这样就做好充电了。
永远的目光
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LV2
本网技师
  • 2011-7-15 23:20:44
 
想请教版主,这个内外环是用软件实现?还是硬件实现的?如果用软件的话,应该以什么样的流程实现呢?如何产生PWM呢,谢谢版主了
lizlk
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版主
  • 2011-7-16 08:23:21
 
当然得需要用软件来做到,硬件只是用来采样。
你可以在MPPT跟踪之前检测蓄电池电压,如果蓄电池容量非常大,可以看做是一个无穷大的负载,然后你启动MPPT,检测太阳能板电池电压和太阳能电池的输出电流,由于输出电压被一个无穷大的负载给钳位了,此时你只要检测瞬时输出到蓄电池的电流,做一个电流环路,就能控制好输出到蓄电池的电流,也就是充电功率;
另外一方面,你要太阳能电池板的输出功率,因为你在这一部分也做了电压和电流检测,你在每次变动(加或减)PWM的占空比的时候,都检测瞬时输出功率,就能做到MPPT跟踪了,也可以在这一部分把充电管理程序做进去。
其实很多人对MPPT不熟悉,是因为对开关电源不熟悉,如果不理解开关电源的基本原理,单纯以为MPPT会对应多少PWM频率,多少占空比,这样是做不好的。
MPPT只是一个阻抗变换器,这个阻抗变换器DC-DC的和开关电源原理紧密联系在一起的,一定要用开关电源的环路理论重建软件。
晶纲禅诗
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  • 2011-7-31 23:09:25
 
MPPT只是一个阻抗变换器,这个阻抗变换器DC-DC的和开关电源原理紧密联系在一起的,一定要用开关电源的环路理论重建软件。
理解得入木三分!
w1435054433
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本网技师
  • 2017-1-11 09:37:08
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l版主代码能发我一份吗?谢谢了,现在好像找不到了,邮箱1435054433@qq.com谢谢
jafck
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  • 2011-6-30 22:26:40
 
240W 多少大呢。
lizlk
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  • 2011-7-1 09:15:09
 
1580*808,一般的单晶,多晶做不来这么小的尺寸的。
jafck
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  • 2011-7-1 09:31:33
 
或许我曾经理解有误区。事后搜了下百度有人这么说的,印证了你的说法。

1.区别晶体非晶体?答:日常所见到的固体分为非晶体和晶体两大类,非晶体物质的内部原子排列没有一定的规律,当断裂时断口也是随机的,如塑料和玻璃等,而称之为晶体的物质,外形呈现天然的有规则的多面体,具有明显的棱角与平面,其内部的原子是按照一定的规律整齐的排列起来,所以破裂时也按照一定的平面断开,如食盐、水晶等。2.区别单晶体和多晶体?答:有的晶体是由许许多多的小晶粒组成,若晶粒之间的排列没有规则,这种晶体称之为多晶体,如金属铜和铁。但也有晶体本身就是一个完整的大晶粒,这种晶体称之为单晶体,如水晶和晶刚石。3.单晶硅与多晶硅光伏电池的比较?答:单晶硅电池具有电池转换效率高,稳定性好,但是成本较高。多晶硅电池成本低,转换效率略低于直拉单晶硅太阳能电池,材料中的各种缺陷,如晶界、位错、微缺陷,和材料中的杂质碳和氧,以及工艺过程中玷污的过渡族金属-----------------------------------------但是请看下文:这个是某厂240W单晶硅的
单晶96片240W组件DescriptionJLS96M240WOpen Circuit Voltage(Voc)58.20 VShort Circuit Current(Isc)5.55 AMaximum Power Voltage(Vmp)48.50 VMaximum Power Current(Imp)4.95 AMaximum System Voltage1000 VDCCell Type125mm x 125mmNumber of Cells8 x 12pcsDimensions1575 x 1082 x 50mm(62.01 x 42.60 x 1.97inch)Peak Power(Pmax)240WModule Efficiency14.08%Practical Module Efficiency16.15%Power Tolerance±3%Operating Temperature-40℃~85℃Nominal Operating Cell Temp.45±2℃Temp.Coefficient Isc(TK Isc)0.05%/℃Temp.Coefficient Voc(TK Voc)-0.33%/℃Temp.Coefficient Power(TK Pmax)-0.4%/℃Series Fuse Rating10ANumber of Bypass Diode4Weight21.5kg(47.40Ibs)Packing21pcs x 1Carton / PalletTransportation588pcs / 40ft ContainerNote:the specifications are obtained under the Standard Test Conditions(STCs):1000W/㎡ solar irradiance,1.5 Air Mass,and cell temperature of 25℃.
The NOCT is obtained under the Test Conditions:800W/㎡,20℃ ambient temperature,1m/s wind speed,AM 1.5 spectrum.







