Как правильно подобрать контроллер заряда аккумуляторов от солнечных панелей?
Контроллер заряда аккумуляторной батареи выполняет несколько важнейших функций, которые сводятся к оптимизации схемы питания АКБ, сохранению ресурсов солнечной батареи и предотвращению фатальных поломок. Контроллер регулирует уровень заряда на системах как автономного, так и резервного электропитания.
Покупка контроллера заряда АКБ – на что обратить внимание
Выбирая контроллер, следует обратить внимание на ряд технических параметров, которые позволят получить оптимальную по мощности систему электроснабжения. Прежде всего, следует знать о технологических различиях контроллеров, которые реализованы в основных видах этих устройств, существующих на сегодняшний день.
Схема заряда батареи АКБ
В первую очередь вам нужно выяснить схему заряда вашей аккумуляторной батареи. Существуют две основные технологии: MPPT и PWM. Первая расшифровывается как Maximum Power Point Tracking и переводится с английского как «слежение за точкой максимальной мощности». Устройства, поддерживающие эту технологию, в среднем на 30% эффективнее стандартных PWM-аккумуляторов, так как последние не используют всю мощность солнечной панели, в результате чего часть ее просто теряется. Принцип работы контроллера для АКБ со схемой заряда MPPT основан на обнаружении точек с наивысшей мощностью и распределением всего объема энергии в среде доступа. Последние модели подобных контроллеров обладают сверхвысокой скоростью обнаружения точек максимальной мощности, которая исчисляется секундами, и на 10% превосходят стандартные MTTP-устройства по эффективности в эксплуатации.
Регулировка параметров и выбор схемы заряда
Немаловажным фактором, определяющим срок службы АКБб, является правильно подобранное напряжение в сети. Напряжение на одних и тех же участках заряда различается в зависимости от типа батареи (кислотные, литий-ионные, АГМ, гелиевые, наливные). Контроллер заряда АКБ в свою очередь имеет функционал параметров, позволяющий производить настройку под тот или иной тип аккумуляторного устройства.
Датчик температуры
Показателем качественного контроллера является, среди прочего, наличие встроенного или внешнего датчика температуры. Функция датчика состоит в определении температуры устройства и компенсации температуры напряжений заряда. Это регулирование напряжения заряда в соответствии с температурой аккумуляторной батареи предотвращает преждевременный износ и продлевает срок службы АКБ.
Выбор контроллера с учетом напряжения аккумуляторной батареи
Технические характеристики солнечных панелей и аккумуляторов имеют определяющее значение при выборе подходящей модели контроллера заряда. Изучая ассортимент актуальных на сегодняшний день моделей контролеров, несложно заметить, что они способны работать со всеми возможными уровнями напряжения солнечных панелей и батарей (12, 24, 36 и 48 вольт). Для долговечной работы АКБ должно соблюдаться условие: контроллер соответствует максимальному напряжению устройства энергосбережения.
Ориентация на входное напряжение солнечной батареи
Для того чтобы обезопасить ваше регулирующее устройство от поломки в связи с не гарантийным случаем, необходимо обращать внимание не только на характеристики входного напряжения солнечной панели, но и на так называемый «холостой ход» при невысоких температурах воздуха в окружающей среде. Если этот момент не учитывать, поломка входных каскад регуляторов неминуема. Чтобы верно рассчитать «холостой ход», используйте коэффициент 25%, который будет учитывать увеличение напряжения сети при низком температурном режиме. Приведем наглядный пример. При использовании для электропитания солнечной панели с «холостым ходом» 37,4 вольт в комплекте с контроллером заряда с наивысшей мощностью 150 вольт, необходимо создавать одну цепь не более чем из трех панелей. Считаем по формуле: «холостой ход» * 25% * количество панелей. Получаем 37,4 вольт *25%*3 шт. = 140,25. Превышение максимальной мощности приведет к выходу из строя оборудования.
Выбор по силе выходного тока
Помимо входного напряжения, важным фактором при выборе контроллера является соответствие по силе выходного тока. Расчет производят по формуле: складываем мощности всех батарей и делим получившееся число на напряжение всего объема энергонакопителей в стадии разряда.
Рассмотрим конкретный пример: система содержит солнечную батарею (2250 W) из 9 плит, каждая обладает мощностью 250 W, и вы применяете аккумулятор с характеристикой 48 вольт. По указанной выше формуле вам нужно суммарную мощность разделить на минимальное напряжение аккумулятора в разряженном состоянии, другими словами – минимальное выходное напряжение, что в данном случае соответствует значению 44 В, и далее умножить на коэффициент 25%. Получим: 2250/44*25%= 64 А. Следовательно, для данной системы предпочтительными являются контроллеры с силой выходного тока 64 А и более.
При использовании всех вышеперечисленных правил подбора контроллер минимизирует нагрузки на систему и позволяет получить самый высокий заряд аккумуляторов.
15 октября 2014
описание, виды, преимущества, как подобрать
Солнечный контроллер – специальный электроприбор, который отвечает за заряд аккумулятора от солнечной батареи. Обойтись без него невозможно, поскольку бесконтрольная зарядка-разрядка всегда заканчивается выходом АКБ из строя.
Задачи, которые решает контроллер заряда солнечной батареи
- Отключает АКБ, как только она полностью зарядится;
- Регулирует напряжение и ток заряда в зависимости от уровня заряда АКБ и нагрузки;
- Отключает потребителей, когда заряд снижается до критического минимума;
- Повторно подключает потребителей, когда уровень заряда восстановится;
- Осуществляет автоматический контроль за ходом зарядки;
- Подключает фотоэлементы для зарядки в авто-режиме.
Использование этого простого прибора позволяет существенно увеличить эксплуатационный ресурс аккумулятора , а так же получить от солнечных батарей их максимум.
Основные виды
- PWM (ШИМ) контроллеры заряда. Позволяют добиться 100% зарядки АКБ. Но в следствии отсутствия механизма преобразования излишков напряжения в силу тока и технологии слежения за точкой максимума, данный тип контроллеров не в состоянии выжать из солнечных батарей все на что они способны. Устройства данного типа как правило используются в небольших системах мощностью до 2 кВт.
- МРРТ контроллеры заряда. Самые продвинутые и сложные на сегодняшний день. Они эффективны и надежны в работе, обладают расширенным спектром настроек и различными элементами защиты. Применение контроллеров данного типа позволяет ускорить окупаемость солнечных электростанций. За счет механизма преобразования напряжения в силу тока и интеллектуальной системой слежения за точкой максимума, их эффективность на 20-30% выше, по сравнению с предыдущими моделями. Устройство данного типа используются как в маленьких так и в больших (промышленных) объектах. А так же в местах с ограниченной площадью для размещения солнечных батарей в ситуации когда необходимо получить от них максимум (к примеру, на автомобилях, катерах или яхтах)
Какой контроллер выбрать?
При выборе стоит исходить из мощности и производительности системы. Если они невелики, будет достаточно PWM – доступно по цене, просто и надежно в эксплуатации.
Если же система с солнечными панелями выдает повышенную мощность, а от нее зависит питание важных приборов, тогда стоит отдать предпочтение МРРТ. Приборы этого типа способны настроить максимально эффективную работу оборудования солнечной электростанции.
Можно ли обойтись без контроллера?
Контроллер заряда солнечной батареи выполняет всего одну, но очень важную функцию – управляет уровнем заряда АКБ. Если его не устанавливать, будет невозможно контролировать процесс заряда-разряда, он будет длиться без остановки, что неизбежно приведет к закипанию электролита и выходу аккумулятора из строя.
Есть вариант, который используют некоторые умельцы, – заменяют контроллер вольтметром. Это не удобно и мало эффективно, поскольку приходится самостоятельно управлять процессом, что не исключает человеческий фактор.
Компания «ТехноЛайн» предлагает купить солнечный контроллер во Владивостоке – по лучшей цене в регионе, с доставкой и гарантиями безупречной функциональности.
Передовые решения в области автономного и резервного электроснабжения – наша специализация. Покупая у нас, вы не только экономите свой бюджет за счет наших доступных цен, но и получаете консультацию и помощь первоклассных профессионалов с высшим техническим образованием. Ответим на все вопросы, поможем с выбором оптимального по параметрам оборудования.
для АКБ от солнечных батарей, mppt контроллер
Как показывает практика, автономное энергообеспечение частного дома или небольшого производственного предприятия при помощи мини-станций на солнечных батареях — прибыльное вложение инвестиций. Владельцы бытовых гелиосистем платят за энергоресурсы по «зеленым» тарифам, а фактически пользуются электричеством бесплатно.
По статистике, солнечные панели мощностью 20–30 кВт окупаются уже через 5–7 лет активной эксплуатации. Чтобы интегрировать инновационные экотехнологии в действующую схему электроснабжения частного дома, кроме самих фотопанелей, дополнительно потребуется приобрести вспомогательное оборудование: аккумулирующие емкости (АКБ), инверторы, предохранители, а также контроллер заряда солнечной батареи — регулятор напряжения.
Какие функции выполняют регуляторы для гелиосистем
Контроллер заряда разряда АКБ — компактное электронное устройство со встроенным микропроцессором, которое в автоматическом режиме распределяет электроэнергию, полученную от фотоэлементов. Первостепенная задача «умной» электроники заключается в поддержании стабильного напряжения. Кроме этого, коммутационное устройство надежно защищает стационарные аккумуляторные батареи от перезаряда и переразряда.
- защита системы от перенапряжения и разрыва электроцепи;
- выбор оптимального значения тока для конкретного типа аккумулятора;
- мониторинг состояния АКБ (отключение при достижении 100% заряда или превышении установленного предела).
Контроллер солнечных батарей на программном уровне регулирует схему работы подключенных к системе аккумуляторов и обеспечивает оптимальный расход генерируемого электрического тока. Это повышает КПД электростанции в целом, а также в 2 раза продлевает срок эксплуатации оборудования и оптимизирует уровень заряда АКБ. Установка автоматического регулятора позволит сэкономить на сервисном обслуживании гелиосистем в будущем.
Принцип работы контроллера заряда аккумулятора
Без интеллектуальной системы распределения энергоресурсов, генерируемый ток будет поступать на клеммы АКБ постоянно, что неизбежно приведет к повышению напряжения. Для каждой аккумуляторной батареи предусмотрены собственные показатели предельного значения — этот параметр зависит от типа конструкции АКБ и температуры окружающей среды.
Когда напряжение превысит рекомендуемый уровень, возникнет перезаряд, что приведет к резкому повышению температуры электролита. Аккумулятор начнет закипать и интенсивно выбрасывать в воздух пары дистиллированной воды. Если ничего не предпринимать, то ресурс АКБ сократится вдвое. На практике известны случаи, когда аккумулирующие емкости спустя время полностью пересыхали. Чтобы этого избежать, производители модульных фотопанелей предлагают два альтернативных варианта:
- измерять напряжение вручную и самостоятельно контролировать процесс генерации и аккумуляции электрического тока;
- установить контроллер для солнечных батарей — в данном случае коммутационный прибор автоматически адаптирует работоспособность гелиосистемы под нужды потребителя.
В ночное время суток контроллер батареи находится в «спящем» режиме. После попадания лучей солнца на фотоэлементы генерируемый постоянный ток будет проходить через коммутационное устройство. Когда напряжение станет больше 10 В, электрический ток будет перенаправлен на диод Шоттки, а затем только попадет в аккумуляторную батарею.
Если напряжение превысит 14 В, автоматически включится усилитель, который откроет MOSFET — транзистор с изолированным затвором. В этот момент заряда аккумуляторов не будет. После полной разрядки конденсатора МДП-транзистор закроется, и АКБ автоматически будет заряжаться. Сам процесс подзарядки длится до того момента, пока напряжение снова не поднимется до предельного уровня.
Какие параметры контроллера надо учитывать
На контроллер для солнечной панели может поступать напряжение одновременно от нескольких гелиосистем, которые соединены по различным схемам. Чтобы контроллер заряда батареиработал правильно, крайне важно принимать во внимание суммарные показатели входного напряжения и номинальные значения тока.
Желательно предусмотреть также запас технических характеристик на уровне 20–25%. Для чего это нужно? Во-первых, производители часто завышают реальные параметры работы фотоэлементов на солнечных панелях. Во-вторых, излучение солнца нестабильно — при аномальной активности показатели солнечной энергии запросто могут превысить допустимый расчетный предел.
Формула для приблизительных расчетов — 1,2P ≤ I×U, где:
- P – суммарная мощность фотопанелей;
- I – ток на выходе коммутационного прибора;
- U – выходное напряжение под нагрузкой.
Нежелательно использовать контроллеры для солнечных панелей, как универсальные источники электропитания — не рекомендуется подключать к ним электронные приборы бытового применения, так как по умолчанию эти модули рассчитаны исключительно на «прямой контакт» с аккумуляторами.
В каком месте надо устанавливать регулятор
Монтируется устройство непосредственно между аккумуляторной батареей и активной гелиосистемой. При использовании бытовых приборов (стиральная машина, телевизор и др.) в схему подключения обязательно надо добавить 1–2 инвертора, которые необходимы для преобразования постоянного тока (12 В) в переменный на 220V. Инвертер подключается к системе сразу после АКБ.
Дополнительно потребуется установка предохранителя для надежной защиты оборудования от перегрузок и коротких замыканий. Если используется сразу несколько фотопанелей, то рекомендуется монтировать автоматические предохранители между каждым рабочим узлом системы, начиная монтаж от солнечной батареи.
Какие различают виды модулей-контроллеров
Перед тем, как выбрать контроллер заряда, не лишним будет разобраться в основных технических характеристиках приборов. Главным отличием между популярными моделями регуляторов заряда солнечных батарей считается метод обхода ограничения лимитного напряжения. Выделяют также функциональные характеристики, от которых напрямую зависит практичность и удобство использования «умной» электроники. Рассмотрим популярные и востребованные разновидности контроллеров для современных гелиосистем.
1) On/Off контроллеры
Самый примитивный и ненадежный способ распределения энергоресурсов. Его главный недостаток — аккумулирующая емкость заряжается до 70–90% от фактической номинальной емкости. Первостепенная задача On/Off моделей заключается в предотвращении перегрева и перезаряда АКБ. Контроллер для солнечной батареи блокирует подзарядку при достижении лимитного значения напряжения, поступающего «свыше». Обычно это происходит при 14,4V.
На таких солнечных контроллерах используется порядком устаревшая функция автоматического отключения режима подзарядки при достижении максимальных показателей генерируемого электрического тока, что не позволяет зарядить АКБ на 100%. Из-за этого происходит постоянный недобор энергоресурсов, что негативно сказывается на сроке службы аккумулятора. Поэтому такими солнечными контроллерами пользоваться при установке дорогостоящих гелиосистем нецелесообразно.
2) PWM контроллеры (ШИМ)
Управляющие блоки-схемы, функционирующие по методу широтно-импульсной модуляции, справляются со своими прямыми обязанностями гораздо лучше, чем приборы типа On/Off. ШИМ контроллеры предотвращают чрезмерный перегрев аккумулятора в критических ситуациях, повышают способность принятия электрического заряда и контролируют сам процесс обмена энергией внутри системы. PWM контроллер дополнительно выполняет ряд других полезных функций:
- оснащен специальным датчиком для учета температуры электролита;
- вычисляет температурные компенсации при различных напряжениях заряда;
- поддерживает работу с разными видами аккумулирующих емкостей для дома (GEL, AGM, жидко-кислотные).
Пока напряжение находится ниже 14,4 В, АКБ подключен к солнечной панели напрямую, благодаря чему процесс подзарядки происходит очень быстро. Когда показатели превысят максимально допустимое значение, солнечным контроллером напряжение автоматически будет понижено до 13,7 В — в этом случае процесс подзарядки не будет прерван и батарея зарядится на 100%. Температура работы устройства колеблется в пределах от -25℃ до 55℃.
3) МРРТ контроллер
Данный тип регулятора постоянно контролирует ток и напряжение в системе, принцип работы построен на обнаружении точки «максимальной мощности». Что это дает на практике? Использовать МРРТ контроллер выгодно, поскольку он позволяет избавиться от излишков напряжения с фотоэлементов.
Эти модели регуляторов используют широтно-импульсные преобразования в каждом отдельном цикле процесса подзарядки АКБ, что позволяет увеличить отдачу солнечных панелей. В среднем экономия составляет порядка 10–30%. Важно помнить, что ток на выходе из аккумуляторной батареи всегда будет выше входящего тока, который поступает от фотоэлементов.
МРРТ-технология обеспечивает зарядку аккумуляторов даже при облачной погоде и недостаточной интенсивности солнечного излучения. Целесообразнее применять такие контроллеры в гелиосистемах мощностью 1000 Вт и выше. МРРТ контроллер поддерживает работу с нестандартными напряжениями (28 В или другие значения). КПД держится на уровне 96–98%, а значит, практически все солнечные ресурсы будут преобразованы в постоянный электрический ток. Контроллер МРРТ считается самым лучшим и надежным вариантом для бытовых гелиосистем.
4) Гибридные контроллеры заряда
Это оптимальный вариант, если в качестве электростанции для частного дома используется комбинированная схема электроснабжения, которая состоит из гелиоустановки и ветрогенератора. Гибридные устройства могут работать по технологии МРРТ или PWM, но при этом вольтамперные характеристики будут отличаться.
Ветрогенераторы вырабатываю электричество неравномерно, что приводит к непостоянной нагрузке на аккумуляторы — они функционируют в так называемом «стрессовом режиме». При возникновении критической нагрузки солнечный контроллер гибридного типа сбрасывает избыточную энергию при помощи специальных тэнов, которые подключаются к системе отдельно.
Как подключить блок-регулятор самостоятельно
Схема контроллера заряда для подключения к гелиоустановке достаточно проста: нужно соединить между собой все рабочие элементы, не нарушая полярность. Некоторые владельцы гелиосистем придерживаются смешанного способа подключения, когда аккумуляторы соединены друг с другом параллельно, а к блоку-регулятору подключаются в последовательном порядке. Количество АКБ для подключения к системе не ограничено. Но для больших аккумулирующих «массивов» дополнительно потребуется установить мощный блок-инвертор, который справится с повышенной нагрузкой.
Домашние умельцы могут смастерить контроллер заряда батареи своими руками — для это обычно используют транзисторы, способные выдерживать силу электрического тока до 50 А, автомобильный реле-регулятор, диоды и резистор на 120 кОм. Эффективность самодельных моделей контроллеров для солнечной батареи будет «хромать», по сравнению с заводскими приборами, но для маломощных и экспериментальных гелиосистем такой вариант вполне уместен.
