Контроллер заряда ветрогенератора WindSanPro

1.1 Данный контроллер предназначен для работы ветрогенераторов, гидротурбин и солнечных панелей, а также имеет широкое применение для многих устройств как стабилизатор и зарядное устройства.

1.2. Особенность контроллера WindSanPro это то, что на него можно подавать переменное напряжение до 120в, а также он имеет встроенный Wi-Fi модуль который позволяет мониторить и управлять с любой точки мира. 

1.3. WindSanPro имеет график показаний и счетчик выработки мощности 

2. Назначение и область применения 

2.1. Контроллер WindSanPro, далее устройство, предназначено для контроля работы ветроустановки в комплекте с трехфазным электрогенератором, или другим источником электроэнергии, как переменного, так и постоянного тока. Выполняет регулирование выходной мощности согласно заданным параметрам конфигурации и рабочей характеристики ветрогенератора, при этом осуществляет заряд аккумуляторных батарей (АКБ) и плавную подачу мощности на тепловые электронагреватели (ТЭН).

2.2 Устройство может применяться в следующих вариантах: - в системах накопления энергии посредством аккумуляторных батарей, при этом устройство обеспечивает контролируемый заряд по току и напряжению; - системах подогревах воды, где эксплуатируются ветроустановки, для преобразования электрической энергии, использующие трехфазніе генераторы переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов.

3. Комплект поставки

3.1 WindSanPro 

3.2 Технический паспорт

3.3 Нагревательный (ТЭН) балласт под заказ отдельно

4. Технические данные

4.1 Питание:

- трехфазный генератор переменного тока, мощность Вт: 3000; 5000

- максимально-допустимое входное линейное напряжение, В: .. 11/110;

- максимально-допустимое напряжение постоянного тока, В: +15/150;

- потребляемая мощность платы управление, Вт: 3....14;

4.2. Контроллер заряда аккумуляторной батареи (АКБ):

- напряжение заряда, В:и+24...60/96;

- точность установки, В: +0,1;

- контроль тока заряда согласно модели: 15050, А: +1...50/80;

- точность установки, А: +1;

- мощность заряда согласно модели: 15050/15080, Вт: 3000/5000^*;

- метод заряда "СС-СV" с функцией поддерживающего заряда:

- повышающий ШИМ регулятор с защитой по току: для модели "+"

- понижающий ШИМ регулятор с защитой по току: для модели "-"

4.3 Канал регулирования мощности на ТЭН:

- способ регулирования мощности: ШИМ;

- максимальная амплитуда напряжения, В: +180;

- максимально-допустимый выходной ток, А: +50;

- рекомендуемое сопротивление ТЭН, Ом: >= 2....10;

- номинальная выходная мощность канала, Вт: 2500;

4.4 Дополнительные сведения:

- погрешность измерений, не более: 2%;

- встроенный ЖК-дисплей с подсветкой, строк/символов: 2/16;

- кнопочная клавиатура

- охлаждение силовых элементов (принудительное, управление: автоматическое);

- реле для переключения силовым переключателем;

- интерфейсы Wi-Fi сети;

- диапазон рабочих температур, ^оС: -10...+30^**;

- габаритные размеры (для модели 15050), мм: 300х220х100;

- масса, кг: не более 3,5 кг;

- корпус металлический;

- степень защиты корпуса: IP20;

- средний срок службы: 15 лет;

__________

^*3000/5000: мощность заряда зависит от напряжения АКБ, чем выше напряжение, тем больше мощность, например:

для Uакб=28В Iзар=50 А, ----> Pзар=1400Вт;

для Uакб=56В Iзар=50 А, ----> Pзар=2800Вт;

^**-10...+30: рекомендуется эксплуатировать при температуре не более +24^oС, при повышенной температуре окружающей среды возможно ограничение тока заряда АКБ из-за перегрева радиатора.

5. Устройство и работа изделия 

5.1 Устройство смонтировано в металлическом корпусе в состав которого входят: плата управления на базе микроконтроллера; блок силовых ключей, расположенные на теплоотводе; силовая клеммная колодка.