lizlk
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  • 2011-7-2 08:34:14
 
区别是否为单晶和多晶最好的办法,用眼睛一看便知;
1,对着光斜一定角度,如果看到CELL有不规律的花纹,是多晶,反正为单晶。
2,多晶一般是4脚都是90度的,单晶一般是倒角的。
sunluster
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  • 2014-7-13 08:53:30
 
现在单晶与多晶的价格是?元/W,谢谢!
wyx0268
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  • 2015-12-16 11:40:58
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原来这么简单啊,记住了!
jafck
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  • 2011-7-1 09:34:07
 
多晶60片240W组件DescriptionJLS60P240WOpen Circuit Voltage(Voc)36.00 VShort Circuit Current(Isc)8.96 AMaximum Power Voltage(Vmp)30.00 VMaximum Power Current(Imp)8.00 AMaximum System Voltage1000 VDCCell Type156mm x 156mmNumber of Cells6 x 10pcsDimensions1650 x 992 x 50mm(64.96 x 39.06 x 1.97 inch)Peak Power(Pmax)240WModule Efficiency14.66%Practical Module Efficiency16.44%Power Tolerance±3%Operating Temperature-40℃~85℃Nominal Operating Cell Temp.47±2℃Temp.Coefficient Isc(TK Isc)0.06%/℃Temp.Coefficient Voc(TK Voc)-0.34%/℃Temp.Coefficient Power(TK Pmax)-0.42%/℃Series Fuse Rating15ANumber of Bypass Diode6Weight19.5kg(42.99Ibs)Packing20pcs x 1Carton / PalletTransportation560pcs / 40ft ContainerNote:the specifications are obtained under the Standard Test Conditions(STCs):1000W/㎡ solar irradiance,1.5 Air Mass,and cell temperature of 25℃.
The NOCT is obtained under the Test Conditions:800W/㎡,20℃ ambient temperature,1m/s wind speed,AM 1.5 spectrum.
jafck
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  • 2011-7-1 09:38:34
 
综合一下 :
某厂156多晶硅60片组成的240W 尺寸1650 x 992 x 50mm/效率14.66%-16.44%
某厂125单晶硅96片组成的240W 尺寸1575 x 1082 x 50mm/效率14.08%-16.15%
楼主的125单晶硅XX片组成的240W 尺寸 240W 尺寸:1580*808/效率未知
从某厂数据来说,以材质单晶硅或多晶硅来衡量同功率面积大小,似乎没啥区别。
rm999
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  • 2011-7-1 21:24:07
 
这些资料很难得,可惜不是这行番文的不行
问只很菜的问题,这里说的功率行内可有标准测试条件?直观 感觉早晨同中午的光强一定不同
lizlk
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  • 2011-7-2 08:17:20
 
是有标准的,请注意楼上老兄在规格书的最后部分都写上了这些:

Note:the specifications are obtained under the Standard Test Conditions(STCs):1000W/㎡ solar irradiance,1.5 Air Mass,and cell temperature of 25℃.
The NOCT is obtained under the Test Conditions:800W/㎡,20℃ ambient temperature,1m/s wind speed,AM 1.5 spectrum

这就是基准测试标准。
rm999
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  • 2011-7-2 14:52:30
 
注意:规格在标准的测试之下被获得情况 (STCs):1000 W/ ㎡ 25 ℃的太阳光的发射, 1.5个气团和细胞温度。
NOCT 在测试情况之下被获得: 800 W/ ㎡, 20 ℃周围温度, 1 m/ s 风速,是 1.5种光谱
以上是电脑翻译,还不明
lizlk
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  • 2011-7-2 08:15:24
 