Как правильно выбрать контроллер заряда для солнечных батарей
Главная » Разное » Как правильно выбрать контроллер заряда для солнечных батарейКак подобрать контроллер заряда для солнечных батарей
Статья посвящена выбору характеристик контроллера заряда аккумуляторов для солнечной электростанции
Как подобрать контроллер заряда
Вопрос – как выбрать контроллер заряда для солнечной электростанции является одним из главных при расчете солнечной системы. При всей кажущейся сложности этого вопроса, его можно существенно упростить. Это мы и попытаемся сделать в этой статье.
Итак:
Выбор контроллера заряда является четвертым этапом при расчете солнечной системы. После выбора требуемого инвертора (ссылка), расчета требуемой емкости аккумуляторов и определения требуемой суммарной мощности солнечных панелей можно приступить к выбору контроллера заряда.
О том какие контроллеры бывают и какой тип контроллера выбрать вы можете прочитать тут – http://oporasolar.ru/a171898-chto-takoe-kontroller.html
Поэтому останавливаться на этом мы не будем, а приведем способы расчета для двух типов контроллеров PWM (ШИМ) и MPPT.
Подбор PWM (ШИМ) контроллера заряда АКБ
При подборе контроллера данного типа мы будем прежде всего опираться на 2 основных характеристики это допустимая сила тока (5А, 10А, 20А, 50А) и рабочее напряжение (12В, 24В, 48В).
Немного подробнее об этих характеристиках:
Допустимая сила тока определяет максимальный ток от солнечных панелей который будет выдерживать контроллер.
Рабочее напряжение – это режимы в которых контроллер может функционировать. В зависимости от схемы соединения солнечных панелей и аккумуляторов – мы можем выбрать режим работы – рабочее напряжение.
О том какие варианты соединения Аккумуляторов и Солнечных панелей могут быть, а также как будут определяться рабочие токи и напряжения – вы можете прочитать тут – http://oporasolar.ru/a171380-varianty-podklyucheniya-akkmulyatorov.html
И тут – http://oporasolar.ru/a171460-kak-podklyuchit-solnechnye.html
Номинальная сила тока одной панели определяется как Номинальная Мощность делить на Номинальное Напряжение
Например:
для 100 ватной панели на 12 вольт мы получим 100/12=8.33А ― для одной такой панели контроллера заряда на 10А и 12В будет достаточно, но при этом надо убедиться, что банк аккумуляторов (если их несколько) собран на 12В.
Включая 2 таких панели последовательно мы получаем номинальное напряжение равное 12В*2=24В и в данном случае потребуется уже контроллер заряда который может работать в режиме 24В, при этом допустимая номинальная сила тока по прежнему остается 10А, поскольку при последовательном включении солнечных панелей, номинальный ток будет равен току одной панели – 8.33А.
Если мы включим 2 солнечных панели параллельно, то напряжение останется равным 12 В но при этом ток будет суммироваться. В нашем случае 8.33А*2=16.66А а значит контроллера заряда 20А будет достаточно.
При выборе режима включения PWM контроллера очень важно, чтобы вся система была собрана на одно номинальное напряжение – т.е. если мы включаем аккумуляторы на 24В, то и панели и контроллер и инвертор должны быть включены на 24В.
Для того чтобы определить какое максимальное количество панелей можно включить в PWM контроллер при различных режимах включения нужно умножить ток на напряжение режима включения.
Для примера определим какие панели можно включить в контроллер 30А 12/24/48В:
Итак – при включении контроллера в режиме 12 В мы имеем максимальную мощность панелей равную 12В*30А=360Вт – это может быть одна панель на 360Вт с номинальным напряжением 12В, 2 панели по 180Вт с номинальным напряжением 12В включенные параллельно, 4 панели по 90Вт с номинальным напряжением 12В включенные параллельно и так далее
При включении контроллера в режиме 24В ― имеем 24В*30А=720Вт – можно включить 6 панелей по 120Вт с номинальным напряжением 12В при этом соединив по 2 панели последовательно и затем 3 таких цепи параллельно, или другие различные варианты как в предыдущем режиме
Мы также можем включить этот контроллер в режиме 48В и тогда получим максимальную мощность панелей 48В*30А=1440Вт.
Другим важным ограничением при выборе PWM контроллера заряда считается Емкость банка аккумуляторов. Считается, что ток заряда аккумуляторов должен быть не менее 10% от значения емкости банка аккумуляторов, т.е. для аккумулятора на 100Ач нужен ток контроллера не менее 10А. При последовательном включении аккумуляторов номинальное напряжение остается неизменным, а вот емкость суммируется соответственно для двух 100Ач АКБ включенных последовательно, ток нужен уже 20А. Поэтому старайтесь выбирать режим работы контроллера так, чтобы ток заряда банка аккумуляторов не был больше номинального тока контроллера.
Подбор MPPT контроллера заряда АКБ
В случае выбора такого контроллера ситуация обстоит немного проще. Такие контроллеры преобразовывают любое напряжение панелей на входе в контроллер в требуемое номинальное для зарядки аккумуляторов.
У таких контроллеров важна еще одна характеристика – максимальное напряжение холостого хода солнечных панелей и в данном случае она определяет количество панелей и схему включения.
Напряжение холостого хода любой панели указано в инструкции к солнечной панели или на самой панели с обратной стороны называется Uoc (U open circuit). Например для панели 150Вт (Моно) 12В напряжение холостого хода составляет порядка 23В.
Что касается подбора контроллера по току – ситуация аналогичная PWM контроллерам.
Например в контроллер MPPT на 60А и 150В Напряжение холостого хода можно включить последовательно 6 моно панелей по 150 Вт с напряжением холостого хода 23В (23В* 6=138В меньше 150В). При этом включить параллельно эти же 6 панелей мы не сможем, поскольку для каждой панели номинальный ток будет равен 150Вт/12В=12,5А. А это значит что включив параллельно 4 таких панели мы получим ток уже 50А. Поэтому в данном случае очень важно определить схему включения панелей так, чтобы получить максимальную суммарную мощность.
При использовании данных панелей мы можем подключить до 24 таких панелей – по 6 панелей последовательно и далее 4 цепочки параллельно.
На этом все сложности выбора контроллеров заряда заканчиваются.
Есть более научные способы расчета требуемых характеристик контроллеров, но в целом результаты таких расчетов не будут существенно отличаться от предложенного нами способа. Если Вам интересны такие способы расчета ― следите за появлением новых статей ― мы будем стараться подробно разбирать все нюансы.
Если у вас возникли сложности при расчетах – звоните +7-903-008-34-37 и мы с радостью поможем вам разобраться. Кроме того мы сделаем для вас расчет системы любой сложности абсолютно бесплатно!
oporasolar.ru
Как грамотно выбрать контроллер для солнечных батарей
Дата публикации: 2 января 2019
Автономные гелиосистемы, которые не требуют подключения к общей сети, состоят из множества элементов: солнечных батарей, инвертора, аккумулятора, реле и т.д. Ключевую роль в системе занимает контроллер. Он регулирует работу гелиосистемы и управляет аккумулятором. Главная задача контроллера — не допустить разрядки аккумулятора, а также не позволить ему перегружаться. Это позволяет продлить срок службы аккумулятора и предупредить его поломку в случае перегрузок.
Как подобрать контроллер заряда для солнечных батарей
В первую очередь стоит обратить внимание на такие параметры, как:
- Входное напряжение. Взгляните на информацию в техпаспорте: там указывается максимальное напряжение и напряжение «холостого хода» солнечной батареи. Первый параметр должен быть на 20% выше «холостого хода». Даже если производители указали в документациях завышенные показатели, с этим нехитрым расчетом подобрать подходящий контроллер — реально и без специалиста. Учитывайте и то, что при высокой активности Солнца (в летний период), напряжение в солнечных батареях будет на порядок выше, чем указано в техпаспорте.
- Наличие защиты. Многие модели оснащаются дополнительной защитой от различных неприятных ситуаций: неправильное подключение полярности, короткие замыкания, удар молнии, перегрев, разрядка в ночное время и т.п. Выбирайте контроллер с учетом индивидуальных потребностей: например, если в вашем регионе грозы — частое явление, тогда защита от удара молнии пригодится.
- Номинальный ток. Для моделей каждого типа устройства он свой. Для PWM-контроллеров номинальный ток на 10% выше тока короткого замыкания солнечного модуля. Для MPPT моделей номинальный ток вычисляется, исходя из мощности, которая должна быть равна или немного превышать произведение напряжения солнечной батареи на ток регулятора.
В период высокой инсоляции без контроллера не обойтись: случаются перегрузки, и вся гелиосистема способна выйти из строя. Чтобы этого не произошло, необходимо дополнительно рассчитать показатели номинального тока «про запас». Всегда лучше приобрести более дорогой контроллер с высокими параметрами мощности. Для вычисления показателей, необходимых для расчета «запаса», к полученным значениям по номинальному току прибавьте еще 20% мощности — этого достаточно, чтобы спасти гелиосистему от перегрузок.
Обзор контроллеров солнечной батареи: разновидности
По своему устройство различают четыре типа контроллеров (не считая самодельных):
- On\Off — отключает заряд по достижению верхнего предела напряжения;
- PWM — для понижения заряжающего тока при максимальных нагрузках;
- МРРТ — сложная система, снимающая высокое напряжение с батарей с последующей оптимизацией нагрузки;
- гибридные — созданы для комбинированных систем (солнечные модули + ветряки) для сброса избыточной энергии.
Чем сложнее модель, тем выше ее стоимость. Поэтому устройства типа «On\Off» всегда будут стоить дешевле, чем МРРТ. Необязательно покупать последнюю новинку техники, если вам необходим простой контроллер для солнечной батареи на даче. В этих случаях модели «On\Off» будет достаточно. Если вам необходимо позаботиться о гелиосистеме, работающей на постоянной основе и служащей для обеспечения электроэнергией жилого дома, тогда стоит задуматься о приобретении PWM или МРРТ моделей. Гибридные модели актуальны только для владельцев комбинированных систем. Они строятся на базе МРРТ или PWM с той разницей, что у них используются вольтамперные системы исчисления.
Советы по выбору контроллера для солнечной батареи
Чтобы не совершить ошибку при покупке, учитывайте такие аспекты:
- Мощность солнечных батарей не должна превышать мощности контроллера — это приводит к поломке. Учитывайте, что не каждое устройство располагает функцией ограничения мощности. На деле такой опцией оснащены только модели от продвинутых производителей. К примеру, линейка «Tracer A» от компании EpSolar. Подобный ограничитель указывается в технических характеристиках.
- В расчетах учитывайте, что из-за низких температур общий показатель КПД гелиосистемы увеличивается, в то время как показатель номинальной мощности (в техпаспорте) указывается для средней температуры 25°С. Для примера: у кремниевых батарей температурный коэффициент колеблется от 0,3% до 0,5% на градус по Цельсию. Значит, для -25°С мощность увеличится на 20%. Если не брать это во внимание, то высок риск купить неподходящий контроллер.
- Никогда не устанавливайте контроллер с меньшим номиналом — он сломается, даже если вы собираетесь использовать его для неполной нагрузки. Ситуации случаются разные, и от капризов погоды не застрахован никто.
- Сами производители отмечают, что лучший контроллер для солнечных батарей — тот, который оснащен температурной компенсацией зарядных напряжений. От температуры аккумулятора зависит предельное напряжение зарядки. Иными словами, с наличием встроенного или подключенного температурного датчика вы сможете следить за перегревом устройства. Это позволяет избежать поломок и повысить точность работы аккумулятора.
- Для измерения выработки энергии от Солнца учитывайте среднемесячные значения за пять-семь лет — не только последние показатели. Это позволяет увидеть широту колебаний солнечного массива и выбрать не только подходящие модули, но и соответствующий им контроллер.
altenergiya.ru
Как правильно подобрать контроллер заряда аккумуляторов от солнечных панелей?
Контроллер заряда аккумуляторной батареи выполняет несколько важнейших функций, которые сводятся к оптимизации схемы питания АКБ, сохранению ресурсов солнечной батареи и предотвращению фатальных поломок. Контроллер регулирует уровень заряда на системах как автономного, так и резервного электропитания.
Покупка контроллера заряда АКБ – на что обратить внимание
Выбирая контроллер, следует обратить внимание на ряд технических параметров, которые позволят получить оптимальную по мощности систему электроснабжения. Прежде всего, следует знать о технологических различиях контроллеров, которые реализованы в основных видах этих устройств, существующих на сегодняшний день.
Схема заряда батареи АКБ
В первую очередь вам нужно выяснить схему заряда вашей аккумуляторной батареи. Существуют две основные технологии: MPPT и PWM. Первая расшифровывается как Maximum Power Point Tracking и переводится с английского как «слежение за точкой максимальной мощности». Устройства, поддерживающие эту технологию, в среднем на 30% эффективнее стандартных PWM-аккумуляторов, так как последние не используют всю мощность солнечной панели, в результате чего часть ее просто теряется. Принцип работы контроллера для АКБ со схемой заряда MPPT основан на обнаружении точек с наивысшей мощностью и распределением всего объема энергии в среде доступа. Последние модели подобных контроллеров обладают сверхвысокой скоростью обнаружения точек максимальной мощности, которая исчисляется секундами, и на 10% превосходят стандартные MTTP-устройства по эффективности в эксплуатации.
Регулировка параметров и выбор схемы заряда
Немаловажным фактором, определяющим срок службы АКБб, является правильно подобранное напряжение в сети. Напряжение на одних и тех же участках заряда различается в зависимости от типа батареи (кислотные, литий-ионные, АГМ, гелиевые, наливные). Контроллер заряда АКБ в свою очередь имеет функционал параметров, позволяющий производить настройку под тот или иной тип аккумуляторного устройства.
Датчик температуры
Показателем качественного контроллера является, среди прочего, наличие встроенного или внешнего датчика температуры. Функция датчика состоит в определении температуры устройства и компенсации температуры напряжений заряда. Это регулирование напряжения заряда в соответствии с температурой аккумуляторной батареи предотвращает преждевременный износ и продлевает срок службы АКБ.
Выбор контроллера с учетом напряжения аккумуляторной батареи
Технические характеристики солнечных панелей и аккумуляторов имеют определяющее значение при выборе подходящей модели контроллера заряда. Изучая ассортимент актуальных на сегодняшний день моделей контролеров, несложно заметить, что они способны работать со всеми возможными уровнями напряжения солнечных панелей и батарей (12, 24, 36 и 48 вольт). Для долговечной работы АКБ должно соблюдаться условие: контроллер соответствует максимальному напряжению устройства энергосбережения.
Ориентация на входное напряжение солнечной батареи
Для того чтобы обезопасить ваше регулирующее устройство от поломки в связи с не гарантийным случаем, необходимо обращать внимание не только на характеристики входного напряжения солнечной панели, но и на так называемый «холостой ход» при невысоких температурах воздуха в окружающей среде. Если этот момент не учитывать, поломка входных каскад регуляторов неминуема. Чтобы верно рассчитать «холостой ход», используйте коэффициент 25%, который будет учитывать увеличение напряжения сети при низком температурном режиме. Приведем наглядный пример. При использовании для электропитания солнечной панели с «холостым ходом» 37,4 вольт в комплекте с контроллером заряда с наивысшей мощностью 150 вольт, необходимо создавать одну цепь не более чем из трех панелей. Считаем по формуле: «холостой ход» * 25% * количество панелей. Получаем 37,4 вольт *25%*3 шт. = 140,25. Превышение максимальной мощности приведет к выходу из строя оборудования.
Выбор по силе выходного тока
Помимо входного напряжения, важным фактором при выборе контроллера является соответствие по силе выходного тока. Расчет производят по формуле: складываем мощности всех батарей и делим получившееся число на напряжение всего объема энергонакопителей в стадии разряда.
Рассмотрим конкретный пример: система содержит солнечную батарею (2250 W) из 9 плит, каждая обладает мощностью 250 W, и вы применяете аккумулятор с характеристикой 48 вольт. По указанной выше формуле вам нужно суммарную мощность разделить на минимальное напряжение аккумулятора в разряженном состоянии, другими словами – минимальное выходное напряжение, что в данном случае соответствует значению 44 В, и далее умножить на коэффициент 25%. Получим: 2250/44*25%= 64 А. Следовательно, для данной системы предпочтительными являются контроллеры с силой выходного тока 64 А и более.
При использовании всех вышеперечисленных правил подбора контроллер минимизирует нагрузки на систему и позволяет получить самый высокий заряд аккумуляторов.
15 октября 2014
www.vega-volt.ru
Как выбрать контроллер заряда для солнечной батареи? © Солнечные.RU
Если Вы знакомы с особенностями солнечных батарей, а именно с тем, что они представляют собой источники тока, что как раз и необходимо для зарядки аккумуляторов, то может возникнуть следующий вопрос.
Зачем вообще нужен контроллер заряда для солнечной батареи? И действительно, достаточно просто соединить солнечную батарею с аккумулятором, и при наличии хоть какого-то света, а еще лучше — Солнца, от солнечной батареи пойдет зарядный ток в аккумулятор и без использования контроллера.
Так для чего же тогда покупать контроллер заряда, какие функции он выполняет и в чем отличие разных типов контроллеров (MPPT, PWM, ON/OFF)? Попробуем разобраться с этим.
Итак, что будет, если не применять его совсем? При прямом подключении солнечной батареи к аккумулятору пойдет зарядный ток и напряжение на клеммах аккумулятора начнет постепенно расти. Пока оно не достигнет предельного напряжения зарядки (которое зависит от типа аккумулятора и его температуры), прямое подключение будет равнозначно присутствию контроллера моделей PWM или ON/OFF, поскольку в этом режиме эти модели просто соединяют вход и выход.
При достижении предельного напряжения (около 14 Вольт), ON/OFF контроллер, который является самым дешевым из всех типов, просто отключит солнечную батарею от аккумулятора и заряд прекратится, хотя в реальности аккумулятор заряжен еще не полностью и для полной зарядки требует поддержания на нем предельного напряжения в течение еще нескольких часов. Эту задачу решает PWM контроллер, который при помощи широтно-импульсного преобразования (ШИМ или, по английски — PWM) понижает напряжение солнечной батареи до нужного значения и поддерживает его.
Если же Вы не используете никакого контроллера, то Вам нужно постоянно следить при помощи вольтметра за зарядным напряжением и в нужный момент отключить солнечную батарею. И если Вы забудете ее отключить, то это приведет к перезаряду, выкипанию электролита и сокращению срока службы аккумуляторов. Однако, если Вы и отключите ее вовремя или же используете простой ON/OFF контроллер, аккумуляторы останутся заряженными не полностью (примерно на 90%), а регулярный недозаряд в конечном итоге приведет к значительному сокращению их срока службы.