- жидкокристаллический дисплей в качестве дополнительного информационного звена, который имеет 2 строки по 16 символов в каждой, с подсветкой; 

- настройки через жк дисплей ограничены, основные настройки через Wi-Fi.

- кнопочная клавиатура, при помощи которой возможны следующие операции:

- сброс защиты, осуществляется нажатием на кнопку "<<<<" в лево и удержании ее 0,5 сек;

- блокировка ветрогенератора осуществляется нажатием на кнопку ">>>>" в право и удержанием ее 0,5 сек;

- стрелка в лево и в право, в меню используется для перемещения курсора.

-  стрелка вверх и вниз используется для увеличения и уменьшения значений, а также листания.

- просмотр и изменение параметров;

- просмотр учетной записи: счетчик электроэнергии и т.п...; только через Wifi

- корректировка параметров и калибровка; по Wi-Fi;

- при помощи кнопки "Ок" выполняется вход в меню, для изменения режима необходимо нажать кнопку и удерживать в пределах 0,5 сек

- силовая клеммная колодка для подключения электрических кабелей/проводов.

5.2 WindSanPro является сложным многофункциональным микропроцессорным устройством. В состав структурной схемы служат следующие основные элементы:

- в качестве основного источника электроэнергии служит трехфазный генератор переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов, или другие источники постоянного тока;

- трехфазный выпрямитель (AC/DC);

- интерфейс Wi-Fi;

- жидкокристаллический индикатор (ЖКИ);

- кнопочная клавиатура (КК);

- блок реле для блокировки ветрогенератора;

блок силовых ключей, дроссель заряда АКБ;

5.3 Основные функции устройства:

- преобразование трехфазного переменного тока в постоянный;

- измерение напряжения и силы тока генератора в цепи выпрямителя DC;

- измерение оборотов ветротурбины посредством выходной частоты электрогенератора;

- расчет мгновенной электрической мощности генератора;

- расчет мгновенной мощности ветротурбины согласно оборотам;

- измерение скорости ветра в реальном времени;

- измерение и регулирование напряжения и силы тока заряда АКБ;

- плавное регулирование мощности на ТЭН при помощи широтно-импульсной модуляции (ШИМ);

- вывод данных на встроенный ЖКИ: +Wi-Fi

- напряжение в цепи постоянного тока;

- значение силы тока генератора после выпрямителя;

- мгновенное значение мощности генератора в цепи постоянного тока;

- обороты ветротурбины "об/мин" (rpm);

- значение скорости ветра "м/сек";

- напряжение АКБ;

- значение силы тока заряда АКБ;

- текущее значение в процентах ТЭН;

- счетчик электроэнергии кВАч, максимальное значение, сбрасываемый и не сбрасываемый

- вывод информации о сработанной защите;

- просмотр графика текущих параметров; только по Wi-Fi;

- просмотр и изменение параметров посредством кнопочной клавиатуры; +Wi-Fi

- срабатывание защиты по максимальному напряжению в цепи постоянного тока;

- срабатывание защиты при превышении напряжения АКБ;

- срабатывание защиты при неисправности измерительных цепей, датчиков и т.п.

- автоматическая остановка турбины если произошло:

-- срабатывание защиты;

-- превышение скорости ветра выше установленного значения в меню, превышение балласта;

-- выбор режима "ПУСК/СТОП";

--- при полном заряде АКБ и отсутствии электрической нагрузки;

-- ручной/автоматический сброс защиты, в ручном режиме необходимо нажатие кнопки "<<<<" 

-- прием и передача данных по сети WiFi физического интерфейса;

-- счетчик наработанной электроэнергии; только по WiFi;

-- программирование параметров конфигурации;

-- калибровка измерительных каналов

-- сброс защиты.

6. Меры безопасности

6.1 На устройство распределяются правила эксплуатации и безопасности обслуживания установок с напряжением до 500 В.