当然是有区别的,同样大的面积,如果是CELL效率不一样,反应出来的功率是不一样的。普通 的你看125#的CELL做出来240W需要96PCS,如果按照240W来计算,评价每PCS需要240W/96PCS=2.5W,
按照单晶尺寸来计算效率: 125*125=15625,
15625/1000=15.625,
2.5W/15.625=16%,
所以在规格书里头有这样的数据:特别注意:Power Tolerance,这是行业中,标准中;都会允许出现的东西。
Module Efficiency14.08%
Practical Module Efficiency16.15%
Power Tolerance±3%
jafck
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  • 2011-7-2 08:37:57
 
这个我知道。我本身就在光伏组件的厂家待过。我只是为了佐证你的观点“同功率下单晶硅比多晶硅”体积大很多的问题。而我的观点是:不怎么明显,也就是可以忽略。这里的同功率例如你所说的240W。

lizlk
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  • 2011-7-2 12:22:00
 
你错误的理解了我的意思,我从来至始至终都没有说过:同功率下单晶硅比多晶硅体积大很多这样的话,
我的意思是功率是和CELL的效率成正比,我是指我的CELL比一般的多晶,单晶都高很多。你仔细看看我图片拍的太阳能电池组件,你发现CELL和你通常看到的有没有区别?
jafck
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  • 2011-7-2 12:36:46
 
96楼原话如此: 1580*808,一般的单晶,多晶做不来这么小的尺寸的。
808mm+125mm =933mm 加上每快50mm间距 983mm;
我觉得这么表达才不错:同样面积的CELL,你用的是外国货能达到3.5W ,国货是2.5W。
要得到240W 相同功率。采用外国货所使用的CELL比较少,比如说你的只要12X6=72个CELL,
国产的要12x8=96个CELL;
--------------------------------------------------------------------------------------------
兄弟我也没啥恶意,只是纠正你的表达不准确。莫见怪。钦佩兄台开源的精神!
lizlk
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  • 2011-7-2 12:58:51
 
1580*808,一般的单晶,多晶做不来这么小的尺寸的。
这句话绝对没有任何问题。

所以我才在上面说了,你仔细看看我的组件上CELL,是不是和你看到的普通单晶,多晶不同呢?
我在前面几贴上就说了,这个CELL是SUNPOWER的东西,正面连栅线都没有,普通的多晶,单晶,正面都会有珊线。
jafck
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  • 2011-7-2 14:54:04
 
阳关电源的光伏板不太熟悉,尚德的光伏我是很熟悉的,我目前家里大量的光伏板都是跟你图片里差不多的,一半是尚德的朋友赞助的,日本京瓷,SHARP的也有。因为做的都是屋顶发电的产品基本上都是你的那种光伏板,没什么特殊。你说的带珊线的我这个领域还真见的不多。倒是像那种太阳能草坪灯,路灯等道是经常见到。
这个是我们做光伏组件建立的群:24872393; 里面的群友以长三角为主,大多数是江苏的。
lizlk
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  • 2011-7-2 14:59:44
 
晕,居然拿尚德 京瓷那些去配,
老大啊,这是SUNPOWER的啊,不是什么阳光电源,这是美国的SUNPOWER,商用转换效率最高的,和全球转换效率最高的CELL公司和组件公司了。
什么草坪灯,晕啦,这种片子在国内也就几家在用,你在国内几乎都见不到,因为这种片子要点诀窍才能封装得了。
jafck
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  • 2011-7-2 15:15:46
 
有机会多交流下。你说国内组件厂封装不出你说的sunpower组件,我是不信的。
像你说的转换率如此高的东西国内只有几家在用,只能是说明价格问题。
另外晶片从美国长途运输易碎不说,长时间运输抗氧化更是问题;
再说了,国内有钱也就那么一个单位。另外你的sunpower是白光玻璃,国内也没几家在做;
对小厂来说,跟本就定不到货。顶尖的东西好是好,只为少数人服务有啥用。
SHARP 世界占有量第一。
京瓷 日本口碑第一,相当于上海人买热水器要“林内”牌一样。
尚德 世界第二,国内第一。
lizlk
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  • 2011-7-2 15:33:45
 