Существуют еще два важных фактора, которые должны быть учтены при заряде аккумуляторов. Качественные контроллеры заряда обязательно должны учитывать температуру аккумулятора и иметь температурную компенсацию зарядных напряжений, а также иметь выбор типа аккумуляторной батареи (AGM, GEL, жидко-кислотный), поскольку разные типы имеют разные зарядные кривые (разные напряжения в одних и тех же режимах). Отметим также, что для температурной компенсации может использоваться как встроенный температурный датчик, так и выносной. При использовании выносного температурного датчика, точность работы контроллера повышается.
Подведем промежуточный итог.
Мы рассмотрели вариант отказа от контроллера заряда, а также использование двух типов контроллеров — PWM и ON/OFF и пришли к выводу, что наилучшим из перечисленных вариантов является PWM тип. При этом крайне важно наличие у него температурной компенсации и возможности выбора типа аккумуляторных батарей.
Окончание
www.solnechnye.ru
Как выбрать контроллер заряда для солнечных батарей
В 21 веке каждый образованный человек знает о существовании альтернативной добычи полезных ресурсов, солнечных батареях, возможности трансформирования энергии солнца в электрический ток, и выгоде использования. При этом мало кто задумывается, что простого подключения батареи к источнику питания недостаточно для эффективной работы.
Прямое подключение источника альтернативной энергии без использования контроллера заряда обеспечивает питание до фактического значения предельного напряжения, то есть ещё за несколько часов до его полной зарядки. Что в свою очередь непосредственно оказывает негативное влияние на срок эксплуатации и качество работы устройств. Постоянный недозаряд батареи также существенно сокращает срок эксплуатации оборудования.
Использование фотоэлектрических систем без контроллера заряда акб (аккумуляторов) от солнечных батарей является малоэффективным. Такой аппарат может выступать, как в качестве отдельного агрегата, так и устанавливаться в инверторы или блоки бесперебойного питания.
Разновидности контроллера заряда
Для того, чтобы выбор контроллера заряда солнечной батареи был сделан правильно, необходимо изучить все разновидности аппаратов и выбрать наиболее подходящий. В настоящее время большой популярностью пользуются 2 вида, а именно: ШИМ и МРРТ.
Контролер заряда ШИМ
Принцип работы ШИМ контроллера заряда солнечной батареи основан на достижении постоянного напряжения на аккумуляторе. Главными достоинствами аппаратов являются: предотвращение возможности перегрева, повышение способности принятия, автономное регулирование расхода заряда с учётом «возраста» оборудования.
(Широтно-импульсная модуляция -англ. pulse-width modulation (PWM)
МРРТ регулятор заряда
Работа MRRT контролера заряда для солнечных батарей основана на поиске точки максимальной мощности. Простыми словами, это поиск значения напряжения и силы тока, при которых параметры яркости света, нагрева и угла падения лучей будут максимально эффективными. Простая реализация системы накопления ресурсов не в состоянии самостоятельно справиться с поставленной задачей. Поэтому для реализации таковой устанавливаются аппараты контроля типа МРРТ.
Отслеживание точки максимальной мощности — MPPT Maximum power point tracking for low power photovoltaic solar panels
Тонкости выбора контроллера заряда
Среди широкого ассортимента моделей следует остановить свой выбор на том, который наиболее подходит по следующим параметрам:
- Входному напряжению. Показатели максимально допустимого напряжения должны быть больше значений холостого хода с учётом запаса в 20%. Он необходим для обеспечения работоспособности системы в аномальные дни, которые отличаются от условий паспортных измерений.
- Суммарной мощности. Показатели суммарной мощности батарей не должны превышать значение произведения выходного тока на напряжение системы с разряженными аккумуляторами, учитывая запас в размере до 20%.
- Защитой. Зачастую различные модели имеют собственный набор защит, который состоит из показаний от перезарядки, перегрева, наличия коротких замыканий и так далее. Они обеспечивают надёжную, качественную и стабильную работу системы.
- Интенсивностью солнечной радиации. В самый жаркий день интенсивность радиации может достигать до 1250 Вт/м2, а замер производиться зачастую при показателях на 250 Вт/м2 меньше. Это предполагает на 20-15% увеличение по мощности. Конечно такая ситуация редкость, но её необходимо учитывать.
Какой контроллер заряда купить?
Если рассматривать каждый из видов по отдельности, следует обратить внимания на некоторые нюансы выбора контроллера заряда для солнечных батарей, а именно:
- Для ШИМ контролеров необходимо внимательно изучить показания тока. Он должен быть больше или совпадать с показаниями тока короткого замыкания, включая запас в 10%.
- Для регуляторов заряда МРРТ модель выбирается по номинальному показанию мощности, которая рассчитывается исходя из произведения показаний выходного тока и напряжения системы. Результат должен быть равен либо больше сумме мощностей количества используемых батарей в системе.
Учитывая вышеизложенные тонкости выбора прибора, каждый потребитель имеет возможность самостоятельно подобрать наиболее подходящую модель для имеющейся экологически чистой системы добычи электрической энергии.
Рекомендуем прочесть:
www.solar-battery.com.ua
Солнечный контроллер. Теория
Виды солнечных контроллеров заряда
Солнечный контроллер заряда является важным элементом солнечной электростанции, без которого невозможна корректная работа остального оборудования, в частности правильный заряда аккумуляторных батарей. Поэтому при подборе контроллера для Вашей системы убедитесь, что технические данные изделия соответствуют потребностям выбранных солнечных элементов. В первую очередь следует обратить внимание на вид контроллеров и их существенные различия.
Выделяют два самых популярных вида контроллеров:
— MPPT контроллер заряда. Это серьезное изделие, которое значительно влияет на количество аккумулируемой энергии, увеличивая ее на 25-30% по сравнению с другими контроллерами заряда. Принцип работы этого изделия основан на алгоритме слежения за точкой максимальной мощности солнечного модуля. Эффективность таких систем выше. Несмотря на большую первоначальную стоимость этого изделия, срок окупаемости солнечной электростанции с ним значительно короче.
— PWM (ШИМ) контроллер заряда мы рекомендуем использовать исключительно в регионах с очень высокой солнечной активностью. Это «экономичная» версия с очень простым алгоритмом. В регионах с низкой солнечной активностью их применение не целесообразно и не экономично.
Если Вы сделали выбор в пользу MPPT контроллера, то следующий шаг — правильно подобрать модель относительно количества и технических параметров уже выбранных солнечных модулей.
Что нужно знать, покупая контроллер заряда аккумулятора?
Выбирая контроллер заряда аккумулятора необходимо руководствоваться следующими правилами:
1. Входное напряжение. Производителями регламентируется напряжение подключаемых солнечных батарей. Поэтому максимальное допустимое входное напряжение, указанное в технических данных контроллера, должно соответствовать напряжению холостого хода солнечной батареи (СБ) или сумме напряжений холостого хода группы солнечных модулей, соединенных последовательно, плюс запас не менее 20%. Запас обусловлен рядом причин:
— Указанное производителем входное напряжение может быть завышено;
— При аномально высокой солнечной активности напряжение холостого хода солнечной батареи может быть выше указанного производителем.
2. Суммарная мощность солнечных батарей должна быть не более произведения выходного тока контроллера на напряжение системы. При этом напряжение системы нужно брать для разряженных аккумуляторов. Также необходимо взять запас не менее 20% на случай аномально высокой солнечной активности.
Сделав расчет, опираясь на эти правила, Вы можете смело приступить к выбору изделия, соответствующего полученным характеристикам. Если Вы затрудняетесь в выборе или не уверены, что Ваш расчет верен — обратитесь к инженерам нашей компании за помощью. Обладая обширным опытом установки солнечных контроллеров, они помогут Вам с выбором необходимого изделия и дадут рекомендации по монтажу.
www.helios-house.ru
Контроллер солнечных батарей – обязательный элемент для продолжительной работы гелиосистемы
Наиболее востребованные гелиотермальные системы на сегодняшний день – это автономные, без подключения к электрической сети. Основным компонентом такой системы является солнечная батарея. Другими важными элементами выступают инвертор, реле, аккумулятор (АКБ), контроллер заряда и связывающие провода. Контроллер для солнечных батарей выступает значимым элементом в цепи.Основные функции
Контроллер заряда солнечных батарей отвечает за:
- Поддержку верной полярности.
- Эффективное распределение электроэнергии, вырабатываемой солнечными панелями.
- Контроль заряда аккумуляторов. Благодаря такому устройству поддерживается стабильное напряжение на выходе при полном заряде аккумулятора. Когда емкость батареи максимальная, то контроллер лишь компенсирует саморазряд, а при полном разряде он автоматически отключает нагрузку. Все эти действия продлевают «жизнь» дорогостоящей АКБ.
- Защиту от коротких замыканий и обрывов.
И в целом ведет контроль над процессом преобразования энергии в системе, в случае необходимости подключает и отключает потребителей.
Всем этим рядом функций, или только частично, обладают разные типы контроллеров.
Виды устройств
Существуют самодельные контроллеры заряда, но чаще используется заводская продукция следующих типов:
- On/Off
- ШИМ (PWM)
- MPPT
Первый вариант контроллера заряда – самый простой в исполнении и самый доступный в цене. Он подключает на зарядку АКБ и по достижении напряжения 14,4 В отключает заряд. Такой принцип работы позволяет заряжать аккумулятор только на 70%, поэтому изнашиваются пластины в батарее, и уменьшается срок ее службы.
Контроллер Off» «On –на сегодня пользуется малым спросом.
С проблемой неполной зарядки легко справляется электронное устройство, основанное на использовании широтно-импульсной модуляции (ШИМ) тока на входе.
Такие контроллеры заряда не только повышают общую эффективность гелиосистемы, но и регулируют напряжение в зависимости от температуры окружающего воздуха, тем самым предотвращая перегрев самой батареи.
Контроллер для солнечной батареи ШИМ модификации наделен возможностью выяснять возраст аккумуляторов, а также понижать ток заряда до отметки, не допускающей газовыделение.
Такие приборы преимущественно используются в местах с высокой солнечной активностью в автономной системе электроснабжения до 2 кВт.
Третий вариант контроллера солнечной панели – это МРРТ. Устройства не только отвечают всем требованиям современных гелиосистем, но и способны увеличить количество вырабатываемой солнечной панелью энергии до 30%. Их работа основывается на поиске в устройстве фотопанели точки с максимальной мощностью. Благодаря этому, повышается производительность всей солнечной электростанции и сокращается срок ее окупаемости.
Единственным недостатком контроллера заряда разряда МРРТ является его высокая цена, по сравнению с другими видами.
Как правильно выбрать данное устройство?
Контроллер солнечных батарей – непременный элемент схемы вашего автономного электроснабжения, поэтому перед его покупкой обязательно обратите внимание на следующие параметры:
- Напряжение на входе. Этот параметр, обозначенный в техническом паспорте, должен быть на 20% выше относительно напряжения солнечной панели без нагрузки (не менее 24 В). Это обязательное требование, ведь часто производители в спецификациях указывают завышенные значения напряжения. Не забывайте также, что в пик световой активности напряжение на фотоэлементах часто бывает выше паспортных данных.
- Номинальный ток. Для приборов типа ШИМ номинальное значение тока должно быть на 10% больше тока КЗ батареи.
- Мощность. Выбирать контроллер типа MPPT необходимо по мощности (желательно, чтобы его мощность была выше произведения напряжения гелиосистемы и выходного тока регулятора). Напряжение системы считается при аккумуляторах без заряда солнечной батареи. К полученному значению мощности добавьте 20% запаса, учитывая вероятность высокой активности солнца. Это повысит безопасность всей системы и убережет от убытков.
ekoenergia.ru
Возобновляемый источник энергии — солнечная энергия от Гелиос Хаус
- Опубликовано 15 января 2016
Не редко, при подборе контроллера для солнечной фотоэлектрической системы пользователи совершают ошибки, носящие порой принципиальный характер. Ошибки эти совершают, в том числе и люди, имеющие соответствующее образование, либо теоретически подкованные, не обратившие внимание на некоторые важные нюансы.
Самые часты ошибки при расчёте контроллера заряда аккумулятора
Казалось бы, очень просто подобрать контроллер заряда аккумулятора – просто делим мощность солнечных батарей на напряжение системы и получаем значение номинального тока. Тем не менее, довольно часто клиенты берут за основу значение номинального тока солнечной батареи. Все это верно для ШИМ контроллера, у которого напряжение, равно как и ток, солнечной батареи и аккумулятора равны, но у MPPT это не так (о разнице ШИМ и МРРТ технологий читайте здесь). Как правило, в системе с MPPT контроллером ток в цепи аккумулятора в 1.5 – 2 раза больше тока солнечной батареи, поэтому крайне важно подбирать контроллер в соответствии с током именно аккумуляторной батареи.
В качестве входного напряжения солнечного контроллера следует понимать именно напряжение холостого хода солнечной батареи, никак не напряжение точки максимальной мощности. В отличие от ситуации с превышением мощности солнечных батарей, когда результат может быть различным, при превышении максимально допустимого входного напряжения, поломка произойдет с достаточно большой долей вероятности.
Не редко возникает необходимость в зимний период питать нагрузку автономно, это могут быть камеры видеонаблюдения, светофоры или уличное освещение. Ни для кого не секрет, что в данном случае солнечный массив должен быть довольно большим, чтобы обеспечить выработку необходимого количества энергии. Хорошенько поразмыслив, иногда инженеры приходят к следующему решению: в целях экономии установить контроллер меньшего номинала и, соответственно, меньше аккумуляторов, так как зарядный ток не высок. Объяснятся это тем, что зимой солнце светит слабо и большого зарядного тока просто не будет, а летом контроллер обрежет часть мощности солнечных батарей, что тоже неплохо, потому что мощность избыточна. Изящное, недорогое, простое и, к сожалению, неправильное решение. Первое, что стоит отметить: выработка солнечного массива рассчитывается исходя из среднемесячных значений за последние несколько лет, а в течение месяца солнечная активность может быть распределена очень неравномерно. Например, для северных районов характерна ситуация, когда в зимний месяц может быть 1-2 солнечных дня, а все остальное время пасмурная погода, когда выработки энергии вообще нет. Получается, чтобы обеспечить потребителя энергией в течение всего месяца, мы должны зарядить аккумуляторы большим солнечным массивом за один или два дня. Естественно, «обрезав» контроллер и аккумуляторы в данной ситуации мы можем свести эффективность всей системы «на нет».
Второе. Если мощность солнечных батарей значительно превышает номинал контроллера, то это может привести к поломке устройства. Далеко не каждый MPPT контроллер имеет функцию ограничения мощности, в линейке мирового лидера, компании EpSolar, например, такую функцию имеет только новая серия контроллеров Tracer A.
Также в зимний период следует учитывать, что из–за низкой температуры КПД модуля станет больше. Температурный коэффициент для кремниевых солнечных батарей составляет 0,4-0,5%/°С, а номинальная мощность приводится для температуры равной 25°С. Таким образом, при температуре -25°С мощность солнечного массива может быть больше аж на 20%. Если также учесть тот факт, что к моменту выхода солнца аккумулятор может быть разряжен ниже расчётного напряжения, что бывает часто, зарядный ток может быть значительно превышен, контроллер окажется перегружен и может выйти из строя мгновенно.
Резюмируем самые важные нюансы подбора контроллера заряда для солнечных систем:
- Подбирайте контроллер в соответствии с током аккумуляторной батареи;
- В качестве входного напряжения контроллера следует понимать именно напряжение холостого хода, а не точки максимальной мощности;
- Не устанавливайте контроллер меньшего номинала, даже если предполагается работа с неполной нагрузкой;
- Если мощность солнечных батарей превышает номинал контроллера – это приведет к выходу последнего из строя.
Мы рассмотрели лишь некоторые, часто встречающиеся заблуждения, касающиеся подбора контроллера заряда. Чтобы не совершить лишних ошибок внимательно изучайте техническую документацию к оборудованию, а в случае сомнений обращайтесь к специалистам за помощью.
Читать другие статьи…
www.helios-house.ru
Какой контроллер выбрать для солнечной батареи: стоимость, виды
Во время использования солнечной батареи самый сложный этап – это сохранить накопление энергии. Вырабатывается электричество только в светлый период времени, а расход идет и днем и ночью. Конечно, есть и аккумуляторы, но их использовать напрямую нельзя, ведь выйдет из строя все. В таком случае необходимо использовать специальные контроллеры, которые и будут регулировать расход. В этой статье мы вам расскажем, какой контроллер выбрать для солнечной батареи своими руками и расскажем основные секреты.
Виды контроллеров для солнечных батарей
Существует несколько типов контролеров, все они отличаются своей стоимостью и соответственно функциональностью. Итак, основные виды контроллеров:
- ON/OFF контроллер. Его можно назвать самым простым, принцип его работы заключается только в том, что он выключает подачу электричества, когда батарея полностью заряжена. Но, здесь есть и первый недостаток, батарея реагирует не на 100% а на 70%, поэтому быстро выходит из строя. Из преимуществ такого устройства можно назвать его низкую стоимость, плюс ко всему контроллер солнечных батарей своими руками собрать сможет каждый.
- ШИМ или PWM – это более продвинутые устройства. Они обеспечивают ступенчатую зарядку АКБ, позволяя продлить ему срок службы. Режимы заряда выбираются автоматически, АКБ может заряжаться до 100%, что уже считается отличным числом. Однако, есть и потеря заряда аккумулятора до 40% – это недостаток.
- MPPT контролер. Его можно назвать лучшим, он позволяет организовать экономичную и качественную работу АКБ и солнечных батарей. Данное устройство работает по вычислительной технологии и самостоятельно выбирает оптимальный заряд АКБ. Также рекомендуем почитать о том, какие лучшие производители ваакумированных солнечных батарей.
Какой контроллер выбрать для солнечной батареи
Исходя из выше представленного описания, можно понять, что ON/OFF контролер не подходит для длительного использования. Его можно установить только в качестве тестера для работы всей системы. Его использовать, мы не рекомендуем, ведь цены на АКБ помнят все.
Лучше смотреть на ШИМ или PWM или MPPT, они являются более функциональными. Конечно, на них кусается и стоимость, но оно того стоит. Если говорить за технологию MPPT то она существенно продлевает жизнь АКБ, ведь заряд держится на уровне 93-97%, у ШИМ или PWM 60-70%.
Цена на контроллеры
Любая солнечная электростанция собирается только для экономии, так что, переплачивать лишние деньги для покупки дорогих комплектующих – это плохо. Интересная статья по теме: как выбрать недорогой аккумулятор для солнечной электростации.
