LTC MPPT-regulator 10Amp. LTC MPPT-regulator 20 Amp. Manual

Transkript

1 LTC MPPT-regulator 10Amp LTC MPPT-regulator 20 Amp Manual

2 1. Säkerhetsanvisningar 2. Instruktioner för MPPT-regulatorn 2.1 Översikt 2.2 Översiktsbild 2.3 Funktioner 2.4 MPPT-tekniken 3. Planering av solcellssystem 3.1 Systemets spänning 3.2 Systemkonfigurering 3.3 Kabeldimensionering 3.4 Överströms- och kortslutningsskydd 3.5 Åskskydd 3.6 Systemuppbyggnad 4. Installation 4.1 Mått 4.2 Anslutningsdiagram 4.3 Inkoppling 4.4 Installation 5. Användningsanvisning 5.1 Knappar 5.2 Led-indikatorer 5.3 Systemspänningsindikation 6. Felsökning och åtgärder 6.1 Skyddsindikationer och åtgärder 6.2 Vanliga fel och orsaker 7. Tekniska specifikationer 8. Garantier 8.1 Garanti tid 8.2 Avslag av garantianspråk

3 Tack för förtroendet med ert köp av denna produkt! Ni har köpt en MPPT regulator med permanent och pålitlig funktion för ert solcellssystem. Manualen hjälper er med viktiga rekommendationer för installation och användning av denna MPPT regulator. Vänligen läs denna manual noggrant innan användning.

4 1. Säkerhetsanvisningar (1) Regulatorn är utvecklad för att anslutas till ett off-grid solcellssystem. Regulatorn hanterar laddning och urladdning för blysyrebatterier av följande art: fritt ventilerade, AGM och Gel från 12volt till 24volt. Använd ej regulatorn till andra batterityper eller batterier med annan spänning än 12volt eller 24volt. Regulatorn skall ej anslutas till växelströmssystem eller vindkraftsgeneratorer. (2) Regulatorn är för inomhusbruk, skydda den från direkt solljus och placera den i en torr miljö. (3) Batterier genererar explosiva gaser vid normalt användande. Det är viktigt att man aldrig tillåter gnistbildning eller eldsflammor i batteriets närhet. (4) Se till att hålla barn borta från batterierna och batterisyran. (5) Plocka aldrig isär regulatorn, den har inga delar som konsumenten själv kan byta. (6) Regulatorn blir varm vid normal användning. Rör ej kylflänsen på regulatorns undersida. 2. Instruktioner för MPPT regulatorn 2.1 Översikt MPPT-regulatorn är en flerstegs solcellsbatteriladdningsregulator med Maximum Power Point Tracking (MPPT) teknik. Dess stora fördelar finns i hur regulatorn styrs. Regulatorn använder mickroprocessorer för att styra laddningen. Regulatorn jämför batteriet spänning med solcellernas spänning och beräknar därefter ut den punkt där maximal ström kan utvinnas och anpassar spänningen till batteriet därefter. När förutsättningarna ändras kalkyleras en ny punkt fram för att hela tiden maximera uteffekten från solcellspanelen. Jämfört med en vanlig (PWM) pulsbreddsmoduleringsregulator så kan en MPPT regulator öka uteffekten med 5-30%. Ökningen av uteffekten kan påverkas av faktorer så som solcellspanelens skick, luftfuktighet och hur stark solen lyser på panelen. Regulatorn är för väggmontage. Anslutningskontakterna gör att man kan använda grövre kablar och därmed få mindre förluster i kablarna.