6.2. Видом опасности при работе с установкой является поражающее действие электрического тока.

6.3 К работе по проверке, обслуживанию и эксплуатации устройства должны допускаться лица не моложе 18 лет, имеющие необходимую квалификацию и обученные правилам обращения с установками до 500 В.

6.4 Перед наладкой и эксплуатацией устройство необходимо подключить к контуру заземления.

6.5 Ремонт производить только после остановки ветротурбины, блокирования электрогенератора при помощи замыкания обмоток или механически.

После замыкания обмоток электрогенератора, как описано выше, необходимо отключить от WindSanPro. Далее необходимо отключить однополюсные автоматы и все возможные подключенные источники питания, такие как: АКЬ и т.п...

Перед тем как вскрывать устройство, необходимо уже раз убедиться в принятых мерах безопасности, также выдержать паузу не менее минуты после снятия напряжения, так как на высоковольтном выпрямителе может остаться заряд с опасным для жизни уровнем напряжения до 170В, по необходимости разрядить через резистор!

6.6 Запрещается во время работы отсоединять или присоединять кабели, заменять предохранители, вскрывать устройство.

6.7 Будьте внимательны при работе устройства с открытой крышкой.

6.8 Сопротивление изоляции электрической цепи питания устройства при температуре окружающего воздуха +20^оС и относительной влажности до 80% должно быть не менее 20 х 106 Ом.

Внимание! Необходимо обратить особое внимание на то, что устройство на выходе формирует высокое напряжение постоянного тока. При использовании, каких либо коммутирующих элементов необходимо устанавливать искрогасители, так как при размыкании цепи постоянного тока может возникнуть электрическая дуга, которая может разрушить контактную площадку и далее спровацировать возгорание! В качестве простого способа можно установить параллельно размыкающим контактам неэлектролитический конденсатор переменного тока, например: "2мкФ 400В", при этом необходимо не забывать о том, что в таком случае цепь полностью не разомкнута и возможно поражение электрическим током, так как на конденсаторе может остаться заряд!

8. Подготовка к работе

8.1 Перед началом работы устройства внешним осмотром необходимо убедиться в отсутствии видимых повреждений и других дефектов, которые могут нарушить его работоспособность.

8.2 Прежде чем выполнить запуск ветроустановки, необходимо выполнить программирование параметров. Подайте питание, включив АКБ. После подачи питания засветится ЖКИ. После подачи питания засветится ЖКИ. После подачи питания контроллер сразу переходит в режим "СТОП" , необходимо перевести устройство в режим "ПУСК" нажатием на кнопку "<<<<" и удержанием ее на 0.5 секунд.

8.3 Далее следует воспользоваться кнопочной клавиатурой или подключить Wi-Fi к мобильному телефону. Активируйте Wi-Fi выберете сеть WinSan пароль 12345678 после этого вводим в любом браузере адрес 192.168.4.1 убедитесь, что нет лишних пробелов и нажмите ввод. Подключение компьютера или мобильного телефона необходимо для более удобной эксплуатации устройства при наладочных работах, так как через кнопочное меню много ограничений по настройке и калибровке! Если необходимо выполнить работы по корректировке параметров без детальной проверки работы функций защит - достаточно воспользоваться кнопочной клавиатурой.

8.4. Выполните программирование по WinSanPro или ручного ввода при помощи клавиатуры, действуя согласно инструкциям и указаниям.

8.5 Убедившись в правильной установке параметров, запустите ветроустановку:

- далее разблокируйте механическую часть ветротурбины, если применяется;

- ветроэлектростанция готова к пуску, если выполнены все инструкции, далее необходимо установить рабочий режим ветротурбины, для этого необходимо нажать на кнопку >>>> вправо и удерживать ее 0,5 секунд, при наличии достаточной скорости ветра произойдет запуск ветротурбины;

- внимательно проследите за работой ветроустановки, сверьте показания ЖК-дисплея с показаниями измерительных приборов: вольтметр и амперметр (токовые клещи), если параметры не соответствуют необходимо выполнить калибровку измерительных каналов;