Мы собрали для вас два самых популярных контролера для солнечных батарей, которые являются универсальными и лучшими в соотношении цена/качеств:
- MPPT Tracer 2210RN Solar Charge Controller Regulator он стоит 75 долларов, универсальный, распознает день/ночь, есть сертификаты качества и отличный КПД – 93%.
- Solar controller 20a его мы выделили из-за низкой цены – всего 20 долларов. Работает по технологии ШИМ или PWM, можно управлять с помощью компьютера. Установлен простой и понятный интерфейс, он позволяет с легкостью устанавливать все стандартные настройки.
Как сделать контроллер для солнечной батареи своими руками видео
Каждый должен понимать, что контролер для солнечных батарей можно собрать своими руками, однако для этого необходимо купить некоторые дополнительные элементы. Но, это выгодно, ведь собрать ШИМ или PWM можно всего за 10 долларов. Все это вы найдете в видео, которое мы нашли для вас в сети. Стоит отметить, что сделать контроллер MPPT в домашних условиях – невозможно.
Статья по теме: Лучшие производители солнечных батарей.
vse-elektrichestvo.ru
тестирование контроллера заряда / Habr
Привет geektimes!В предыдущей части была рассмотрена и проверена работа платы BMS, обеспечивающей корректный заряд литий-ионного аккумулятора. Китайская почта наконец доставила Solar charge controller, так что пора протестировать и его.
Результаты тестирования под катом.
Контроллер заряда (Solar charge controller)
Данное устройство является основным во всей системе — именно контроллер обеспечивает взаимодействие всех компонентов — солнечной панели, нагрузки и батареи (он нужен, только если мы хотим именно накапливать энергию в батарее, если отдавать энергию сразу в электросеть, нужен другой тип контроллера grid tie).
Контроллеров на небольшие токи (10-20А) на рынке довольно-таки много, но т.к. в нашем случае используется литиевая батарея вместо свинцовой, то нужно выбирать контроллер с настраиваемыми (adjustable) параметрами. Был куплен контроллер, как на фото, цена вопроса от 13$ на eBay до 20-30$ в зависимости от жадности местных продавцов. Контроллер гордо называется «Intelligent PWM Solar Panel Charge Controller», хотя по сути вся его «интеллектуальность» заключается в возможности задания порогов заряда и разряда, и конструктивно он не сильно отличается от обычного DC-DC конвертора.
Подключение контроллера весьма просто, у него всего 3 разъема — для солнечной панели, нагрузки и аккумулятора соответственно. В качестве нагрузки в моем случае была подключена светодиодная лента на 12В, аккумулятор все тот же тестовый с Hobbyking. Также на контроллере есть 2 USB-разъема, от которых можно заряжать различные устройства.
Все вместе выглядело так:
Перед тем как использовать контроллер, его надо настроить. Контроллеры этой модели продаются в разных модификациях для разных типов батарей, отличия скорее всего лишь в предустановленных параметрах. Для моей литиевой батареи c тремя ячейками (3S1P) я установил следующие значения:
Как можно видеть, напряжение отключения заряда (PV OFF) установлено на 12.5В (исходя из 4.2В на ячейку можно было поставить 12.6, но небольшой недозаряд положительно сказывается на количестве циклов батареи). Следующие 2 параметра — отключение нагрузки, в моем случае настроено на 10В, и повторное включение заряда на 10.5В. Минимальное значение можно было поставить и меньше, до 9.6В, небольшой запас был оставлен для работы самого контроллера, который питается от той же батареи.
Тестирование
С разрядом проблем ожидаемо не было. Заряда батареи хватило чтобы зарядить планшет, также горела светодиодная лента, и при пороговом напряжении в 10В, лента погасла — контроллер отключил нагрузку, чтобы не разряжать батарею ниже заданного порога.
А вот с зарядом все пошло не совсем так. Вначале все было хорошо, и максимальная мощность по ваттметру составила около 50Вт, что вполне неплохо. Но ближе к концу заряда подключенная в качестве нагрузки лента стала сильно мерцать. Причина ясна и без осциллографа — две BMS не очень дружат между собой. Как только напряжение на одной из ячеек достигает порога, BMS отключает батарею, из-за чего отключается и нагрузка и контроллер, затем процесс повторяется. Да и учитывая что пороговые напряжения уже заданы в контроллере, вторая плата защиты по сути и не нужна.
Пришлось вернуться к плану «Б» — поставить на батарею только плату балансировки, оставив контроллеру управление зарядом. Плата 3S balance board выглядит так:
Бонус этого балансира еще и в том, что он в 2 раза дешевле.
Конструкция получилась даже проще и красивее — балансир занял свое «законное» место на балансировочном разъеме батареи, к контроллеру батарея подключена через силовой разъем.
Все вместе выглядит примерно так:
Больше никаких неожиданностей не было. Когда напряжение на батарее поднялось до 12.5В, потребляемая от панелей мощность упала практически до нуля а напряжение увеличилось до максимума «холостого хода» (22В), т.е. заряд больше не идет.
Напряжение на 3х ячейках батареи в конце заряда составило 4.16В, 4.16В и 4.16В, что дает в сумме 12.48В, к контролю заряда, как и к балансиру претензий нет.
Заключение
Система работает, почти как и ожидалось. Днем электроэнергия может накапливаться, вечером ее можно использовать. В финальной версии батарея будет заменена на блок из элементов 18650, которые уже описывались в предыдущей части. Емкость батареи можно увеличить до 20Ач, больше для балконной системы уже избыточно. Если же приобрести другой балансир, можно использовать и LiFePo4-аккумуляторы, достаточно установить нужные пороги напряжений в контроллере. Однако в моем случае, смысла в этом скорее всего нет — стоимость LiFePo4 на 10-20Ач составляет 80-100$, что уже сопоставимо со стоимостью Grid Tie контроллера, который я собираюсь протестировать в дальнейшем.
Продолжение в следующей части.
Еще исключительно для тестов (понятно что экономического смысла в этом нет) была заказана батарея ионисторов на 12В, благо цены падают и сейчас они относительно дешевые. Будет интересно проверить, на сколько хватит их заряда. Stay tuned.
Примечание: показанная на фото батарея от Hobbyking была поставлена исключительно для теста. Эти батареи не тестировались для постоянного использования в подобных системах, также их не рекомендуется оставлять без присмотра.
Более-менее окончательная версия батареи выглядит вот так:
Это 12 ячеек 18650, соединенных в группы параллельно по 4. Примерная емкость батареи около 12ач, этого хватает для зарядки разных гаджетов и для вечернего освещения комнаты светодиодной лентой. В батарее используются элементы Panasonic, те же что и в автомобилях Tesla S, надежность данных ячеек можно считать вполне хорошей.
Для желающих посмотреть видео-версию, ролик выложен в youtube.
habr.com
Контроллер заряда солнечной батареи
Среди современных гелиосистем большую популярность приобрели те, что работают автономно и не подключаются к электрической сети. То есть, они функционируют в замкнутом режиме. Например, в рамках энергоснабжения одного дома. В состав подобных систем входят солнечные панели (и/или ветряной генератор), контроллер заряда, инвертор, реле, аккумулятор, провода. Контроллер в этой схеме является ключевым элементом. В этой статье мы поговорим о том, для чего нужен контроллер солнечных батарей, какие бывают разновидности и как выбрать такое устройство.
Содержание статьи
Для чего нужен солнечный контроллер?
Как уже было сказано, контроллер заряда является ключевым элементом гелиосистемы. Это электронное устройство, работающее на базе чипа, который контролирует работу системы и управляет зарядом аккумулятора. Контроллеры для солнечных батарей не допускают полной разрядки аккумулятора и его излишнего заряда. Когда заряд аккумуляторной батареи находится на максимальном уровне, то величина тока от фотоэлементов уменьшается. В результате подаётся ток, необходимый для компенсации саморазряда. Если аккумулятор чрезмерно разряжен, то контроллер отключит от него нагрузку.
Итак, можно обобщить функции, которые выполняет контроллер солнечных батарей:
- многостадийный заряд аккумулятора;
- отключение зарядки или нагрузки при максимальном заряде или разряде, соответственно;
- включение нагрузки, когда заряд батареи восстановлен;
- автоматическое включение тока с фотоэлементов для зарядки аккумулятора.
Можно сделать вывод, что подобное устройство продлевает срок службы аккумуляторов и их поломку.
Контроллер заряда солнечных батарей
Вернуться к содержанию
Параметры выбора
На что же следует обратить внимание при выборе контроллера для солнечных батарей? Основные характеристики изложены ниже:
- Входное напряжение. Максимальное напряжение, указанное в техническом паспорте, должно быть на 20 процентов выше напряжения «холостого хода» батареи фотоэлементов. Это требование появилось из-за того, что производители часто ставят завышенные параметры контроллеров в спецификациях. Кроме того, при высокой солнечной активности напряжение солнечных модулей может быть выше, чем указано в документации;
- Номинальный ток. Для контроллера типа PWM номинал по току должен на 10 процентов превышать ток короткого замыкания батареи. Контроллер типа MPPT нужно подбирать по мощности. Его мощность должен быть равна или выше напряжения гелиосистемы умноженного на тока регулятора на выходе. Напряжение системы берётся для разряженных аккумуляторов. В период высокой солнечной активностью к полученной мощности следует прибавить 20 процентов про запас.
Не нужно экономить на этом запасе. Ведь экономия может плачевно сказаться в период высокой солнечной инсоляции. Система может выйти из строя и убытки будут гораздо больше.
Вернуться к содержанию
Виды контроллеров
Контроллеры On/Off
Эти модели являются самыми простыми из всего класса контроллеров заряда для солнечных батарей.
Контроллер заряда On/Off для гелиосистем
Модели типа On/Off предназначены для того, чтобы отключать заряд аккумулятора, когда достигается верхний предел напряжения. Обычно это 14,4 вольта. В результате предотвращается перегрев и излишний заряд.
С помощью контроллеров On/Off не получится обеспечить полную зарядку аккумуляторной батареи. Ведь здесь отключение происходит в том момент, когда достигнут максимальный ток. А процесс зарядки до полной ёмкости ещё необходимо поддерживать несколько часов. Уровень заряда в момент отключения находится где-то 70 процентов от номинальной ёмкости. Естественно, что это негативно отражается на состоянии аккумулятора и снижает срок его эксплуатации.
Вернуться к содержанию
Контроллеры PWM
В поисках решения неполной зарядки аккумулятора в системе с устройствами On/Off были разработаны блоки управления, основанные на принципе широтно-импульсной модуляции (сокращённо ШИМ) заряжающего тока. Смысл работы такого контроллера заключается в том, что он понижает заряжающий ток, когда достигается предельное значение напряжения. При таком подходе заряд аккумулятора доходит практически до 100 процентов. Эффективность процесса увеличивается до 30 процентов.
Контроллер заряда PWM
Есть модели PWM, которые умеют в зависимости от температуры ОС регулировать ток. Это хорошо сказывается на состоянии аккумулятора, уменьшается нагрев, лучше принимается заряд. Процесс становится регулируемым в автоматическом режиме.
ШИМ контроллеры заряда для солнечных батарей специалисты рекомендуют применять в тех регионах, где наблюдается высокая активность солнечных лучей. Их часто можно встретить в гелиосистемах маленькой мощности (менее двух киловатт). Как правило, в них работают аккумуляторные батареи небольшой ёмкости.
Вернуться к содержанию
Регуляторы типа MPPT
Контроллеры заряда МРРТ сегодня являются самыми совершенными устройствами для регулирования процесса заряда аккумуляторной батареи в гелиосистемах. Эти модели увеличивают эффективность генерации электричества на одних и тех же солнечных батареях. Принцип работы устройств MPPT основан на определении точки максимального значения мощности.
Контроллер заряда MPPT
MPPT в постоянном режиме следит за током и напряжением в системе. На основании этих данных микропроцессор подсчитывает оптимальное отношение параметров для того, чтобы достигнуть максимальной выработки по мощности. При регулировке напряжения и учитывается даже этап процесса зарядки. MPPT контроллеры солнечных батарей даже позволяют снимать большое напряжение с модулей, затем преобразовывая его в оптимальное. Под оптимальным понимается то, которое обеспечивает полную зарядку АКБ.
Если оценивать работу MPPT по сравнению с PWM, то эффективность функционирования гелиосистемы возрастёт от 20 до 35 процентов. К плюсам также стоит отнести возможность работы при затенении солнечной панели до 40 процентов. Благодаря возможности поддержания высокого значения напряжения на выходе контроллера можно использовать проводку небольшого сечения. А также можно поставить солнечные панели и блок на большее расстояние, чем в случае с PWM.
Вернуться к содержанию
Гибридные контроллеры заряда
В некоторых странах, например, США, Германии, Швеции, Дании значительную часть электроэнергии вырабатывают ветрогенераторы. В некоторых маленьких странах альтернативная энергетика занимает большую долю в энергосетях этих государств. В составе ветряных систем также работают устройства для управления процессом заряда. Если же электростанция представляет собой комбинированный вариант из ветрогенератора и солнечных батарей, то применяют гибридные контроллеры.
Гибридный контроллер
Эти устройства могут быть построены схеме МРРТ или PWM. Основное отличие заключается в том, что в них используются другие вольтамперные характеристики. В процессе работы ветряные генераторы дают очень неравномерную выработку электроэнергии. В результате на аккумуляторные батареи поступает неравномерная нагрузка, и они работают в стрессовом режиме. Задача гибридного контроллера заключается в сбросе избыточной энергии. Для этого, как правило, используются специальные тэны.
Вернуться к содержанию
Самодельные контроллеры
Люди, которые разбираются в электротехнике, часто сами собирают контроллеры заряда для ветрогенераторов и солнечных батарей. Функциональность подобных моделей часто уступает по эффективности и набору функций фабричным устройствам. Однако в небольших установках маленькой мощности самодельного контроллера вполне достаточно.
Самодельный контроллер заряда для гелиосистем
При создании контроллера заряда своими руками следует помнить о том, что суммарная мощность должна удовлетворять следующему условию: 1,2P ≤ I*U. I – это выходной ток контроллера, U – это напряжение при разряженной батарее.
Схем самодельных контроллеров существует довольно много. Их можно поискать на соответствующих форумах в сети. Здесь следует сказать лишь о некоторых общих требованиях к такому устройству:
- Напряжение зарядки должно быть 13,8 вольта и меняется в зависимости номинального значения силы тока;
- Напряжение, при котором происходит отключение заряда (11 вольт). Эта величина должна быть настраиваемой;
- Напряжение, при котором включается заряд 12,5 вольта.
Так, что если вы решили собрать гелиосистему своими руками, то придётся заняться изготовлением контроллера заряда. Без него при эксплуатации солнечных батарей и ветрогенератров не обойтись.
Вернуться к содержанию
Некоторые особенности контроллеров заряда солнечных батарей
В заключение нужно сказать ещё о нескольких особенностях контроллеров заряда. В современных системах они имеют ряд защит для повышения надёжности работы. В таких устройствах могут быть реализованы следующие виды защиты:
- От неправильного подключения полярности;
- От коротких замыканий в нагрузке и на входе;
- От молнии;
- От перегрева;
- От входных перенапряжений;
- От разряда аккумулятора в ночное время.
Кроме того, в них устанавливаются всевозможные электронные предохранители. Чтобы облегчить эксплуатацию гелиосистем, контроллеры заряда имеют информационные дисплеи. На них отображается информация о состоянии аккумуляторной батареи и системы в целом. Здесь могут быть такие данные, как:
- Степень заряда, напряжение АКБ;
- Ток, отдаваемый фотоэлементами;
- Ток для заряда батареи и в нагрузке;
- Запасённые и отданные ампер-часы.
На дисплее может также выдаваться сообщение о понижении заряда, предупреждение об отключении питания в нагрузку.
Некоторые модели контроллеров для солнечных батарей имеют таймеры для активации ночного режима работы. Существуют сложные устройства, управляющие работой двух независимых батарей. В их названии обычно есть приставка Duo. Стоит также отметить модели, которые умеют сбрасывать лишнюю энергию на тэны.
Интересны модели, имеющие интерфейс для подключения к компьютеру. Так можно значительно расширить функционал наблюдения за гелиосистемой и управления ей.
Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Этим вы поможете развитию сайта. Голосуйте в опросе ниже и оценивайте материал! Исправления и дополнения к статье оставляйте в комментариях.
Вернуться к содержанию
akbinfo.ru
Страница не найдена – Эковолна
27 июля состоялась заключительная защита проекта “Спасательное судно на солнечных батареях”. За 3 недели образовательного интенсива команда школьников получила хорошие знания в области судостроения и возобновляемой энергетики. На практике ребята отработали проектирование, моделирование, расчет. Создали систему управления судном, разработали программу и познакомились с технологиями VR.
Работой команды руководили наставники из организаций-партнеров АНО “Национальный центр инженерных конкурсов и соревнований”: Виктор Бендер из Сетевой интерактивной лаборатория NBICS и Екатерина Ионова из Нижегородского детского речного пароходства.
На протяжении смены осваивать знания ребятам помогали не только наставники, но профессионалы судостроительной отрасли. Благодаря партнеру проекта АО “Объединенная Судостроительная Корпорация” перед ребятами выступили ведущие специалисты отрасли судостроения. Преимуществом нашей команды была также возможность получить консультационную поддержку специалистов в проработке проекта.
В области 3D моделирования в образовательной программе была оказана поддержка партнером АНО “Национальный центр инженерные конкурсы и соревнования” разработчиком программного обеспечения “Компас 3D” компанией “Аскон”. Специалисты компании провели общие лекции для потока и также оказали консультационную поддержку проекту “Спасательное судно на солнечных батареях”.
На защите проекта команда выступила уверенно, показав высокий уровень знаний, чем завоевала симпатии экспертов и зрителей. Проект признан победителем в номинации “Лучшее технологическое решение”.
Поздравляем нашу команду с заслуженной победой!
Благодарим всех наших партнеров оказавших поддержку проекту.
Образовательная программа реализована АНО “Национальный центр инженерные конкурсы и соревнования” при поддержке АО “Объединенная Судостроительная Корпорация”.
генеральный партнер:
АО “Объединенная Судостроительная Корпорация”
наши партнеры:
Отраслевой центр “Маринет”, Нижегородское детское речное пароходство, Сетевая интерактивная лаборатория NBICS и компания “Аскон”.