5 2.2 Översiktsbild 2.3 Funktioner (1) Maximum Power Point Tracking tekniken (MPPT) Regulatorn använder Buck omvandlarkretsar och MCU-teknik för att hitta den punkten då solcellen ger som mest vid olika solinflöden och temperaturer för att sedan använda denna information för att öka effektiviteten hos solcellspanelen och därmed minska antalet solcellspaneler som behövs. (2) Flerstegs laddningskontroll Startspänningen vid laddning är olika för olika batteriertyper. Regulatorn använder olika laddmetoder för att slutföra laddningen på bästa sätt. Om batteriets spänning är under 12,4Volt när laddningen påbörjas (för 12Volts batterier) kommer batteriet att gå igenom tre steg under laddningen, först bulk- /huvudladdning, sedan absorptionsladdning, sedan underhållsladdning. Om batteriets spänning är högre än 12,4Volt (för 12Volts batterier) när laddningen påbörjas kommer batteriet att genomgå en tvåstegsladdning, först bulkladdning sedan underhållsladdning. Huvudladdning (Bulk) Regulatorn laddar batteriet med maximal strömstyrka. Då används MPPT-tekniken maximalt. Absorptionsladdning Regulatorn börjar begränsa laddströmmen till batteriet för att få en fixerad batterispänning (denna spänning har temperaturkompensering) under 2 timmar. Detta ökar mättnaden hos batteriet och förebygger att gas läcker ut från batteriet, det kan även öka livslängden på batteriet.

6 Underhållsladdning, Batteriet är fulladdat och regulatorn laddar batteriet med en konstant spänning för att hålla en jämn batterispänning (denna spänning har temperaturkompensering). U 2h U Bulk Absorption Float Float 12.0V t Bulk 12.4V t Trestegsladdning Tvåstegsladdning (3) Temperatur kompensering Regulatorn kommer att temperaturkompensera underhållsladdningen och absorptionsladdningen med -4mV/Cell/Grad baserat på batteriets temperatur. För 12V batterier blir den kompenserade spänningen följande U=(t-25)*6*(-0.004)V För 24V batterier blir den kompenserade spänningen följande U=(t-25)*12*(-0.004)V (4) Urladdningskontroll Regulatorn övervakar batteriets spänning hela tiden och kommer att stänga av utgången för förbrukare om spänningen sjunker under ett förinställt (från fabrik, ej ställbart) värde, och kommer inte att slå på utgången förrän spänningen ökat till ett förinställt värde (från fabriken, ej ställbart). (5) Skydd mot felpolarisering Om man skulle koppla + och från batteriet till regulatorn fel (under förutsättning att solcellspanelen ej är inkopplad till regulatorn) kommer regulatorn inte att ta skada. Ändra polariteten rätt och regulatorn kommer att fungera. (6) Skydd mot felpolariserad anslutning från solcellerna Om man skulle koppla + och fel från solcellerna till regulatorn kommer inte regulatorn att ta skada. Regulatorn kommer att fungera normal om man ändrar polariteten rätt. (7) Skydd mot backström Regulatorn skyddar solcellerna från att backström går till solcellerna på natten. Man behöver inte montera en separat diod.

7 (8) Överhettningsskydd Om temperaturen inne i regulatorn blir för hög kommer regulatorn att stänga av. Regulatorn startar igen när temperaturen sjunkit. (9) Överspänningsskydd för solcellen Om spänningen från solcellerna blir högre än den högsta tillåtna spänningen för regulatorn kommer regulatorn sluta ladda och gå i skyddsläge. När spänningen sjunkit under det högst tillåtna värdet igen kommer regulatorn att starta igen. (10) Strömbegränsning Om laddströmmen överstiger det högsta tillåtna värdet för regulatorn kommer regulatorn att sluta att använda MPPT tekniken och till vanlig teknik och på så sätt begränsa utgångs strömmen från regulatorn. (11) Överbelastnings skydd för förbrukar utgången Om den tillåtna utgångs strömmen överstigs kommer utgången att stängas av. I diagrammet nedan kan du se hur länge regulatorn klara av överström på förbrukarutgången. Strömstyrka Varaktighet Amp Amp Amp 10 > 18 Amp 0.2 Regulatorn startar om var tredje minut (MPPT 10A)/ femte minut (MPPT 20A), men man kan även starta om regulatorn genom att trycka på reset-knappen. 2.4 MPPT-tekniken Solceller är icke linjära material, och uteffekten påverkas framför allt av hur mycket ljusstyrka som träffar solcellernas yta, solcellernas temperatur och belastningens impedans (motstånd). När ljusstyrkan och temperaturen är konstanta påverkas utgångseffekten bara av belastningens impedans. Olika impedanser på belastningen gör att solcellerna fungerar på olika sätt och ger olika uteffekter.