- настройте параметры устройства таким образом, чтобы ветротурбина работала максимально устойсивто, при этом надо учитывать скорость реакции WindSanPro на изменение оборотов, которые должны без скачков и достаточно равномерно изменяться - параметр "Slow mode": при увеличении значения будет замедляться регулирование мощности, а при уменьшении данного параметра - ускорятся; слишком быстрая реакция контроллера на изменение оборотов турбины может привести к сильным токовым скачкам в силовых цепях, а при медленной - недогруз/перегруз ветрового колеса при увеличении/уменьшении скорости ветра. Данный параметр подбирается опытным путем, и изначально может быть выставлен в пределах от 30 до 50 единиц, как показывает практика (рекомендуется число 50 выставить один раз и не менять).

8.6 Для установки турбины необходимо выполнить следующие действия:

- перевести устройство в режим остановки, нажав на кнопку вправо и удерживая ее 0,5 секунд, после чего выходной канал ТЭН полностью выключится без каких либо ограничений, для того чтобы нагрузить электрогенератор;

- дождаться момента, когда обороты ветротурбины установились к минимальным;

- выполнить дополнительную остановку ветроколеса при помощи механического тормоза, лебедки управления углом лопасти, если она используется;

- убедившись в безопасных оборотах, включите электрическую блокировку, для этого переведите автомат в положение включено, в зависимости от скорости ветра ветротурбина будет удерживаться электрогенератором до определенных оборотов, или полностью будет остановлена.

8.7 После наладки оборудования, пользуясь программным обеспечением, скопируйте и сохраните скриншот с параметрами конфигурации.

8.8 Устройство готово к эксплуатации, ели правильно выполнены все технические условия по наладке и не обнаружены дефекты его функционирования.

Внимание! Не рекомендуется включать автоматический выключатель блокировки автомата трех фаз во время вращения ветротурбины на рабочих оборотах, его использование необходимо только при малых оборотах безопасных для механических частей ветроустановки. При резком замыкании обмоток электрогенератора на средних и высоких оборотах возможно повреждение и выход из строя ветроустановки. Калибровка измерительных каналов производится у производителя, поэтому изменения выполнять только в случае несоответствия данных контроллера, только проверенными приборами! Неправильная калибровка может вызвать некорректную работу!

9. Операции с кнопочной клавиатурой

9.1 Основные функции и описание разделов меню. Устройство оснащено кнопочной клавиатурой, которая предназначена для просмотра и корректировки даных. Клавиатура оснащена кнопками, которые выполняют следующие функции:

- "Ок" - вход в меню и выход из меню;

- стрелка "Вниз" - перелистывание разделов/подразделов, параметров, уменьшение значений (действие "Меньше");

- стрелка "Вверх" - перелистывание разделов/подразделов, параметров, уменьшение значений (действие "Больше");

- "Лево" - выход из блокировки ветротурбины, перелистывание влево по меню, полный выход из подменю. (Смотреть на стрелочные подсказки на экране)

-"Право" - блокировка ветротурбины, перелистывание вправо по меню. (Смотреть на стрелочные подсказки на экране)

При помощи клавиатуры можно выполнить следующие операции:

- Войти в меню и подменю, чтобы произвести настройки.

- ≪ОК≫- вход в меню и выход с подменю
- ≪ВВЕРХ≫≪ВНИЗ≫- выбор подменю
- Seting AKB ≫≫ ≪ПРАВО≫ вход в подменю ≪≪EXIT выход
- Seting PRM ≫≫ ≪ПРАВО≫вход в подменю ≪≪ EXIT выход
- Seting BALAST ≫≫ ≪ПРАВО≫вход в подменю ≪≪EXIT выход

-Vin 050 Установка максимального входного напряжения, после привышения которого начинает работать балласт для плавного торможения ветротурбины.

-Vakb-56.8 Установка максимального напряжения заряда АКБ
-Iakb-10.0A Установка максимального тока заряда АКБ

......