Контроллер заряда солнечной батареи: виды и подключение
Хозяева загородных коттеджей все чаще используют комплекты гелиосистем, как один из альтернативных источников электрической энергии. В ее состав входят фотоэлектрические элементы, аккумуляторная батарея, контроллер заряда солнечной батареи, инвертор и другое оборудование. Данные системы могут работать автономно или вместе с основными электрическими сетями. Во всех случаях аккумулятор накапливает заряд, а потом отдает его потребителям, когда это необходимо. Контроллер обслуживает аккумуляторную батарею, не допуская ее перезарядки или чрезмерного разряда.
Основные функции и работа контроллера
Устройство, контролирующее заряд, можно смело назвать одним из основных компонентов солнечных электростанций. Конструктивно, он является прибором электронного типа, функционирующим на основе специального чипа. Данный чип осуществляет контроль над действием всей системы, а его первоочередная задача состоит в управлении процессом зарядки аккумуляторной батареи. Таким образом, предотвращается избыточный ток или полный разряд аккумулятора.
Когда степень заряженности выходит на максимальный уровень, подача электричества от солнечных фотоэлементов сокращается и опускается до уровня, обеспечивающего компенсацию саморазряда. В случае сильной разрядки контроллер автоматически отключает батарею от нагрузки. После того как уровень заряда оказывается восстановлен, нагрузка снова подключается к источнику тока.
Электрическая энергия, выработанная солнечными батареями, может передаваться на аккумулятор по разным схемам. Один из способов предусматривает прямую передачу тока, без каких-либо коммутационных и регулирующих устройств. В результате такой подачи, напряжение на клеммах станет постепенно расти, и в конце концов оно достигнет определенного уровня, в зависимости от конструкции АКБ и температуры окружающей среды. То есть, на начальной стадии зарядки такая схема полностью себя оправдывает.
Однако, после того как заряд превысит рекомендуемое значение, в батарее возникают негативные процессы. Ток, продолжающий поступать, приводит к росту напряжения и последующей перезарядке. Из-за этого нагрев электролита резко увеличивается, после чего он закипает и начинается интенсивный выброс дистиллированной воды, превратившейся в пар. В некоторых случаях емкости могут полностью высохнуть, что приводит к резкому снижению ресурса аккумулятора.
Во избежание подобных ситуаций зарядный ток ограничивается с помощью контроллеров. Эту операцию можно выполнять вручную, однако такой способ требует постоянного контроля напряжения по приборам и своевременного переключения. Поэтому в реальных условиях он практически не используется, поскольку существует автоматика.
Для ограничения тока используются разные контроллеры – от простых до более сложных. Условно они разделяются на следующие типы:
- Приборы, где применяется схема обычного включения-отключения в зависимости от состояния напряжения на клеммах АКБ.
- Устройства, использующие широтно-импульсные преобразования (ШИМ).
- Контроллеры заряда солнечной батареи, сканирующий точки с максимальной мощностью (МРРТ).
Каждое из этих устройств следует рассмотреть более подробно, чтобы в дальнейшем не ошибиться и правильно выбрать нужный.
Простейшие контроллеры типа Откл/Вкл (или On/Off)
Аппараты данного вида относятся к самым простым и, как следствие, они считаются самыми дешевыми. При получении аккумулятором предельного заряда, специальное реле осуществляет разрыв цепи и ток от солнечной панели прекращает свое поступление. Фактически, во многих случаях батарея оказывается заряженной не до конца, что отрицательно сказывается на ее последующей работоспособности. В связи с этим, такие регуляторы нежелательно применять в качественных системах.
Контроллеры для солнечных батарей типа включения-отключения обладает крайне ограниченной функциональностью. Хотя он и предотвращает перегрев и перезарядку батареи, тем не менее, полного заряда не обеспечивает. Ток может достичь максимального значения и это вызовет отключение, однако сам заряд АКБ в этот момент составляет всего лишь 70-90%, то есть является неполным.
Подобное состояние также отрицательно сказывается на общей функциональности батареи и постепенно приводит к снижению эксплуатационного ресурса. В таких ситуациях для полноценной зарядки дополнительно требуется не менее 3-4 часов.
Контроллеры для аккумуляторов типа PWM
Более технологичным и эффективным считаются контроллеры заряда аккумулятора от солнечной батареи типа PWM, сокращенное название которого получилось от Pulse-Width Modulation. В переводе на русский язык данное устройство относится к категории ШИМ, то есть в его работе используется широтно-импульсная модуляция тока.
Основной функцией прибора является устранение проблем, возникающих при неполной зарядке. Полного уровня удается достичь благодаря возможности понижения тока, когда он достигает максимального значения. Зарядка становится более продолжительной, но и эффект от нее значительно выше.
Работа контроллера осуществляется следующим образом. Перед входом в прибор электрический ток попадает в стабилизирующий компонент и резистивную разделительную цепочку. На этом участке потенциалы входного напряжения выравниваются, обеспечивая тем самым защиту самого контроллера. В разных моделях граничное входное напряжение может отличаться.
Далее в работу включаются силовые транзисторы, ограничивающие ток и напряжение до установленных значений. Они находятся под управлением чипа, использующего микросхему драйвера. После этого выходное напряжение транзисторов приобретает нормальные параметры, подходящие для зарядки аккумулятора. Данная схема дополняется температурным датчиком и драйвером. Последний компонент воздействует на силовой транзистор, выполняющий регулировку мощности подключенной нагрузки.
Таким образом, АКБ оказывается защищенной от глубокой разрядки. Температурный датчик контролирует степень нагрева наиболее важных деталей контроллера. В случае повышения температуры более чем это установлено в настройках, происходит автоматическое отключение всех цепочек активного питания. В результате, батарея поддерживается в хорошем состоянии, а срок ее эксплуатации значительно увеличивается.
Устройства МРРТ
Наиболее эффективными и стабильными считаются контроллеры для солнечной батареи модификации МРРТ – Maximum Power Point Tracking. Данные устройства осуществляют слежение за мощностью заряда по достижении максимального предела. В этом процессе используются сложные алгоритмы контроля показаний напряжения и тока, устанавливается наиболее оптимальное соотношение характеристик, обеспечивающих максимальную эффективность солнечной системы.
В процессе эксплуатации практически установлено, что контроллер для солнечных батарей mppt является более совершенным и существенно отличается от других моделей. По сравнению с приборами PWM, он эффективнее примерно на 35%, соответственно на столько же продуктивнее получается и сама система.
Более высокое качество и надежность таких устройств достигается за счет сложной схемы, дополненной компонентами, обеспечивающими тщательный контроль в соответствии с условиями эксплуатации. Специальные схемы выполняют слежение и сравнение уровней тока и напряжения, после чего определяется максимальная выходная мощность.
Главной особенностью контроллеров МРРТ является способность настройки солнечной панели на максимальную мощность вне зависимости от погоды в данный момент. Таким образом, батарея работает более эффективно и обеспечивает необходимый заряд АКБ.
Порядок подключения контроллеров PWM
Общим условием подключения, обязательным для всех контроллеров, является их соответствие используемым солнечным фотоэлементам. Если прибор должен работать с входным напряжением 100 вольт, то на выходе панели оно не должно превышать этого значения.
Перед подключением контрольной аппаратуры необходимо выбрать место установки. Помещение должно быть сухим, с хорошей вентиляцией, из него нужно заранее убрать все пожароопасные материалы, а также ликвидировать причины влажности, излишней теплоты и вибраций. Обеспечивается защита от прямого ультрафиолетового излучения и негативных воздействий окружающей среды.
При подключении в общую схему контроллеров PWM необходимо точное соблюдение последовательности операций, а все периферийные устройства соединяются через свои контактные клеммы:
- Клеммы АКБ соединяются с клеммами прибора с соблюдением полярности.
- В месте контакта с положительным проводником выполняется установка защитного предохранителя.
- Далее подключаются солнечные панели так же с соблюдением полярности проводов и клемм.
- Правильность подключений проверяется контрольной лампой на 12 или 24 В, подключенной к выводам нагрузки.
Порядок действий должен обязательно соблюдаться. Например, ни в коем случае нельзя подключать солнечные панели к контроллеру, не подключенному к аккумулятору. В этом случае напряжение не найдет выхода и прибор может сгореть. Инвертор не должен подключаться к контроллеру через клеммы нагрузки, а соединяться напрямую с клеммами АКБ.
Порядок подключения устройств МРРТ
Подключение контроллеров МРРТ в целом выполняется так же, как и в других устройств. Существуют некоторые отличия в технологии, связанные с повышенной мощностью такой аппаратуры. В связи с этим потребуется кабель для силового подключения, способный выдерживать плотность тока минимум 4 А/мм2. Если МРРТ контроллер рассчитан на ток 60 А, то сечение кабеля, подключаемого к АКБ, составит не менее 20 мм2.
На концах соединительных кабелей должны быть установлены медные наконечники, обжатые как можно плотнее. К отрицательным клеммам АКБ и солнечной панели подключаются переходники с выключателями и предохранителями. Это позволит снизить потери электроэнергии и обеспечить безопасность в процессе эксплуатации.
Все подключения к прибору МРРТ осуществляются в следующем порядке:
- Выключатели в переходниках АКБ и панели устанавливаются в отключенное положение.
- Далее производится извлечение защитных предохранителей.
- Клеммы контроллера, предназначенные для АКБ, соединяются кабелем с клеммами аккумулятора.
- К соответствующим клеммам контроллера подключаются выходные провода от солнечной батареи.
- Клемма заземления прибора соединяется с заземляющей шиной.
- В соответствии с инструкцией на контроллере устанавливается датчик температуры.
По завершении всех операций предохранитель АКБ вставляется на свое место, а выключатель переводится во включенное положение. На дисплее контрольного устройства должен появиться сигнал о том, что аккумулятор обнаружен. Через небольшой промежуток времени те же операции проделываются с предохранителем и выключателем солнечной панели. На экране прибора появится значение ее напряжения, что означает успешный запуск в работу всей энергетической установки.
Контроллер заряда для солнечных батарей. Компания UTEM SOLAR, Киев, Украина.
Дата добавления: 06.05.2017
Контроллер заряда является ключевой частью системы, чтобы солнечные батареи работали высокоэффективно. Энергия, полученная от солнечных батарей, распределяется с помощью контроллера. Также регулятор способствует поддержанию нужного напряжения на выходе, чтобы избежать разряжения или наоборот перезаряда аккумулятора. А это пролонгирование срока службы всей солнечной системы. Важно помнить, что подбор контроллера заряда – дело ответственное и иногда некоторые специалисты допускают оплошности. Как же избежать таких дорогостоящих промахов? Давайте разберемся вместе.
— Так, контроллер заряда для солнечных батарей нужно выбирать с учетом тока аккумулятора. Для этого, берем мощность аккумулятора и делим данную величину на напряжение всей системы. В результате мы получим величину нужного номинального тока. Некоторые специалисты рассчитывают данную величину исходя из номинального тока батареи. Это оправдано с случае использования устройства типа ШИМ (PWM), так как здесь величины напряжения, тока аккумулятора и батареи совпадают. Но если используется система МРРТ-контроллера, то величина тока аккумуляторной батареи выше на два порядка соответствующей величины солнечной панели. Так что, покупая контроллер, ориентируйтесь на ток аккумулятора.
Напряжение холостого хода – это не порог максимальной мощности, а именно та величина, которая равна напряжению контроллера на входе. В результате превышения максимального значения входного напряжения может возникнуть аварийная ситуация. Если вы не планируете давать полную нагрузку на батарею, всё равно комплектуйте её контроллером, соответствующим но номиналу. Так как если его технические характеристики будут слабее, чем нужно для мощности солнечной системы, аппарат выйдет из строя намного быстрее.
Заметим, некоторые из владельцев солнечного оборудования решают, что в зимний период их батареи могут работать в экономном режиме. То есть, уменьшают количество аккумуляторных батарей, ставят контроллер, где номинал пониже. Есть мнение, что в зимний период солнце светит не так интенсивно, поэтому и заряда будет меньше. А в приходом лета контроллер заряда для солнечных батарей просто снизит мощность фотоэлетрических модулей, и это будет нормально, ведь мощности предостаточно. Со стороны кажется, что решение хорошее. Но на самом деле это не так. При расчете выработки солнечной энергии берется во внимание средний показатель за месяц в течении последних нескольких лет пользования. К тому же, энергия солнца и его интенсивность очень неравномерна в северных районах. В результате, когда мы обрезаем аккумулятор и контроллер, КПД системы падает до нуля.
Контроллер заряда аккумулятора от солнечной батареи. Подробнее о комплектующих к солнечным установкам смотрите здесь.
Контроллер заряда для солнечных батарей – как выбрать правильно? — Рейтинг темы: 5.00 из 5.00 проголосовавших: 122 |
Бесплатная консультация Пожалуйста, включите Javascript для просмотра комментариев.
Как выбрать контроллер заряда от солнечной батареи
Вы ищете контроллер заряда от солнечной батареи или планируете заменить свой старый? Если вы планируете установить солнечную панель у себя дома или в офисе, вам понадобится контроллер солнечного заряда.
Это устройство регулирует всю солнечную установку и обеспечивает зарядку аккумуляторов. Итак, ваш контроллер должен быть высокого качества для работы солнечной энергосистемы и сохранения ее долговечности.
Будь то дом на колесах или фотоэлектрическая установка с батарейным питанием, для регулирования тока и напряжения необходим контроллер заряда солнечной батареи.
Эта статья проведет вас через все необходимые указатели для выбора контроллера солнечного заряда.
Что такое контроллер заряда от солнечных батарей?
Это устройство, которое работает вместе с солнечной панелью и аккумулятором. Он регулирует количество энергии на входе и выходе из батареи.
Устройство может использоваться для всех типов солнечных систем, таких как фотоэлектрические, инженерные сети и гидроэнергетические системы.
Эти устройства предотвращают перезарядку аккумуляторов в течение дня.Вам нужно будет предотвратить обратный ток мощности на массив панелей. Поскольку это может разрядить батареи за ночь, контроллеры солнечного заряда тоже остановят это.
Как узнать, нужна ли вам солнечная зарядка? Обратите внимание на следующие вопросы —
- Работает ли ваша система на солнечной батарее?
- Есть ли у вас план электроснабжения вне сети?
- На каждые 50 ампер-часов ваша батарея предлагает 2 Вт заряда?
- Ваш аккумулятор часто перегревается и перезаряжается?
Если вы ответили утвердительно на все вопросы выше, вам нужен солнечный контроллер.Решая все проблемы, связанные с аккумулятором, контроллер продлит срок службы вашей солнечной системы.
На что следует обратить внимание, прежде чем выбирать контроллер заряда от солнечной батареи
Теперь, когда вы погрузились в основы, вот некоторые факторы, которые вам нужно проверить. Понимание типов контроллеров заряда солнечных батарей, напряжения, тока и надежности поможет вам в кратчайшие сроки получить идеальный продукт.
Погрузимся!
Типы контроллеров заряда от солнечных батарей
В основном есть два типа контроллеров — контроллеры PMW и MPPT.
Контроллеры ШИМ или широтно-импульсной модуляции
Они контролируют поток энергии к батарее, медленно регулируя ток. Этот процесс называется широтно-импульсной модуляцией. Таким образом, эти устройства предлагают короткие импульсы энергии аккумулятору вашей солнечной панели вместо постоянного заряда.ШИМ-контроллер заряда будет подавать короткие всплески энергии, чтобы батареи были полностью заряжены. Вы можете управлять им с помощью переключателя для вашей батареи и фотоэлектрической панели.
Во время работы напряжение батареи и напряжение солнечной батареи будут одинаковыми.Вот почему ШИМ-контроллер заряда в небольших солнечных домах, домах на колесах и солнечных батареях.
MPPT или контроллеры слежения за точкой максимальной мощности
Контроллеры зарядаMPPT могут определять ток и входное напряжение солнечной батареи для определения идеального рабочего напряжения.
Это напряжение используется для выработки максимальной выходной мощности или мощности в заданный момент времени. Этот процесс называется отслеживанием точки максимальной мощности. Таким образом, эти устройства могут использовать всю мощность ваших солнечных панелей и заряжать батареи.
Здесь ток протекает при максимальном напряжении питания. Однако контроллер заряда солнечной батареи MPPT ограничивает выходное напряжение панели, поэтому аккумулятор не перезаряжается и не повреждается.
Контроллер заряда солнечной батареи MPPT может регулировать входное напряжение и регулировать ток. Это увеличивает эффективность системы солнечных батарей.
Требования к энергии
Это решающий фактор при выборе солнечного контроллера заряда, каким бы замечательным оно ни было.Сначала вам нужно выяснить, сколько энергии вам приходится обрабатывать ежедневно.
Например, если вы хотите использовать солнечные батареи для питания своего дома, вам подойдет контроллер заряда MPPT. Он может регулировать напряжение и ток для освещения, отопления и приготовления пищи в домашних условиях.
Поскольку контроллер заряда MPPT с комфортом справляется с более высоким напряжением и выходным током, он также идеально подходит для офисных помещений. Однако для жилых автофургонов или небольших фотоэлектрических систем потребуется ШИМ-контроллер заряда солнечной энергии.
Поскольку контроллеры ШИМ хорошо работают при низком входном напряжении, зарядка портативных устройств будет легкой задачей. Вы также можете легко осветить несколько комнат с помощью ШИМ-контроллера.
Номинальное напряжение
Большинство контроллеров заряда солнечных батарей имеют номинальное напряжение 12 или 24 вольт. Вы найдете другие напряжения, но они наиболее распространены.
Вы также должны учитывать батареи с напряжением 12 и 24 вольт. Итак, посмотрите номинальное напряжение, прежде чем выбирать контроллер солнечного зарядного устройства.Убедитесь, что напряжение зарядки системы солнечных батарей и напряжение батареи совместимы с контроллером.
Это избавит вас от многих технических сложностей в дальнейшем и обеспечит максимальную универсальность.
Максимальная допустимая нагрузка по току
Когда вы начнете поиск контроллеров заряда солнечной энергии, вы заметите разнообразие номинальных значений тока. Фактически это показатель того, какую электрическую нагрузку может выдержать устройство.Почти все остальные контроллеры заряда солнечных батарей поддерживают ток от 10 до 20 ампер.Но, если ваше энергопотребление выше, вы можете выбрать контроллер заряда от солнечной батареи на 30 или 40 ампер.
Это защитит вашу солнечную панель даже при увеличении электрической нагрузки или колебаниях напряжения. Однако более высокий текущий рейтинг означает более высокую цену, поэтому также помните о своем бюджете.
Температура
Температура, в которой находится ваш контроллер заряда PWM или MPPT, является очень важным фактором, который следует учитывать. Контроллер заряда (ШИМ) более эффективен в регионах с теплым климатом, так как они созданы для работы от напряжения аккумуляторной батареи.