8 Punkt D Utspänningen är 22,3Volt, uteffekten är 0Watt. Vid denna punkt är solcellen inte kopplad till någon belastning. Detta kallas solcellens open circuit point. Punkt C Utspänningen är 0Volt, uteffekten är 0Watt. Vid denna punkt är solcellen kortsluten. Detta kallas för solcellens short circuit point. Punkt A Utspänningen är 13Volt, uteffekten är 74Watt. Det här är arbetspunkten för en vanlig regulator (ej MPPT regulator). Då är solcellens spänning bestämd av batteriets spänning. Punkt B Utspänningen är 17,6Volt, uteffekten är 92Watt. Det här är MPPT regulatorns fördel. MPPT regulatorn kan sänka spänningen till batteriets spänning och då ökas strömmen ut. Effekten är spänningen x strömmen. Detta gör att man med en MPPT regulator får en högre utgångs ström än med en vanlig regulator. Spänning- & strömförhållande Spänning- & eektförhållande

9 3. Planering av solcellssystemet 3.1 Systemets spänning Det finns tre vanligt använda spänningar för solcellssystem: 12V, 24V och 48V. Ju högre systemspänning ju mer effekt kan systemet hantera. Vanligen tittar man på vilken spänning förbrukarna har och vilken effekt de kräver och bestämmer systemets spänning efter det. Se tabellen nedan för att se hur mycket effekt för varje systemspänning som regulatorn klarar av. Systemspänning Rek. effektnivå 12V <800W 24V <2000W 48V <6000W 3.2 Systemkonfigurering Regulatorn kan kopplas till Single Crystalline paneler (moduler) och Thin-film paneler (moduler). När du väljer solcellspaneler (moduler), se till att solcellernas open circuit voltage (Öppen kretsspänning) inte överstiger regulatorns maximala ingångsspänning.tabell 3-2 visar en översikt av Single Crystalline paneler & Thinfilm panele och deras parametrar. Model STP140D- 12/TEA MS140GG- 02 STP190S- 24/Ad+ NS-F130G5 Categor y Single Crystalli ne Silicon Module Thin-film Module Single Crystalli ne Silicon Module Thin-film Module Pmax Voc Isc Vpmax Ipmax 140W 22.4V 8.33A 17.6V 7.95A 140W 29.0V 7.12A 23.0V 6.52A 190W 45.2V 5.65A 36.6V 5.2A 130W 60.4V 3.41A 46.1V 2.82A The above parameters are for condition of 25 C, AM1.5 spectrum, and 1000W/m 2 illumination intensity. Table 3-2: Solar Panels Model and Parameters

10 3.3 Kabeldimensionering Den maximala in- och utgångsströmmen för MPPT 10A är 10Amp och för MPPT 20A 20 Amp. För att säkerställa att temperaturen i kablarna inte ska bli för hög måste man dimensionera kablarna efter effekten, systemspänningen, längden på kablarna samt vilken temperatur kablarna klarar av. Kabellängd mellan regulator och batteri, samt föreslagna kablar. Spänningsförlust Kabelstorlek i mm2 Kabelstorlek i AWG Kabellängd Spänningsförlust vid 20Amp 12V 24V 48V 1m 4mm2 #11 AWG 0.18V 1.5% 0.75% 0.35% 2m 6mm2 #9 AWG 0.24V 2.0% 1.0% 0.50% 4m 10mm2 #7 AWG 0.29V 2.4% 1.2% 0.61% Tabell 3-4: Kabellängd & spänningsförlust 3.4 Överströms- och kortslutningsskydd Elektrisk utrustning som används i effektsystem måste ha överström och kortslutningsskydd, det är inget undantag för regulatorer. Vi föreslår att man kopplar ett överströmmsskydd eller säkring på den negativa kabeln till solcellerna och även på den negativa kabeln till batteriet. Skyddet eller säkringen bör vara på 1,25 gånger den maximala märkströmmen på regulatorn, dvs 12,5 för denna regulator. 3.5 Åskskydd Regulatorn kan skadas vid åska. Regulatorn har begränsat skydd mot åska därför föreslår vi att man installerar ett åskskydd för regulatorn. 3.6 Systemutbyggnad Om du vill bygga ut ett större system kan du parallellkoppla flera likadana regulatorer. Fler regulatorer kan använda samma batteri/batteribank, men varje regulator kopplas med en egen solcellspanel separata förbrukare för varje enskild regulator. 4. Installation 1. direkt solljus eller andra värmekällor. 2. Placera regulatorn i torr miljö. 3. Det ska finnas 15cm fritt utrymme runt hela regulatorn. 4. Montera regulatorn så nära batterierna som möjligt. 4.1 Mått MPPT-regulator 10Amp

