Диагностика солнечной системы с помощью ABLogger

Описание солнечной системы

Состав оборудования:
  • АКБ: Delta GEL 12-65 (12 В, ёмкость С10 = 65 Ач)
  • Контроллер заряда: серия PWM2410
  • Солнечная панель: Delta SM 150-12 P
  • Светильник: СТИК-24 SSO-24/32-05.3(WDO-P), светодиодный низковольтный уличный, 32 Вт

Перед установкой ABLogger было проведено тестирование АКБ.

Тестирование АКБ перед установкой ABLogger

1) Согласно инструкции на АКБ: «Для продления срока службы батареи на 15–30% вы можете долить раствор через 400–600 дней с момента начала эксплуатации батареи.» Фактически указанный раствор серной кислоты имеет плотность 1.20. В АКБ была долита дистиллированная вода.

2) Проведена проверка на соответствие измеренных электрических параметров АКБ заявленным производителем. Измерение напряжения и внутреннего сопротивления производились с помощью анализатора AEA30V, определение реальной ёмкости — с помощью активатора AEAC-12V.

  • Напряжение на АКБ: 12,5 В
  • Внутреннее сопротивление: 37,48 мОм (норма производителя: 5,6 мОм)
  • Фактическая ёмкость: 0 Ач
⛔ Внимание: Внутреннее сопротивление 37,48 мОм — в 6 раз больше значения, заявленного производителем (5,6 мОм). Фактическая ёмкость АКБ: 0 Ач.

3) После проверки АКБ была заряжена в соответствии с технической документацией, вследствие чего:

Фактическая ёмкость АКБ увеличилась до 4,83 Ач (7% от номинала).

4) Так как заряд в соответствии с технической документацией не дал положительных результатов, был проведён контрольно-формирующий цикл (далее — КФЦ), вследствие чего:

✓ Фактическая ёмкость АКБ увеличилась до 31,92 Ач (49% от номинала), а внутреннее сопротивление уменьшилось до 6,13 мОм (что всё равно больше значения, заявленного производителем). По данным КФЦ установлено, что в АКБ присутствует отстающий элемент.

Данные на индикаторе АКБ перед установкой ABLogger:

⚠ Важно: Согласно данным на индикаторе: АКБ полностью заряжена — что не соответствует действительности. Напряжение = 13,29 В, АКБ находится в эксплуатации 495 дней.

Мониторинг солнечной системы: 50 часов с ABLogger

После установки обслуженной АКБ (с учётом того, что она неисправна, но работоспособна) произведена диагностика солнечной системы с помощью ABLogger.

Мониторинг солнечной системы осуществлялся в течение 50 часов. Графики представлены ниже:

Разобьём графики на участки и рассмотрим каждый участок по отдельности.

Анализ по участкам: день за днём

Первые сутки (10:15–17:54)

Сразу после установки ABLogger (время 10:15 до 12:04) система поддерживала АКБ в заряженном состоянии (напряжение на АКБ 14,76 В). Затем напряжение на АКБ падает до 14,13 В и держится до 17:54.

За первые сутки АКБ приняла всего 2,65 Ач, что обусловлено, кроме реальных характеристик системы, тем, что было пасмурно.
Первая ночь (17:54–5:15)

Когда датчик освещённости дал команду на включение светильника, напряжение на АКБ резко снизилось до 12,59 В. Так как светильник работал всю ночь, к 5:15 следующих суток напряжение на АКБ снизилось до 10,2 В.

⛔ Внимание: За ночь АКБ отдала 27 Ач.
Вторые сутки (7:48–17:56)

Утром следующего дня, в 7:48 с восходом солнца, отключается светильник, и напряжение на АКБ поднимается до 10,4 В. В 9:50, когда солнца достаточно, начинает работать солнечная панель и напряжение вырастает до 12,8 В. Затем с 12:30 начинает работать контроллер заряда, который должен поддерживать 10 Ампер на выходе, однако он поддерживает ток только 4,5 Ампера.

⛔ Внимание: Солнечной энергии и/или возможностей контроллера недостаточно для заряда АКБ, поэтому к 17:56 АКБ восполнила только 13,68 Ач из 27 Ач потраченных.
Вторая ночь — третьи сутки (до 7:42)

Вечером, когда зашло солнце, включился светильник, к 20:02 напряжение падает до 12,34 В. Затем, из-за того, что в АКБ присутствует отстающий элемент, напряжение резко снижается до 10,56 В. К 7:42 следующих суток напряжение на АКБ составляет всего 10,03 В, т.е. АКБ глубоко разряжена.

⛔ Внимание: За ночь АКБ отдала 18,12 Ач.

Утром следующего дня, с восходом солнца, фонарь выключают, и напряжение на АКБ постепенно растёт до 10,6 В. Затем, в 10:24 солнечная панель активируется, и напряжение на АКБ вырастает до 13,18 В.

⚠ Важно: Такое резкое повышение напряжения указывает на наличие отстающего элемента в АКБ.

График ёмкости: детальный разбор

На момент установки ABLogger на солнечную систему ёмкость АКБ была 31,92 Ач.
Динамика ёмкости по суткам:
  • 1-е сутки (10:05–17:55): АКБ приняла 2,65 Ач
  • 2-е сутки до 7:47: АКБ отдала 27 Ач
  • 2-е сутки до 17:56: АКБ приняла 13,68 Ач
  • 3-и сутки к 7:46: АКБ отдала 18,12 Ач
  • 3-и сутки до 12:12: АКБ приняла 11,25 Ач
⛔ Внимание: По поведению графика ёмкости видно, что солнечная система не способна восполнить ёмкость, отданную АКБ в тёмное время суток, из-за чего АКБ всегда находится в недозаряженном состоянии и деградирует.

Вывод

⛔ Данная солнечная система неработоспособна в погодных условиях Сибири.

При этом, даже если бы система работала, то стоимость эксплуатации такого фонаря только исходя из срока службы АКБ составляет 37 рублей в день.