Напротив, контроллеры заряда MPPT разработаны для более холодного климата, где напряжение батареи немного низкое. Независимо от того, где вы используете устройство, вы должны защищать его от суровых погодных условий.
Процесс установки
Даже если солнечный контроллер очень эффективен, сложные процессы установки становятся кошмаром. Но процесс установки будет зависеть от типа и размера солнечного контроллера заряда.
Итак, если вы выбираете ШИМ-контроллер, вы можете установить его самостоятельно.Эти устройства простые и не такие сложные, поэтому вам не составит труда.
Для контроллеров MPPT может потребоваться дополнительная помощь. Поскольку это немного сложно, вам может потребоваться нанять специалиста во время установки.
Все зависит от того, какие функции вы хотите использовать в своем солнечном контроллере.
Безопасность
Вы не можете игнорировать коэффициент безопасности любого солнечного контроллера заряда. Большинство высококачественных устройств оснащены функциями безопасности, включая защиту от перегрузки, короткого замыкания, обратной полярности и перезарядки.
Эти функции обеспечат безопасность вас и всей вашей солнечной системы. Контроллер заряда с высоким рейтингом безопасности также увеличивает срок службы вашей солнечной системы.
Помимо всего этого, если вы не уверены в использовании контроллера заряда от солнечной батареи или каких-либо его функций, обратитесь за профессиональной помощью. Так как несчастные случаи действительно случаются при использовании систем солнечной энергии, вам лучше быть осторожными.
Гарантия
Солнечные панели обычно имеют отличную долговечность и служат годами.Однако эта система может работать эффективно только тогда, когда все подключенные устройства также надежны. Это также относится к контроллеру солнечного заряда.
Вот почему так важно выбрать контроллер заряда солнечной энергии с хорошей гарантией. Это обеспечивает надежность и долговечность устройства. Гарантийный срок от 1 до 3 лет будет отличным вариантом для всех типов пользователей.
Если вы заметите какие-либо технические неисправности в течение гарантийного срока, вы можете легко отремонтировать устройство у производителя. Некоторые продукты могут также предлагать вам возможность продления гарантии за счет дополнительной оплаты.
Зачем мне нужны контроллеры заряда от солнечных батарей?
Можно сказать, что контроллеры заряда солнечных батарей закладывают основу эффективной солнечной системы. Он позаботится о вашей солнечной панели и батарее, что обеспечит стабильное освещение.
Давайте посмотрим на наиболее важные преимущества таких контроллеров.
Защита батареи от перегрузки
В контроллере заряда ток массива протекает через полупроводник, который работает как вентиль. Он контролирует ток, в то время как контроллер заряда начинает свою магию! Контроллер уменьшает поток энергии к батарее после того, как она достигает определенного напряжения.
Это предотвращает перегрузку батареи и ее повреждение. Он также защищает всю солнечную систему.
Предположим, что ваши батареи получают ток с амперой выше, чем может выдержать схема. Это может привести к перегрузке по напряжению и перегреву.
В таких ситуациях контроллеры заряда солнечных батарей регулируют уровни энергии, которые должна получать батарея.
Отключение при низком напряжении
Когда аккумулятор достигает точки низкого напряжения, солнечный контроллер отключает аккумулятор от некритических нагрузок.Он предотвращает переход напряжения батареи в стадию чрезмерной разрядки за счет управления зарядным напряжением.В соответствии с требованиями к аккумулятору контроллер заряда повторно подключит или снова включит аккумулятор. Эта функция помогает защитить аккумулятор и продлить срок его службы.
Блокировка обратного тока
Поток тока обычно течет от области высокого напряжения к низкому напряжению к низкому напряжению. Однако иногда напряжение может течь в обратном направлении и выходить из батареи.
Это происходит ночью, когда у солнечных батарей низкое напряжение батареи. В результате аккумулятор может слегка разрядиться.
И здесь срабатывает контроллер заряда солнечной батареи. Он действует как клапан и регулирует заряд, предотвращая любые утечки напряжения.
Управление освещением
Все солнечные панели поглощают солнечный свет в течение дня для зарядки своих батарей. Этот заряд хранится и используется для освещения светодиодов ночью, чтобы скрасить любое место!
Но знаете ли вы, что контроллеры солнечного заряда здесь тоже работают? Эти устройства помогают датчику, встроенному в солнечную панель, включать / выключать систему.Итак, днем свет будет выключен, а ночью включен.
Контроллеры заряда солнечных батарей могут помочь включить или выключить свет в определенные периоды дня и ночи.
Отображение важной информации
Контроллеры заряда солнечных батарей могут также отображать важные данные, такие как усилитель солнечной панели, напряжение батареи, уровень заряда батарейного блока, данные ступенчатой зарядки и температуру.
Заключение
Будь то контроллер заряда с отслеживанием точки мощности (MPPT) или широтно-импульсной модуляцией (PWM), выбор правильного требует времени.
Таким образом, вам нужно проводить исследования осторожно. Наш удобный гид поможет вам на каждом этапе вашего путешествия.
Если вы когда-нибудь запутаетесь, обратитесь к производителю или просмотрите руководство устройства для получения дополнительной информации.
7 лучших контроллеров заряда от солнечных батарей и как выбрать подходящий
Независимо от того, полностью ли вы отключены от сети, дополняете ли вы свои потребности в энергии с помощью системы привязки к сети, питаете свой дом на колесах или настраиваете небольшую систему для зарядки фонарей и телефонов … вам нужно найти лучшие контроллеры заряда от солнечных батарей для вашей установки , чтобы обеспечить защиту аккумуляторов и максимально использовать возможности системы.
Контроллер заряда солнечной энергии — это устройство, которое устанавливается между солнечными панелями (солнечной батареей или фотоэлектрической (PV) батареей) и аккумулятором. Он регулирует ток между панелями и батареями, чтобы предотвратить чрезмерную зарядку и чрезмерную разрядку, которые могут повредить батареи и сократить срок их службы.
Поскольку это один из самых дорогих и чувствительных компонентов вашей солнечной установки, защита ваших батарей имеет важное значение. Хороший контроллер заряда солнечной батареи также предотвратит повреждение от внезапных, неожиданных скачков напряжения и предотвратит обратную полярность от батарей, когда солнце садится.
Существуют сотни контроллеров заряда солнечных батарей на выбор, и они сильно различаются по цене, характеристикам, качеству и техническим характеристикам.
Если вам интересно, как выбрать контроллер солнечного заряда — мы вам поможем! Мы исследовали множество лучших контроллеров заряда солнечной энергии на рынке и составили этот список, чтобы упростить выбор лучшего для вас:
7 лучших контроллеров заряда от солнечных батарей№ | Имя | Тип | Напряжение аккумулятора | Максимальный вход | Максимальный выход |
1 | Контроллер заряда от солнечных батарей Renogy Wanderer 30 А | ШИМ | 12-24 В | 50 В | 30 А |
2 | Контроллер заряда от солнечных батарей Victron SmartSolar 20 А | MPPT | 12-48 В | 100 В | 20 А |
3 | Outback Flexmax 80 A Контроллер заряда от солнечных батарей | MPPT | 12-48 В | 150 В | 80 А |
4 | Контроллер заряда от солнечных батарей Epever 20 А | MPPT | 12-24 В | 100 В | 20 А |
5 | Контроллер заряда от солнечных батарей Renogy Adventurer 30 А | ШИМ | 12-24 В | 50 В | 30 А |
6 | Контроллер заряда от солнечных батарей Allpowers 20 А | ШИМ | 12-24 В | 50 В | 20 А |
7 | Renogy Rover 30 A Контроллер заряда от солнечных батарей | MPPT | 12-24 В | 100 В | 30 А |
В целом, существует два типа контроллера заряда солнечной батареи: — с широтно-импульсной модуляцией (PWM) и с отслеживанием точки максимальной мощности (MPPT). Они оба являются отличными вариантами для правильной солнечной установки, но они сильно различаются по цене и возможностям, поэтому выбор правильного типа для вашей установки очень важен.
Широтно-импульсная модуляция (ШИМ )Эти контроллеры предлагают простую и надежную технологию, предназначенную для регулирования заряда аккумуляторов.Они делают это, переключаясь или пульсируя, чтобы позволить заряду пройти. Длительность и частота импульсов будут варьироваться в зависимости от потребностей батареи и нагрузки, потребляемой от батареи.
Они работают при стабильном напряжении и должны быть способны выдерживать напряжение солнечной батареи, равное напряжению батареи, поскольку они не могут компенсировать несоответствие между ними. Они лучше всего работают в небольших приложениях и при относительно стабильных погодных условиях.
Отслеживание точки максимальной мощности (MPPT)Эти контроллеры предназначены для использования максимальной мощности, которую может производить солнечная батарея, с минимально возможными потерями.Они могут регулировать колебания мощности солнечных панелей из-за температуры и доступности света, сопротивления проводки и т. Д. И максимизировать производительность панелей, постоянно контролируя панели и регулируя, сколько они потребляют от них, чтобы компенсировать любое снижение производительности. Это более новая и сложная технология, которая стоит значительно дороже, чем их аналоги с ШИМ.
Посмотрите это быстрое сравнение контроллеров заряда PWM и MPPT от Will Prowse на YouTube:
Как выбрать лучший контроллер заряда от солнечной батареи
При выборе лучшего контроллера заряда солнечной энергии для вашей конкретной установки и ее требований необходимо учитывать несколько факторов:
Нагрузка или размер устройстваНагрузка относится к совокупным потребностям в энергии всех устройств / приборов, которые ваша солнечная электростанция будет снабжать электричеством.
Расчет нагрузки включает в себя немного математики (прочтите, как рассчитать солнечную нагрузку здесь), но очень важно иметь эту информацию при рассмотрении того, какой тип солнечного контроллера заряда вам нужен, и технических характеристик устройства, которое вы выбираете.
Примечание: очень маленькие массивы, предназначенные для непрерывного заряда от панели мощностью от 1 до 5 Вт при мощности менее 2 Вт на каждые 50 ампер-часов батареи, не нуждаются в контроллере заряда солнечной батареи.
Проще говоря, контроллер заряда солнечной батареи с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) подходит для небольших и простых нагрузок, а контроллер заряда солнечной батареи с отслеживанием точки максимальной мощности (MPPT) лучше подходит для больших нагрузок или более сложных требований к нагрузке.
Помимо требований к нагрузке, необходимо учитывать следующее:
Погодные условияСолнечные панели производят больше всего энергии в ясный безоблачный день при ярком солнечном свете. Однако, как и большая часть электроники, они лучше работают при более низких температурах. Температура стандартных условий тестирования (STC) для солнечных панелей составляет 25 C / 77 F, и их характеристики будут улучшаться при понижении температуры ниже этого или снижаться при повышении температуры выше этого.
Однако более низкие температуры часто идут рука об руку с облаками и дождем, что отрицательно сказывается на производительности, а более высокие температуры часто идут рука об руку с длинными, жаркими летними днями, когда дневной свет больше.
Таким образом, погодные условия будут влиять на производительность вашей солнечной батареи несколько более сложным образом, чем просто температура и доступность света.
Контроллеры зарядаPWM хорошо работают в условиях стабильной и стабильной погоды.Они не компенсируют температуру, и если температура высока и входное напряжение на контроллере падает, они не компенсируют это. Это означает, что входное напряжение может упасть ниже порогового значения и помешать правильной зарядке батарей.
Контроллеры заряда солнечных батарейMPPT являются более сложными и лучше подходят для областей, где погода часто меняется, а температура и доступность света более разнообразны. Они могут регулировать колебания температуры и поддерживать постоянное входное напряжение контроллера.Это может привести к повышению производительности и увеличению мощности до 30%, несмотря на снижение производительности панели.
НапряжениеКонтроллер заряда солнечной батареи должен выдавать правильное напряжение для аккумуляторной батареи — обычно 12, 24 или 48 вольт. Это максимальное выходное напряжение контроллера . Если контроллер выдает больше вольт, чем могут выдержать батареи, это приведет к их повреждению. Если он выдает слишком мало вольт для аккумуляторов, они не будут заряжаться эффективно.
Что еще более важно, ваш контроллер заряда солнечной батареи должен выдерживать максимальное напряжение , которое солнечные панели / солнечная батарея могут выдавать . Это максимальное входное напряжение контроллера .
Для расчета максимального входного напряжения необходимо определить максимальную мощность солнечной батареи. На одной панели это называется «ток короткого замыкания» и в технических характеристиках панели обозначается как «Isc». Если вы используете несколько панелей параллельно или последовательно, вам нужно будет рассчитать максимальную суммарную мощность :
- Параллельно: для солнечных панелей, подключенных параллельно, сила тока аддитивна, но напряжение остается прежним (например,грамм. 4 солнечные батареи на 12 вольт / 5 ампер = 12 вольт / 20 ампер).
- Серия: для солнечных панелей, соединенных последовательно, напряжение является аддитивным, но сила тока остается прежней (например, солнечные панели 4 x 12 В / 5 А = 48 В / 5 А).
должен быть учтен с повышенным коэффициентом запаса прочности на 25%. должен быть учтен, чтобы защитить от непредвиденных событий, когда солнечные панели производят больше энергии, чем они рассчитаны. Такие вещи, как свет, отраженный от снега, в сочетании с холодными температурами и ясным солнечным небом, могут значительно повысить производительность солнечных панелей, поэтому контроллер заряда должен справиться с этим.
Если используется ШИМ-контроллер, напряжение солнечной батареи и напряжение батареи должны быть одинаковыми.
КонтроллерыMPPT могут хорошо работать там, где напряжение массива выше, чем напряжение батареи.
Где будет располагатьсяРасстояние между солнечными панелями и батареей будет влиять на производительность системы из-за «падения напряжения», когда заряд проходит по проводу от панелей к контроллеру заряда и батареям.
Чем больше расстояние, тем значительнее будут потери. Это можно рассчитать и компенсировать, используя проволоку большего сечения или уменьшив расстояние.
Однако электромонтаж стоит дорого, и перемещение панелей может оказаться нежизнеспособным, поэтому, если ваши потери будут значительными, лучше всего инвестировать в контроллер заряда солнечной батареи MPPT, поскольку он компенсирует снижение напряжения.
Функции безопасности и контроляРазличные контроллеры заряда солнечной энергии имеют широкий спектр дополнительных функций, которые упрощают их использование и обеспечивают важные функции безопасности для предотвращения перезарядки, чрезмерной разрядки, перегрузки, коротких замыканий, обратной полярности и электрических дуг.
Они также предоставляют функции для регистрации данных и мониторинга системы на устройстве или удаленно через Bluetooth, а также опции управления системой, которыми можно управлять удаленно.
Критерии выбораМы выбрали 7 лучших контроллеров заряда солнечных батарей на рынке, чтобы вы могли сравнить их и выбрать из них, исходя из ваших конкретных потребностей и условий. Наш выбор основан на рассмотренных выше критериях, а именно:
- Тип
- Напряжение аккумулятора и совместимость
- Максимальный вход
- Максимальный выход
- Дополнительные функции и меры безопасности
Тип: Широтно-импульсная модуляция (ШИМ)
Напряжение аккумулятора и совместимость: Оптимизирован для 12
СистемаВ / 24 В и совместима с герметичными (AGM), гелевыми, заливными и литиевыми батареями.
Максимальный вход: 50 В
Максимальный выход: 30 A
Дополнительные функции и меры безопасности:
- Встроенный порт RS232 обеспечивает связь с модулем Bluetooth BT-1 и использование приложения для смартфона Renogy BT.
- Встроенные USB-порты 5V 2A для зарядки USB-устройств.
- Функции безопасности при обратной полярности, перезарядке, коротком замыкании и обратном токе.
- Датчик температуры.
- ЖК-экран с подсветкой
Цена на Amazon: Renogy Wanderer 30 Amp PWM
Что говорят обзоры Amazon (4.3 / 5):
Плюсов:
- Очень доступный
- Простота установки
- Надежный и уважаемый бренд
- Простая установка
Минусы:
- Плохая поддержка после покупки
- Расплывчатые / нечеткие инструкции в руководстве пользователя
- Маленькие порты подключения
Тип: Отслеживание точки максимальной мощности (MPPT)
Напряжение аккумулятора и совместимость: 12, 24 и 48 В. Совместимость с Deep Cycle Sealed (AGM), гелевыми, OPzS, OPzV, литий-ионными, тяговыми батареями и др.
Максимальный вход: 100 В
Максимальный выход: 20 A
Дополнительные функции и меры безопасности:
- Удаленное управление и мониторинг через Bluetooth и VictronConnect
- Функция интеллектуального выхода нагрузки предотвращает повреждение, вызванное чрезмерной разрядкой батарей.Параметры можно установить вручную, чтобы батареи не разряжались ниже указанного уровня заряда.
- Датчик внутренней температуры
- Выходное короткое замыкание / перегрев
Цена на Amazon: Victron SmartSolar 20 Amp MPPT
Что говорят обзоры Amazon (4,7 / 5):
Плюсов:
- Простота установки
- Компактная и прочная конструкция
- Эффективен при зарядке и потребляет больше энергии от солнечных батарей
- Bluetooth для контроля и регулирования
Минусы:
- Нет экрана — Bluetooth только для отдельного устройства
- Bluetooth был несовместим на Android, и диапазон был плохим
- Порты маловаты (сложность с проводом 10-го калибра)
Тип: Отслеживание точки максимальной мощности (MPPT)
Напряжение аккумулятора и совместимость: 12, 24, 36 и 48 В. Программируется для зарядки аккумулятора при напряжении от 12 В до 60 В постоянного тока. Совместим с различными батареями, включая все мокрые / AGM-батареи и литий-ионные батареи.
Максимальный вход: 150 В
Максимальный выход: 80 А
Дополнительные функции и меры безопасности:
- Активное охлаждение и интеллектуальное управление температурным режимом охлаждения для работы при температуре до 40 ° C / 104 ° F.
- Встроенный 80-символьный дисплей с подсветкой
- Показывает текущее состояние и зарегистрированные данные о производительности системы за последние 128 дней.
- Может дистанционно программироваться и контролироваться с помощью системного дисплея MATE и обеспечивает непревзойденную полную системную интеграцию.