老兄,你为何老是要误解我的话呢?
我什么时候说过:国内组件厂封装不出你说的sunpower组件,这句话啊?
SUNPOWER组件在中国有代工厂,jiawei就在做。
像你说的转换率如此高的东西国内只有几家在用,只能是说明价格问题。
我告诉你吧,这东西CELL并不贵,只是中国人没有渠道搞到他,就算搞到了,那片子也不是一两天就能用起来的。
另外晶片从美国长途运输易碎不说,长时间运输抗氧化更是问题;这只能说明你根本不懂行啊!连国际是如何运输的都不知道,呵呵,改天我拍个照片给你看看吧,看看是怎么做的包装吧。
sunpower是白光玻璃,用什么玻璃都无所谓,都是刚化的绒面。国内做太阳能封装上的玻璃多了去了。
最后说一句:SUNPOWER的CELL不是在美国本土生产的。
jafck
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  • 2011-7-2 15:44:29
 
“用什么玻璃都无所谓,都是刚化的绒面。国内做太阳能封装上的玻璃多了去了”。
我觉得你需要对白光玻璃(又称超白玻璃)加深下认识。
你说的起绒什么的,那是玻璃氟法处理,增加漫反射。你跟我说的完全两个概念。
另外从国外进口的硅片目前都喷了抗氧化剂,这种氧化剂在层压前需要经过特殊处理。否则比在140度左右的温度 真空状态下挥发会造成各种问题。

多说有点抬杠的味道。因为我朋友的组件厂曾经进口过一批晶圆。用的就是现在的组件包装运输标准。出现碎裂的问题。这是07年的事了。jiawei你就别说了,去年我还去拜访过的。
我看的出咱们对光伏行业了解有局限性,抛开网上的信息。我猜你肯定在深圳那边,而广东光伏产业集中又是以佛山 深圳为代表。 而我们长三角又是以 无锡 上海 宁波 为代表。你的活动圈在珠三角。我的活动圈在长三角。所以获得的信息肯定不一样。
lizlk
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  • 2011-7-4 08:12:10
 
我不想和你扯下去了,你要用中国人的理念去想外国人的做事方式,太可笑了。
jafck
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  • 2011-7-4 08:32:17
 
一个行业外的人嘲笑一个行业内的人本身就很可笑。
海角天涯
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  • 2011-11-8 12:12:59
 
我来说两句:在这里我想LZ主要讲的是控制器,至于电池板只是附带讲几句,没必要那么较真,要较真也应该在控制器上!我也是做逆变的,光伏设计要用到电池板,但对电池板的具体工艺不了解,用121楼的话讲是一个外行,在此学习了!
lgh407
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  • 2011-11-22 23:01:31
 
你说的太对了,现在经常有外行人人这样做!哈哈!!!
jafck
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  • 2011-7-2 15:20:15
 
Hausa
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  • 2011-7-1 16:29:03
 
学习中。
asionzhuang
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  • 2011-9-19 16:03:10
 
有没有单单太阳能电池给蓄电池充电存储电量的方案,不要软件控制的,因为我是软件盲,最好纯硬件,还有120W的太阳能电池是多大的?
kinto
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  • 2011-9-26 09:48:35
 
lizlk版,源代码
zhw40304
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  • 2011-10-26 08:39:26
 
对,看看软件学习下!
lizlk
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  • 2011-11-5 13:07:20
 
已经更新了。好长时间没有搞了,当时写的很乱,没有整理,将就看着!
海角天涯
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  • 2011-11-10 15:53:07
 
好像没有看到限流功能
wayhe
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  • 2011-11-10 13:08:34
 
楼主的光伏水泵工作电压范围:DC30-DC300V, 有这么宽的工作电压范围?非常少见呀?另外你水泵直接接了蓄电池,原有的MPPT就没有意义了。
lizlk
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  • 2011-11-14 10:38:47
 
这里不是说的MPPT,这不是重点,DC30-300,交流电也可以输入使用,老早就说了,这个是进口的一个水泵,内部含油MPPT,我又不是用来直接接SOLAR,接蓄电池要不要MPPT都无所谓啦。
lgh407
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  • 2011-11-22 22:51:43
 
你好,老师,我刚刚看到你的东东!和我做的一个有些相似!能否深入交流一下!
wayhe
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高级工程师
  • 2011-11-30 19:29:10
 