11 Monteringshål diameter: 5mm Yttermått (Höjd, Bredd, Djup): 92,5mm*188mm*55,3mm Anslutnings kontakter: Max 6mm2 MPPT-regulator 20Amp Monteringshål avstånd: 86mm*178mm Monteringshål diameter: Ф5mm Höjd x Bredd x Djup: 118.5mm*188mm*54.5mm Anslutningskontakter: Max 10mm² 4.2 Anslutningsdiagram

12 4.3 Inkoppling A. Välj rätt kablar för inkoppling med batteriet enligt kapitel 3. Förbered 4 st skruvar för att fästa regulatorn på utvald plats. B. Förbered avbitare, kabelskalare, stjärnmejsel och multimeter. 4.4 Installation Viktigt: Koppla bort säkringar till batteriet och solcellspanelen innan du påbörjar installationen till regulatorn. Ta inte i både + och kablarna till solcellspanelen eller batteriet samtidigt under installationen, då finns risk för elektrisk stöt. A: Montera fast regulatorn på utvald plats. B: Kontrollera så att batteriets spänning och solcellspanelens spänning är inom angiva värden. C: Koppla bort eventuella säkringar till batteri, solceller och förbrukare. D: Kabelanslutning: Anslut kablarna från batteriet till batterianslutningarna på regulatorn och dra åt skruvarna. Anslut kablarna till förbrukaren/förbrukarna till anslutningarna på regulatorn. Anslut kablarna från solcellspanelen till anslutningarna för solceller på regulatorn. OBS: Kontrollera så att + och kommer rätt för ovanstående anslutningar. E: Montera tillbaka säkringen på kablarna till batteriet, nu tänds de tre lysdioderna på regulatorn som visar systemets status. Montera tillbaka säkring på kablarna till förbrukarna. För mer information om vad lysdioderna indikerar finns i kapitel 5.2 och 5.3. F: Montera tillbaka säkringen på kablarna till solcellspanelen. Nu börjar regulatorn att ladda batteriet.

13 5. Användningsanvisning 5.1 Knappar Det finns bara en knapp på regulatorn, den används för att återställa skyddet för förbrukningsutgången om den blivit överbelastad och överbelastningsskyddet slagit till. Den andra funktionen med knappen är att starta och stänga av förbrukningsutgången. Tryck och håll intryckt i tre sekunder för att starta eller stänga av förbrukningsutgången. 5.2 Ledindikatorer LED Betydelse Status Panelspänning låg Släckt Solar MPPT laddning Tänd Solcell Absorptionsladdning Blinkar med 2sek intervall (Röd) Underhållsladdning Blinkar med 1sek intervall Överspänning från panelen Blinkar med 0,5sek intervall Batteri ej anslutet Släckt Battery Normal drift Tänd Batteri Lågspänningsskydd Blinkar med 2sek intervall (Grön) Överspänningsskydd Blinkar med 1sek intervall Överhettningsskydd Blinkar med 0,5sek intervall Förbrukare avstängd Släckt Load Förbrukare påslagen Tänd Förbrukare Temperatursensorfel Blinkar med 2sek intervall (Röd) Överbelastningsskydd Blinkar med 1sek intervall Kortslutningsskydd för förbrukare Blinkar med 0,5sek intervall 5.3 Systemspänningsindikation Regulatorn anpassar sig automatiskt till batteriets spänning 12V eller 24V. Detta indikeras av den gröna dioden på regulatorns framsida vid uppstart. Om dioden blinkar med 1sekunders intervall så är systemspänningen 12volt. Om dioden blinkar med 0,5sekunders intervall så är systemspänningen 24volt.