Цена на Amazon: Outback Flexmax 80 Amp MPPT
Что говорят обзоры Amazon (4,7 / 5):
Плюсов:
- Простота установки
- Подробные руководства доступны в Интернете
- Даёт хорошую мощность от панелей в пасмурный день
Минусы:
- Экран маленький и его нелегко читать, а кнопки маленькие, вам нужно что-то, чтобы их нажимать, если у вас большие руки
- Вентилятор может работать громко и щелкать при включении (не идеально для мест, расположенных поблизости, например, дома на колесах)
- Неудовлетворительная поддержка клиентов
Тип: Отслеживание точки максимальной мощности (MPPT)
Напряжение аккумулятора и совместимость: 12 и 24 В. Совместим с герметичным, гелевым, AGM и залитым литием (LiFePO4)
Максимальный вход: 100 В
Максимальный выход: 20 ампер
Дополнительные функции и меры безопасности:
- Совместимость с контроллерами серий Epever Tracer-A / AN / BN, LS-B / BP, VS-BN
- Автоматически идентифицирует соответствующие данные параметров для батарей, подключенных к
- Многофункциональный ЖК-экран с большим экраном, отображающий все рабочие данные и рабочее состояние системы
- Запись статистики энергопотребления в реальном времени
- Увеличенное расстояние связи на основе RS485
- Различные режимы управления нагрузкой: ручной, включение / выключение света, включение света + таймер, контроль времени
Цена на Amazon: Epever 20 Amp MPPT
Что говорят обзоры Amazon (4.7/5):
Плюсов:
- Хорошо сделанная, прочная установка
- Простота установки и настройки
- Удаленный экран (подключен) для контроля производительности
Минусы:
- Кабель экрана слишком короткий
- Программное обеспечение для удаленного мониторинга на ПК сложно установить
- У некоторых рецензентов возникли проблемы с гарантией из-за технических деталей, на которые не распространяется
Тип: Широтно-импульсная модуляция (ШИМ)
Напряжение аккумулятора и совместимость: 12 и 24 В.Совместимость с герметичными, гелевыми, заливными и литиевыми батареями глубокого цикла.
Максимальный вход: 50 В
Максимальный выход: 30 А
Дополнительные функции и меры безопасности:
- Интеллектуальная 4-ступенчатая зарядка с ШИМ и температурная компенсация.
- Защитные функции от обратной полярности, перезаряда, короткого замыкания и обратного тока.
- ЖК-экран с подсветкой для отображения рабочей информации и кодов ошибок.
- Порт USB на переднем дисплее можно использовать для зарядки мобильных телефонов, планшетов, динамиков и т. Д. Порт RS232
- обеспечивает связь с модулем Bluetooth BT-1 и использование приложения для смартфона Renogy BT.
Цена на Amazon: Renogy Adventurer 30 Amp PWM
Что говорят обзоры Amazon (4.3 / 5):
Плюсов:
- Скрытый настенный или поверхностный монтаж
- Клеммные порты прочные и легко подходят для проводов 10-го калибра ЖК-дисплей
- работает хорошо, его также можно подключить к отдельному монитору Bluetooth
Минусы:
- Программные проблемы на IOS
- Порты терминала расположены неудобно, и их необходимо демонтировать, чтобы отсоединить кабель
- Датчик температуры игнорируется в литиевом режиме
Тип: Широтно-импульсная модуляция (ШИМ)
Напряжение аккумулятора и совместимость: От 12 до 24 вольт. Совместим с герметичными свинцово-кислотными, гелевыми, заливными и литий-ионными (LIFePO4)
Максимальный вход: 50 В
Максимальный выход: 20 ампер
Дополнительные функции и меры безопасности:
- Защитные функции: защита от перегрузки по току и короткого замыкания, защита от обратного подключения, защита от низкого напряжения и перезаряда
- Поставляется с дисплеем и показывает состояние и данные.Режимы и конфигурация параметров могут быть изменены пользователем.
- Промышленный микропроцессор STM 8 для управления процессами заряда и разряда.
Цена на Amazon: Allpowers 20 Amp PWM
Что говорят обзоры Amazon (4,2 / 5):
Плюсов:
- Настраиваемые параметры
- Функция «От заката до рассвета» позволяет программировать нагрузки на включение / выключение света и т. Д.
- Два порта USB для зарядки устройств, например телефонов
Минусы:
- В руководстве пользователя не очень понятно, как программировать блок
- Разъемы маловаты (трудности с подключением проводов 10-го калибра)
- Агрегат не водонепроницаем
Тип: Широтно-импульсная модуляция (ШИМ)
Напряжение аккумулятора и совместимость: 12 и 24 вольт. Совместим с герметичными, гелевыми, затопленными и литиевыми устройствами глубокого цикла (12,8 В LFP).
Максимальный вход: 100 В
Максимальный выход: 30 А
Дополнительные функции и меры безопасности:
- Положительный заземляющий контроллер
- 4-ступенчатая зарядка и температурная компенсация.
- Защитные функции от обратной полярности, перезаряда, перегрузки, перегрузки, короткого замыкания и обратного тока. ЖК-экран
- и несколько светодиодных индикаторов для отображения информации о работе системы и кодов ошибок.
- Настраиваемые параметры.
- Алюминиевый радиатор обеспечивает эффективное рассеивание тепла. Порт RS232
- позволяет Rover PG обмениваться данными с модулем Bluetooth BT-1, который может сопрягаться с приложением для смартфона Renogy BT.
Цена на Amazon: Renogy Rover 30 Amp MPPT
Что говорят обзоры Amazon (4,4 / 5):
Плюсов:
- Дополнительный адаптер Bluetooth для подключения к смартфону или устройству
- Полностью настраиваемые параметры
- Предоставляет подробную информацию для системного мониторинга
Минусы:
- Сложен в настройке и не очень понятен мануал
- Программное обеспечение для IOS и ПК не очень удобно / сложно настроить
- Плохое обслуживание клиентов
Как видите, контроллеры заряда солнечных батарей имеют широкий диапазон спецификаций, чтобы удовлетворить еще большему количеству требований к установке солнечных батарей.Из 7 рассмотренных выше; мы выбрали два из них. Это те, которые, по нашему мнению, предлагают лучшее соотношение цены и качества и являются наиболее функциональными и дополнительными:
Top Pick (тип MPPT): Victron SmartSolar 20 Amp MPPTНашим лучшим контроллером заряда для солнечных батарей типа MPPT является Victron SmartSolar MPPT 100/20. Этот выделяется по нескольким причинам и имеет очень умеренную цену по сравнению с другими контроллерами заряда MPPT.
Помимо отличной цены, он произведен компанией Victron Energy в Нидерландах, известной своим превосходным качеством.Он оснащен интеллектуальной системой, которая работает быстро и удобно даже для неопытных пользователей.
Встроенная система управления Bluetooth позволяет контролировать систему и выполнять любые настройки удаленно со смартфона или совместимого устройства через VictronConnect. Удаленное управление также доступно через портал удаленного управления Victron через Интернет или через дополнительное дополнительное устройство Bluetooth, подключенное через глобальную сеть большого радиуса действия (LoRaWAN), когда нет возможности подключения в этом районе.
Он сконфигурирован для трехэтапного процесса зарядки и может быть запрограммирован для выравнивания заряда свинцовых аккумуляторов. Само устройство оснащено светодиодными индикаторами, которые в режиме реального времени показывают, какая стадия зарядки активна, а также предупреждают вас и диагностируют неисправности системы.
В качестве контроллера заряда солнечной батареи MPPT он может максимизировать эффективность и производительность вашей солнечной батареи и может давать до 30% больше энергии, чем контроллеры без MPPT. Он подходит для средних и крупных систем и хорошо работает в местах с переменными погодными условиями.
Эти особенности в сочетании с отличной ценой делают его нашим любимым контроллером заряда солнечных батарей MPPT для широкого «множества» солнечных установок.
Top Pick (тип ШИМ): Renogy Wanderer 30 Amp PWMНаш лучший контроллер заряда с ШИМ-типом — это Renogy Wanderer. Это небольшое устройство является одним из наименее дорогих вариантов и отличается хорошим соотношением цены и качества. Он производится уважаемым брендом Renogy и является отличным вариантом для полностью автономных систем.
Renogy Wanderer поставляется с предварительно запрограммированными параметрами для различных типов батарей (включая литиевые, AGM, гелевые или заливные батареи).Он использует эффективный 4-этапный процесс зарядки (объемный, ускоренный, плавающий и выравнивающий). Каждые 28 дней этап выравнивания для AGM и залитых аккумуляторов будет «перезаряжать» аккумуляторы в течение контролируемого периода, что им выгодно.
Он также имеет функцию самодиагностики системных неисправностей и обеспечивает функции защиты от перезарядки, перегрузки по току, короткого замыкания, обратного тока и обратной полярности. Эти функции обеспечивают дополнительный уровень защиты вашей системы и аккумуляторов, помимо преимуществ точно регулируемого контроля заряда.
Устройство оснащено ЖК-экраном с подсветкой для отображения оперативной информации, различных параметров управления нагрузкой и кодов ошибок для диагностики. Он также оснащен портом RS232 для связи с модулем Bluetooth T-1 (приобретается отдельно) и двумя портами USB (5 В / 2 А) для удобной зарядки устройств.
Учитывая эти замечательные характеристики и невероятно низкую цену… Renogy Wanderer определенно, на наш взгляд, лучший контроллер заряда солнечной энергии в категории PWM!
Ссылки и полезные ресурсы:Clean Energy Reviews — Лучшие системы солнечных батарей
DSIRE — База данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и повышения эффективности
Science Direct — Зависимая от температуры эффективность фотоэлектрических систем (ФЭ) и ее влияние на производство ФЭ в мире
Unbound Solar — Как определить размер солнечной системы
Unbound Solar — Калькулятор падения напряжения для солнечных электрических систем
Часто задаваемые вопросы
Что такое контроллер солнечного заряда?
Контроллер заряда солнечной энергии — это устройство, которое устанавливается между солнечными панелями (солнечной батареей или фотоэлектрической (PV) батареей) и аккумулятором.Он регулирует ток между панелями и батареями, чтобы предотвратить чрезмерную зарядку и чрезмерную разрядку, которые могут повредить батареи и сократить срок их службы. Защита аккумуляторов является одним из самых дорогих и чувствительных компонентов вашей солнечной системы.
MPPT лучше, чем PWM?
Это зависит от вашей установки и вашего местоположения / климата. Контроллеры заряда от солнечных батарей MPPT являются более сложными и могут максимизировать производительность солнечных панелей и лучше работать в сложных погодных условиях, но они также намного дороже, чем контроллеры солнечного заряда PWM, которые отлично справляются с небольшими установками или установками в более стабильных погодных условиях.
Как выбрать контроллер заряда от солнечной батареи?
Чтобы выбрать лучший контроллер заряда от солнечных батарей для вашей системы, вам необходимо рассмотреть тип контроллера (MPPT или PWM), совместимость с вашим типом батареи и напряжением, максимальное входное напряжение от ваших солнечных панелей и максимальный выходной ток, необходимый для питания. ваш груз, а также дополнительные функции и средства защиты.
Контроллер заряда от солнечных батарейRV, выберите лучшее для своих солнечных панелей
Контроллер заряда солнечных батарей для автофургона необходим для регулирования напряжения, вырабатываемого солнечными панелями, для правильной зарядки ваших батарей.Контроллер также предотвращает утечку тока из батарей в солнечные батареи в ночное время.
В этой статье я рассмотрю характеристики и особенности, на которые следует обратить внимание при выборе контроллера солнечного заряда.
Контроллер заряда от солнечных батарей MPPTНоминальный ток
Номинальный ток — это максимальная выходная сила тока для аккумуляторов. Если солнечный контроллер заряда RV рассчитан на 10 ампер и у вас есть две 100-ваттные солнечные панели с максимальной мощностью 6 ампер каждая, контроллер не будет подходящим вариантом.Ваши панели будут вырабатывать в сумме 12 ампер, однако контроллер будет выдавать только 10 ампер на ваши батареи. 2 ампера будут потрачены впустую.
Выберите контроллер заряда солнечных батарей с номиналом на 25% выше, чем общая пиковая мощность (в амперах) вашей солнечной панели. Бывают случаи, когда ваши солнечные панели фактически производят больше, чем их номинальная мощность, и возможность зарядки на 25% позволяет использовать эти ситуации. Вы также захотите принять во внимание любые дополнительные солнечные панели RV, которые вы планируете добавить позже.
Многоступенчатая широтно-импульсная модуляция
Рекомендуется использовать солнечный контроллер заряда RV с многоступенчатой зарядкой и широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Избегайте шунтирующих контроллеров, одноступенчатых или двухступенчатых контроллеров. С их помощью ток уменьшается по мере того, как аккумулятор заряжается.
ШИМ не уменьшает ток, но обеспечивает ваши батареи полным током в импульсах. Преимущества этого типа контроллера заряда:
- Ваши батареи получают более полный заряд.
- Предотвращает перезарядку и выделение газов в аккумуляторах.
- Ускоряет подзарядку.
Другие функции, на которые стоит обратить внимание
Температурная компенсация батареи
Это обязательная функция, поскольку она предотвращает перезарядку или недозаряд аккумуляторов. Он автоматически регулирует заданное значение зарядки в зависимости от температуры аккумулятора, чтобы предотвратить чрезмерную потерю воды и сульфатацию пластин. И то, и другое вредно для ваших батарей.
Отслеживание максимальной точки мощности (MPPT)
MPPT может увеличить выходную мощность солнечных панелей вашего дома на колесах и повысить зарядный ток ваших аккумуляторов. Вы увидите самый большой прирост, когда ваши солнечные панели холодные, а напряжение батареи очень низкое. Эта функция может улучшить производительность зарядки и сократить время, необходимое для зарядки аккумуляторов.
Регулируемое заданное значение напряжения
С помощью этой функции вы можете настроить заданное значение напряжения зарядки в соответствии с типом вашей батареи, будь то заливная свинцово-кислотная, гелевая или AGM.Проконсультируйтесь с производителем аккумуляторной батареи о правильном зарядном напряжении.
Переключатель вкл. / Выкл.
Наличие переключателя вкл. / Выкл. Удобно, поскольку он позволяет выключить контроллер заряда солнечной батареи RV и прекратить зарядку, не снимая предохранитель на батарее.
Выключатель питания для сухого лагеря / берега
Этот переключатель позволяет вам изменить заданное значение заряда аккумулятора с максимальной мощности, которая лучше всего подходит для стыковки дома на колесах, в режим ожидания, который лучше всего использовать при подключении к береговому источнику питания.Переключение в режим берегового питания также является хорошим способом сохранить ваши батареи, пока ваш жилой домик находится на хранении.
Подробнее о солнечной энергии
Узнайте все о солнечных панелях для жилых автофургонов, наклонных солнечных панелях для достижения максимальной выходной мощности и портативных солнечных панелях, которые настолько малы, что помещаются в рюкзак. Здесь есть все …
Ссылки
Понравилась страница?
бесплатных инструментов — онлайн-калькулятор размера контроллера заряда MPPT
Инструкция по эксплуатации
Как выбрать и установить размер контроллера заряда от солнечной батареи MPPT? узнайте меньше чем за минуту.
Легко оцените наиболее подходящие амперы контроллера заряда mppt, заполнив поля.
Этот инструмент рассчитал значение рейтингов контроллеров заряда MPPT, которые используются для помощи новичку в солнечной энергии, который не понимает размера контроллера заряда MPPT.
Принцип определения размера контроллера заряда солнечной батареи MPPT?
В связи с быстрым развитием технологий, существуют различные типы контроллеров заряда солнечных батарей MPPT. При выборе правильного солнечного контроллера MPPT мы должны обратить внимание на 2 аспекта: ток солнечной панели и напряжение солнечной панели.
Напряжение солнечных панелей
Что касается солнечных панелей, нам нужно обратить внимание на рабочее напряжение и напряжение короткого замыкания. Рабочее напряжение обычно составляет 18 В, 36 В и так далее. Если рабочее напряжение составляет 18 В, напряжение короткого замыкания солнечной панели должно быть 22 В, аналогично, если 36 В, напряжение короткого замыкания должно быть 42 В. Нам нужно выбрать правильный контроллер в соответствии с рабочим напряжением солнечных панелей. Обычно при покупке солнечных батарей у вас будут соответствующие параметры.
Панели солнечных батарей Текущие
Размер солнечного контроллера часто зависит от того, какой ток обрабатывает солнечный контроллер (то есть максимальный ток зарядки). Обычно на рынке солнечные контроллеры имеют размеры 10А, 20А или 30А. Некоторые контроллеры высокой мощности также могут обрабатывать ток 50A, 60A. Более того, солнечные контроллеры на 80А и на 100А также распространены. При выборе контроллера обратите внимание, что ток разряда солнечной панели не может превышать это значение, иначе контроллер будет поврежден.Итак, при выборе контроллера мы рекомендуем, если ток солнечной панели составляет 6А, мы должны выбрать контроллер заряда 10А.
Входное напряжение солнечных панелей солнечного контроллера MPPT обычно составляет около 0 ~ 150 В, а входное напряжение солнечного контроллера PWM обычно составляет 0 ~ 55 В. Пока напряжение ниже этих значений, правильный контроллер MPPT легко найти. В случае особых требований, если эти входные напряжения выше номинальных значений, также легко найти производителя контроллера заряда солнечной батареи, чтобы заказать его.
Для получения дополнительной информации см. Это руководство контроллера заряда солнечных батарей MPPT
.Часто задаваемые вопросы
⭐ Какого размера мне нужен контроллер солнечного заряда?
размер солнечного контроллера заряда рассчитывается на основе системного тока, с которым контроллер должен справиться. воспользуйтесь бесплатным калькулятором и получите мгновенный результат.
⭐Что лучше MPPT или PWM?
MPPT и PWM — это оба типа контроллеров заряда солнечных батарей, которые помогают регулировать поток энергии от панелей к батарее.У MPPT коэффициент преобразования мощности на 30% выше, чем у ШИМ-контроллера. хотите знать, какой из них лучше для вас? проверьте это Руководство по сравнению.
⭐Как подобрать размер контроллера заряда MPPT
на рынке представлены различные типы контроллеров заряда солнечных батарей MPPT. При выборе размера контроллеров заряда два фактора определяют размер контроллера заряда mppt, ток солнечной панели и напряжение солнечной панели. получить мгновенные результаты с помощью этого бесплатного инструмента.
⭐какого размера провод для подключения солнечной панели 80 Вт к контроллеру заряда
⭐У меня есть солнечная панель на 250 ватт какой размер контроллера заряда мне нужен
, если в системе 12 Вольт, контроллер заряда на 250 Вт — 30 А, если в системе 24 В, то подойдет контроллер на 15 А.
⭐Какой размер контроллера заряда для солнечной панели 320 Вт
для зарядки с помощью солнечной панели на 320 Вт, если система аккумуляторов 12 В, контроллер заряда должен быть не менее 30 А, если аккумулятор 24 В, то контроллер заряда 20 А в порядке.