你的充电器用这种接法,电路采样部分很方便,我原来也做过一个类似太阳能的充电器,给120V电池组充电,用电源模块供电,2个MOS放在负极,电压采样麻烦了一点,没你这个方便。当时是时间比较紧,就选择这种电路了,效率比较低,其实用BOOT电路加MPPT效率可以做高一些。
我们公司主要是做光伏水泵的,所以一看到你提到的宽电压范围水泵就比较感兴趣。国外我知道劳伦兹的光伏水泵做的比较好。
多多交流!
小妞默默
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  • 2011-11-10 15:29:33
 
牛帖 顶起
lgh407
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  • 2011-11-22 23:08:37
 
我正看你的东西,代码能分享一下吗!想看看你充电部分怎么弄的的!!谢谢!
dbcyk
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本网技师
  • 2011-11-29 18:32:32
 
版主,您图中这几个“地”我没看明白,能不能给讲解讲解?
liyonghe
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  • 2011-11-30 21:31:52
 
PCB文件没看到啊
zjk103
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高级工程师
  • 2011-12-27 15:47:47
 
呵呵,mark  标记一下,以后学习
迷恋星夜
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本网技师
  • 2012-1-8 19:48:43
 
不错,要顶。
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  • 2012-2-18 15:19:50
 
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xinyun266
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本网技师
  • 2012-3-11 13:46:45
 
你好 我是个新手,看了您的大作好久了 一直没有搞明白一个问题 就是在充电电路中的那个MOS管的处理,我用12V去驱动图腾柱电路时MOS管输出只有不到9V,Vds压降高达3V,这样不是损耗很大吗?不只 是不是我的理解有误啊
dixdsq
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本网技师
  • 2012-4-17 09:58:39
 
楼主,有个问题想请教您,希望您能够解答
1.你这充电电路用PWM控制的频率是多少?
2.实际充电电流有多少A?
3.是否有放电结束以后进行一次全额的充电过程?在工作中MOS的温度会提高到多少?
4.充电电路用的是NMOS,而且工作在电源正轨,莫非光耦的地是电源正轨电压?那单片机的地也是电源正轨才可以了?不然PWM驱动电平如何驱动,假如那样的话,那AD电压又不对。。。不解!!
hpzax
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  • 2012-7-1 07:50:12
 
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  • 2012-7-3 17:19:28
 
必顶!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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助理工程师
  • 2012-7-18 18:16:18
 
这个,能不能申请DIY件啊
yedaochang
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LV8
副总工程师
  • 2012-7-26 17:05:31
 
lz威武啊
suzuki
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本网技师
  • 2012-8-3 16:38:36
 
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鲜儿
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高级工程师
  • 2012-9-11 17:28:17
 
学习一下
ksjun
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LV2
本网技师
  • 2012-10-8 16:17:59
 
学习一下
ht_lb@126.com
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LV10
总工程师
  • 2012-11-4 00:26:45
 
板子画的不错,赞一个。。。
hb95511
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本网技师
  • 2013-5-24 11:00:48
 
学习了,顶‘’‘
jdbzhlzhl
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本网技师
  • 2013-8-9 14:50:31
 
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since_love
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本网技师
  • 2014-7-31 10:56:02
 
技术牛人呀,顶一个先
ghtang
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本网技师
  • 2015-8-31 00:56:55
 
PCB文件在哪里呢?咋找不到啊?

sunpower006
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高级工程师
  • 2015-10-16 21:28:37
 
谢谢分享
黑驴蹄子
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本网技工
  • 2015-12-8 15:43:45
 
学习
terman2005
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本网技工
  • 2016-1-11 14:55:45
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TOSHIBA 功率器件 骨灰级 代理 :

光耦, IGBT , MOS , FRD , MCU  ! 欢迎专家联系: 13926807895  QQ : 103771789
电之源
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本网技师
  • 2016-3-5 10:17:55
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支持
c772172643
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本网技工
  • 2016-4-5 14:56:02
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你好,我是刚刚接触光伏行业的,好多事情都不了解,要做小型的逆变器,希望您能指点一下,我要从那里入手,学一些哪方面的知识。
njptdy
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本网技工
  • 2016-4-19 15:00:37
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zhc787
  • zhc787
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副总工程师
  • 2016-10-15 12:53:15
  • 倒数5
 
非常有现实指导意义,赞一个
文章大人
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副总工程师
  • 2017-10-28 19:15:24
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楼主高人啊
欧阳阿秋222
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高级工程师
最新回复
  • 2018-2-24 13:45:48
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不错的资料,感谢分享
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