14 6. Felsökning och åtgärder 6.1 Skyddsindikationer och åtgärder Fel Företeelse Orsak/Åtgärd Låg batterispänning Förbrukare fungerar ej Laddning fungerar Kontrollera batteriet och ladda det med separat laddare om det behöver laddas. Förbrukare som körs direkt på batteriet kan orsaka stor urladdning av batteriet. För hög batterispänning Förbrukare fungerar ej Laddning fungerar ej Kontrollera installationen, kontrollera batterispänningen och eventuella separata laddare För hög panelspänning Överbelastning av förbrukarutgången Kortslutning av förbrukarutgången Överhettningsskydd för regulatorn Temperatur sensorfel Sjävtestfel Förbrukare fungerar Laddning fungerar ej Förbrukare fungerar ej Laddning fungerar Förbrukare fungerar ej Laddning fungerar Förbrukare fungerar Laddning fungerar ej Förbrukare fungerar Laddning fungerar Förbrukare fungerar ej Laddning fungerar ej Kontrollera panelens installation. Panelens spänning ökar om panelens omgivande temperatur sjunker. Minska belastningen så att den inte överstiger max värdet. Vissa förbrukare har hög startström. Avlägsna kortslutningen. Avlägsna och återanslut belastningarna. Kontrollera att regulatorn har tillräckligt med utrymme, att inga andra värmekällor är för nära regulatorn. Om möjligt minska laddströmmen. Koppla bort förbrukare, solceller, batteri. Ominstallera regulatorn, kvarstår felet kontakta din återförsäljare. Koppla bort förbrukare, solceller, batteri. Ominstallera regulatorn, kvarstår felet kontakta din återförsäljare. 6.2 Vanliga fel och orsaker Företeelse Orsak Åtgärd Led indikerar ej Batteriet är anslutet till regulatorn med fel polaritet. Kontrollera säkringen. Koppla bort batteriet och koppla tillbaka det med rätt polaritet. Batterispänningen för hög vid uppstart Står bara i laddningsläge Regulatorn anpassar sig till för hög systemspänning. Panelens MPP-spänning är för låg. Koppla bort förbrukare, solceller och batteriet. Vänta i 10 sek ominstallera sedan regulatorn. Detta är normalt. Om möjligt kan du bygga ut systemet för att öka spänningen. 7. Tekniska specifikationer Art No. MPPT 10Amp MPPT 20Amp Ingång Max Panel (PV) spänning 70Volt MPPT Spänningsomfång 12V-70V (12V) 24V-70V (24V)

15 Utgång Systemspänning 12V (24V) Max batterispänning 16V (32V) Max laddström 10Amp 20Amp Max förbrukarström 10Amp 20Amp Egen förbrukning Max 15mA Laddningssteg 3-stegs (Huvud (Bulk), Absoption, Float) Float-laddning 13,8V (27,6V) Absorptionsladdning 14,4V (28,8V) under 2timmar Lågspänningsskydd 11,5V (23,0V) förbrukarutgången Återkoppling av förbrukare 12,6V (25,2V) Temperarturkompensering -4mV/Cell/Grad Celsius Batterityper Blysyre (GEL, AGM, Ventilerade) Annat Max effektivitet 97% Indikatorer & knappar Lysdioder och 1 knapp Kylning Passiv kylning (kylfläns) Max kabelarea 6mm2 Driftstemperatur -10 till +50 Grader Celsius Lagringstemperatur -30 till +80 Grader Celsius Luftfuktighet 0 till 90% Mått 92,5*188*55,3 mm Vikt 0,46 Kg Skyddsklass IP32 Specifikationer vid 25 Grader Celsius / 77 Grader Farenheit 8. Garantier Vi lämnar 12 månaders garanti på denna produkt. Garantianspråk gäller ej vid följande omständigheter: 1. Om regulatorn används utanför dess tekniska specifikationer. 2. Om någon öppnat eller modifierat regulatorn. 3. Om regulatorn är i omgivande miljö som är utanför de tekniska specifikationerna. 4. Om regulatorn ej har monterats enligt anvisningar eller lagrats felaktigt. Alla garantiärenden skall skickas till distributören för undersökning, distributören bestämmer om produkten skall repareras eller bytas ut. Vi på LTC förbehåller oss rätten att förbättra samt ändra specifikationer och prestanda utan speciellt meddelande. Kontakta oss på eller info@ltc.se vid frågor.

16