⭐Контроллер заряда какого размера для солнечных батарей 275 Вт
⭐Контроллер заряда какой мощности для солнечной батареи мощностью 1000 ватт
, чтобы максимизировать мощность 1000 Вт солнечной батареи, сделать систему батарей 24 В, и вам понадобится контроллер на 60 ампер.
⭐какой размер контроллера заряда солнечной батареи мне нужен для солнечной панели 180w 42v
вам понадобится контроллер заряда на 10 А, по крайней мере, для требований солнечной панели 180 Вт 42 В
⭐Какой размер контроллера заряда для солнечной панели 600 Вт
⭐Какой размер контроллера заряда на 250 Вт солнечных панелей
Солнечной панели мощностью 250 Вт требуется контроллер заряда на 30 А, если в системе используется напряжение 12 В, и контроллер заряда на 15 А, если батарея на 24 В.
⭐Контроллер заряда какого размера мне нужен для солнечных панелей 1600 Вт
⭐Контроллер заряда какого размера для солнечной панели 300 Вт
для зарядки с помощью солнечной панели 300 Вт, если система на 12 В, то вам понадобится солнечный контроллер на 30 А, если система на 24 В, то контроллер заряда на 15 А.
⭐2000 ватт солнечная панель какой размер контроллер заряда
⭐Какой размер контроллера заряда четыре солнечные панели по 600 ватт
⭐Как подобрать контроллер солнечного заряда для RV
Размердля контроллера заряда солнечной энергии для дома на колесах аналогичен размеру контроллера для домашней солнечной системы. обратите внимание на два фактора: мощность солнечной панели и напряжение аккумуляторной системы. попробуйте этот инструмент свободного размера. кроме того, к контроллеру заряда солнечной батареи RV предъявляются особые требования, см. Руководство здесь.
Полезные ресурсы
• MPPT и ШИМ-контроллер солнечной зарядки
• Обзор лучшего 60-амперного контроллера заряда MPPT
• Лучший контроллер заряда MPPT на 30 А в 2021 году
• Лучший контроллер заряда от солнечных батарей для автодомов 2021 года
• Обзор лучшего контроллера заряда 48 В для солнечных батарей
• Обзор лучшего литиевого солнечного контроллера заряда 2021 г.
Главная > Поддержка> Основы солнечной зарядки MPPT Контроллер | |||||||||||
Основы Контроллер заряда от солнечных батарей MPPT | |||||||||||
Что
такое MPPT? Типовой фотоэлектрический модуль производит мощность с максимальным напряжением питания около 17 В при измерении при температуре ячейки 25 ° C она может упасть примерно до 15 V в очень жаркий день и может также повышаться до 18 В в очень холодную погоду. день. | |||||||||||
Рисунок 1 Кривые ВАХ показывают максимальную мощность от фотоэлектрической
модули при воздействии излучения на | |||||||||||
Рисунок 2 Кривые ВАХ показывают максимальную мощность от фотоэлектрической
модули при облучении 100 Вт / м 2 | |||||||||||
| |||||||||||
Как MPPT
работает? MPPT наиболее эффективен при эти условия:
| |||||||||||
MPPT — преобразователь постоянного тока в постоянный. который работает, принимая вход постоянного тока от фотоэлектрического модуля, изменяя его в переменный ток и преобразование его обратно в другое постоянное напряжение и ток чтобы точно подогнать фотоэлектрический модуль к батарее. | | ||||||||||
Примеры преобразователей постоянного тока в постоянный находятся
Может применяться алгоритм MPPT к ним обоим в зависимости от конструкции системы.Обычно для батареи напряжение системы равно или меньше 48 В, понижающий преобразователь полезный. С другой стороны, если напряжение аккумуляторной системы больше чем 48 В, следует выбрать повышающий преобразователь. Контроллеры заряда солнечных батарейMPPT полезны для автономных солнечных энергетических систем, таких как автономные. солнечная энергетическая система , солнечная домашняя система и солнечная водонасосная система , и т.п. | |||||||||||
Главный особенности солнечного контроллера заряда MPPT
| |||||||||||
| |||||||||||
КОНТРОЛЛЕР СОЛНЕЧНОГО ЗАРЯДА
| | ||||||||||
Таблица 2 Технические характеристики контроллера заряда солнечной батареи MPPT серии SPT SOLARCON | |||||||||||
| |||||||||||
Что такое контроллер заряда? • СЕКРЕТЫ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ
Контроллеры заряда — важные менеджеры аккумуляторов
Контроллер заряда — это устройство, предотвращающее перезаряд и переразряд солнечных батарей.Одна из наиболее распространенных проблем с аккумуляторами заключается в том, что они не могут чрезмерно разряжаться или перезаряжаться слишком часто. Контроллер заряда контролирует заряд, правильно управляя напряжением и током батареи.
Контроллеры заряда предназначены для защиты аккумулятора и увеличения срока его службы при сохранении эффективности фотоэлектрической системы. Следует отметить, что контроллеры заряда управляют только нагрузками постоянного тока. Нагрузки переменного тока должны управляться (и при необходимости отключаться) инвертором.
Ключевые функции контроллеров заряда:
- Защита аккумулятора от перезарядки путем ограничения зарядного напряжения
- Защита аккумулятора от глубокой и / или нежелательной разрядки. Контроллер заряда автоматически отключает нагрузку от батареи, когда напряжение батареи падает ниже определенного значения глубины разряда.
- Предотвращение обратного тока через фотоэлектрические модули в ночное время.
- Предоставление информации о состоянии заряда батареи.
Типы основных контроллеров заряда. сегодня доступны PWM (широтно-импульсная модуляция) и MPPT (отслеживание максимальной мощности).Контроллеры заряда MPPT дороже, но они могут повысить производительность солнечной батареи. Контроллеры заряда PWM менее дороги, но они могут продлить срок службы аккумуляторной батареи за счет снижения производительности солнечных панелей, чем в случае контроллера MPPT. Как и инверторы, контроллеры заряда имеют срок службы около 15 лет.
Контроллер заряда стоит от 500 до 1000 долларов. (Тем не менее, вы можете найти некоторые низкокачественные контроллеры заряда с ШИМ примерно за 30-50 долларов).
Это не удача, но неправильный выбор контроллера заряда для вашей системы может привести к ряду проблем.Ваша солнечная система может работать неэффективно или вообще не работать. Но хуже всего то, что другие компоненты системы могут быть повреждены.
Поэтому нельзя недооценивать выбор контроллера заряда.
Какой тип контроллера заряда выбрать, зависит от конкретного случая и представляет собой компромисс между получением большей мощности от солнечных панелей и продлением срока службы батареи.
Чтобы понять, какой контроллер вам нужен для вашей системы, вам не нужно углубляться в тяжелую науку или быть гуру солнечной энергетики.
Вам просто нужно знать некоторую базовую информацию, такую как:
— Какой тип контроллера заряда рекомендуется для данного типа солнечной системы
— Какое обслуживание требуется контроллеру заряда и сколько стоит его годовое обслуживание
— Когда вам нужна пара контроллеров заряда, а не один
— Какой тип контроллера заряда рекомендуется для жаркого климата
— Какой контроллер выбрать для небольшой солнечной системы
— Какой контроллер вам нужен для подключения 48-вольтовой солнечной батареи к батарее на 24 В
Вы можете узнать больше о контроллерах заряда в нашем Полном руководстве по солнечным контроллерам заряда.
Щелкните здесь, чтобы узнать больше о том, как контроллер заряда может еще больше повысить производительность вашей солнечной системы.
Щелкните следующую ссылку, чтобы воспользоваться нашим бесплатным калькулятором контроллера заряда pwm.
Следующие две вкладки изменяют содержимое ниже. Лачо Поп, MSE, имеет степень магистра электроники и автоматики. Он имеет более чем 15-летний опыт проектирования и внедрения различных сложных электронных, солнечных энергетических и телекоммуникационных систем.Он является автором и соавтором нескольких практических книг по солнечной энергии в области солнечной энергии и солнечной фотоэлектрической энергии. Все книги были хорошо приняты публикой. Вы можете узнать больше о его бестселлерах по солнечной энергии на Amazon на странице его профиля здесь: Лачо Поп, MSE ProfileКак выбрать контроллер заряда от солнечной батареи для начинающих — свободно перемещаемый
Когда вы разбиваете его на простейшие формы, в основном это 2 основных компонента солнечной системы, не считая батареи.Солнечная панель и контроллер солнечного заряда. Хотя многие из вас понимают, что задача солнечной панели — преобразовывать солнечный свет в электричество, не многие из вас понимают, что именно делает контроллер солнечного заряда, чтобы преобразовать это электричество в энергию, которую вы можете использовать и хранить в своих батареях. В этой статье я постараюсь ответить на вопросы, которые я слышал о них больше всего, чтобы прояснить каждый из них.
Содержание
[Вернуться к началу]
Зачем нужен контроллер солнечного заряда?
Так что же такое контроллер солнечного заряда? Что ж, давайте сначала поговорим о солнечных батареях.В случае выработки электроэнергии мы конкретно говорим о фотоэлектрических или фотоэлектрических солнечных батареях. Фотоэлектрическая солнечная панель — это то, что вы бы назвали «тупым» твердотельным устройством. Это означает, что нет движущихся частей, интегральных схем и программного обеспечения, которое отслеживает или контролирует то, что оно делает. Его основная задача — преобразовывать солнечный свет в электричество. Когда фотоэлектрические элементы преобразуют солнечный свет в электричество постоянного тока, текущее по проводу, это неконтролируемое, и количество, которое они производят, зависит от силы солнечных лучей, угла падения солнца на панели и того, есть ли оно фильтруется любыми другими объектами между ними, такими как облака, листья или предметы, создающие тень.Чтобы контролировать и использовать производимый постоянный ток, необходимо отдельное устройство, которое перехватывает эти электроны и приспосабливает их к немедленному использованию прибором или хранению в батарее для последующего использования. В этом и заключается работа контроллера солнечного заряда. Он превращает «глупую» солнечную панель в «умный» солнечный генератор.
Solar — один из лучших способов продлить пребывание в вашем любимом месте для отдыха без запуска двигателя или генератора.
Без контроллера заряда солнечной батареи вы рискуете повредить электрические компоненты и аккумуляторы.На базовом уровне для зарядки аккумулятора входящее напряжение должно быть выше, чем напряжение аккумулятора. Думайте об этом, как о воде в трубе. Направление потока зависит от давления воды с каждой стороны трубы. Он будет течь со стороны высокого давления в сторону низкого давления. В случае с электричеством напряжение вашей солнечной панели должно быть выше, чем напряжение вашей батареи, чтобы электроны могли течь в нее.
Если ваш кемпер был «предварительно настроен» для подключения к солнечной батарее (у которого есть вилка на боковой стороне кемпера, которая выглядит примерно так), это не означает, что вы готовы просто подключить солнечную батарею.Это просто означает, что у вас есть положительный и отрицательный провода, подключенные к вашей электрической системе. Вам все равно нужно будет контролировать солнечную энергию с помощью контроллера солнечного заряда.
Типичная 12-вольтовая солнечная панель будет иметь открытое напряжение от 18 до 22 вольт. В зависимости от силы солнца вы получите переменный ток, протекающий по его проводам при этом напряжении. 100-ваттная панель с номинальным напряжением холостого хода 18 вольт будет иметь максимальный ток около 5,5 ампер. Это слишком много, чтобы попасть прямо в батарею.Контроллер солнечного заряда возьмет эту мощность и снизит ее до уровня, более совместимого с вашей электрической системой постоянного тока. Вообще говоря, он делает это с помощью нескольких различных методов: широтно-импульсной модуляции (PWM) или отслеживания точки максимальной мощности (MPPT). Поговорим немного о каждом.
[Вернуться к началу]
Что такое широтно-импульсная модуляция? (ШИМ)
Это самый простой и дешевый способ отрегулировать мощность солнечной панели до уровня, подходящего для вашей батареи.В простейшей форме он контролирует напряжение, идущее по проводу, периодически включая и выключая поток. ШИМ — это то, сколько диммеров и контроллеров электродвигателей тоже работают. Вы когда-нибудь видели видео, где свет в сцене странно мерцает? Это потому, что микроконтроллер этого светодиодного светильника очень быстро включает и выключает свет, чтобы изменить его яркость. Это достаточно быстро, чтобы быть незаметным для человеческого глаза, но его можно увидеть через затвор камеры. Это широтно-импульсная модуляция.
Контроллеры зарядаШИМ изменяет включение и выключение питания, чтобы стабилизировать напряжение соответствующим образом.
PWM работают как диммеры для ваших солнечных панелей. Это просто и эффективно, но за это приходится платить. Каждый раз, когда он находится в выключенном положении, вы теряете мощность, вырабатываемую панелями. Поэтому, если вы генерируете 5,5 А при 18 В от своей 100-ваттной панели, она должна периодически отключаться, чтобы напряжение зарядки упало примерно до 14.2 вольта, но вы все еще генерируете ток 5,5 ампер. Таким образом, вместо полных 100 Вт вы получаете только 78 Вт (5,5 ампер * 14,2 вольт = 78,1 ватт).
Еще одним недостатком ШИМ является то, что он может работать только с очень узким диапазоном выходных напряжений. Если на ваших панелях слишком высокое напряжение холостого хода, они не смогут выключить его настолько, чтобы снизить уровни, чтобы они были совместимы с вашей системой.
Есть положительная сторона контроллеров PWM. Для тех из вас, кто ограничен в средствах или просто хочет попробовать солнечную батарею, не погружаясь полностью, это очень простые устройства, поэтому они очень недорогие.Это может быть в 5-10 раз дороже для устройства сопоставимого размера. Это все, что вам нужно для повседневного использования, когда вам просто необходимы некоторые базовые солнечные батареи.
Renogy — популярный бренд контроллеров заряда с ШИМ начального уровня, таких как этот
Renogy Adventurer 30A PWM Контроллер заряда скрытого монтажа
[Вернуться к началу]
Что такое отслеживание максимальной мощности? (MPPT)
Чтобы использовать всю энергию, вырабатываемую солнечной панелью, вам нужен контроллер заряда MPPT.Вместо того, чтобы отбросить все это дополнительное солнечное производство, но отключить питание, чтобы снизить его до нужного напряжения, он принимает это дополнительное напряжение и преобразует его в дополнительную мощность для вашей батареи. Так что, если вы используете эту 100-ваттную панель и получаете выходной ток 5,5 ампер, вместо того, чтобы просто снижать напряжение с 18 вольт до 14,2 вольт и терять 22% наших приходящих на него ватт, он будет « отслеживать » напряжение и преобразовывать его в полезные амперы Таким образом, вместо 5,5 ампер при 18 вольтах вы получите ток, близкий к 7 амперам при этих новых 14.2 вольта зарядного напряжения.
Вы заплатите больше за контроллер заряда MPPT, но если вы используете систему разумного размера, вы можете получить более 20% зарядной емкости. Чем выше напряжение холостого хода вашей панели, тем больше потерь вы получите, если решите использовать ШИМ-контроллер. Говоря практическим языком, с контроллером заряда MPPT вы будете производить больше энергии с системой на 400 Вт, чем с системой на 500 Вт, использующей ШИМ. Это не только экономит ваши деньги, так как вам не нужно покупать дополнительную панель, чтобы компенсировать разницу, но и экономит ценное пространство на крыше для других целей, таких как крышные вентиляторы, стойки, держатели передач или что-то еще, чем вы занимаетесь.
АлгоритмыMPPT преобразуют выходное напряжение солнечной панели с более высоким напряжением в соответствующее напряжение зарядки, увеличивая при этом ток, поступающий в вашу батарею.
Конечно, вы заплатите больше за контроллер заряда MPPT, но с дополнительным производством энергии он стоит своих затрат. Еще одним преимуществом контроллера MPPT является то, что он рассчитан на гораздо более широкий диапазон входного напряжения. Типичный контроллер MPPT может принимать более 100 вольт входной мощности.Почему это важно, спросите вы? Что ж, если у вас несколько панелей, вы можете подключить их последовательно. Это означает, что вы подключаете положительный полюс одной панели к отрицательному полюсу следующей и так далее. Примерно так, как вы можете соединить батарейки АА в цепочку, чтобы повысить напряжение в электронике. Таким образом вы повысите напряжение и упростите электромонтаж, так что вам не понадобится большая распределительная коробка для параллельного объединения нескольких панелей. Вы также можете использовать провода гораздо меньшего сечения, которые дешевле и проще в обращении.Провода постоянного тока обычно рассчитаны на гораздо более высокое напряжение, чем в кемпере, но по мере увеличения силы тока толщина провода также должна увеличиваться. Использование более высоких входов напряжения от солнечных панелей устраняет это.
В отличие от контроллера заряда PWM, контроллер MPPT имеет более сложные датчики и алгоритмы внутри микропроцессоров, чтобы все это работало должным образом. Таким образом, более качественный и авторитетный бренд будет иметь значение для его работы. Если вы выберете этот маршрут, у меня есть несколько личных фаворитов.
Victron SmartSolar — мой любимый контроллер заряда MPPT
Контроллер заряда SmartSolar MPPT от Victron
Это устройство, рассчитанное на 15 ампер с максимальным входным напряжением 75 вольт. Это позволит последовательно соединить от 3 до 4 панелей. Также доступны блоки большего размера.
[Вернуться к началу]
Какой из них вам нужен для вашей сборки?
Если бюджет не имеет значения, и вы уверены, что в вашей сборке будет солнечная система, MPPT определенно вам подойдет.Высококачественное устройство прослужит много лет и будет иметь гораздо больше возможностей, поскольку ваша система со временем меняется. У вас может быть только одна панель для начала, но по мере того, как ваши потребности со временем возрастают, возможность последовательного подключения панелей означает, что вам не нужно сверлить новые или большие отверстия на крыше для прокладки большего количества проводов. Но если вы не уверены, что солнечная энергия подходит вам, и, возможно, вы собираетесь запускать только небольшую портативную панель на земле, покупка дешевой ШИМ — хороший способ начать. Вы можете подключить его непосредственно к солнечной предварительной схеме вашего кемпера или просто использовать зажимы типа «крокодил» прямо на клеммах аккумулятора и начать пользоваться преимуществами бесплатного солнечного питания.
Какой бы путь вы ни выбрали, возможность управлять своим кемпером от солнечного света — отличный способ продлить ваше следующее пребывание в заднем дворе и лучший способ поддерживать свой кемпер в рабочем состоянии, чтобы предотвратить преждевременное старение аккумулятора.
Дан
.ШИМ-контроллеры заряда солнечных батарей Я рекомендую в порядке предпочтения:
Контроллеры заряда солнечных батарей MPPT Я рекомендую в порядке предпочтения: