Контроллер солнечной батареи: Контроллер заряда для солнечных батарей — купить в Москве

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

Солнечные контроллеры заряда для солнечных батарей

Зачем нужны солнечные контроллеры

Любая автономная система электроснабжения, содержащая в своем составе аккумуляторные батареи, должна содержать в себе средства контроля заряда и разряда аккумуляторов. Контроллеры заряда используются в автономных фотоэлектрических системах для правильного заряда аккумуляторных батарей (АБ), для защиты перезаряда (когда батарея заряжена, а солнечная панель вырабатывает избыток электричества). Некоторые модели имеют также разъемы для подключения нагрузки постоянного тока и защищают

АБ от глубокого разряда.

Использование контроллеров заряда настоятельно рекомендуется. Он обеспечивает трехстадийный (обычно) заряд аккумулятора. Стадии заряда свинцово-кислотных аккумуляторов подробно расписаны в статье про контроллеры с ШИМ.

Особенно это относится к системам со свинцово-кислотными аккумуляторами. Дело в том, что эти аккумуляторы боятся как глубокого разряда, так и перезаряда. В случае переразряда, резко сокращается срок службы аккумуляторной батареи или даже она может выйти из строя. Если же аккумулятор заряжен, но через него продолжает протекать зарядный ток, то это может привести в закипанию электролита и бурному газовыделению (в случае с заливными батареями) или к вспучиванию и даже взрыву герметичных аккумуляторных батарей.

Щелочные батареи хотя и не боятся глубокого разряда, но также не терпят перезаряда. Для литиевых аккумуляторов кроме защит от перезаряда и переразряда в обязательном порядке необходимо ставить систему балансировки напряжения между элементами последовательной цепочки.

Схема подключения солнечного контроллера заряда в фотоэлектрической системе

Поэтому в систему автономного электроснабжения вводятся устройства, которые отключают нагрузку от аккумуляторных батарей если они недопустимо разряжены, а также отключают источник энергии (фотоэлектрическую батарею, ветротурбину и т.п.) если аккумуляторы заряжены.

Контроллер разряда отключает нагрузку, когда аккумулятор недопустимо разряжен. Обычно фотоэлектрические солнечные комплекты снабжаются контроллером заряда-разряда. Никогда на подключайте нагрузку напрямую к АБ минуя контроллер заряда для того, чтобы получить “последнюю порцию” энергии от батареи. Этим вы можете вывести вашу АБ из стоя.

Напряжения отключения нагрузки для свинцово-кислотных батарей обычно лежат в пределах от 10,5 до 11,5 В. Для 12 В аккумуляторных батарей при более чем 10-часовом разряде это означает использование от 100% до 20% номинальной емкости. При более быстрых разрядах количество отбираемой емкости уменьшается.

Напряжение отключения источника энергии обычно равно 14-14,3 В. Это предотвращает газовыделение при заряде аккумуляторных батарей. Существуют контроллеры заряда, в которых предусмотрен режим “выравнивания”. Такой режим необходим периодически для заливных батарей, напряжение заряда при этом должно быть около 15 В. Для герметичных батарей такой режим запрещен.

Часто напряжения отключения можно регулировать при изготовлении или настройке. Но, в основном, контроллеры заряда продаются с уже установленными “типовыми” уровнями напряжений отключения.

Какие бывают солнечные контроллеры заряда для аккумуляторов?

Современные контроллеры заряда аккумуляторов от солнечных батарей подразделяются на 2 большие группы – PWM (ШИМ) и MPPT (со слежением за ТММ).

Для заряда АБ от ШИМ контроллера нужно, чтобы напряжение солнечной батареи соответствовало напряжению аккумулятора. Так, для заряда 12В аккумулятора нужна солнечная батарея с 36 солнечными элементами, соединенными последовательно (для увеличения мощности таких цепочек параллельно может быть несколько). Подробно о соответствии напряжения

АБ и количества солнечных элементов в панели расписано в статье Как выбрать солнечную батарею и не пожалеть об этом?

Для заряда АБ через MPPT контроллер напряжение солнечной батареи просто должно быть выше напряжения аккумулятора. Также, нужно следить, чтобы напряжение холостого хода солнечной батареи не превышало максимально допустимое напряжение солнечного контроллера.  Про порядок выбора мощности и тока солнечного контроллера подробно описано в разделе “Вопросы и ответы – Контроллеры-Как правильно выбрать контроллер заряда для солнечных батарей?”

Солнечные контроллеры заряда могут быть встроены в инверторы или блоки бесперебойного питания. В ББП обычно встраиваются и зарядные устройства. См., например, ББП Prosolar Combi и инверторы Studer AJ-S

Мы не рекомендуем экономить на хорошем контроллере заряда для солнечной энергосистемы. Типичное распределение стоимости элементов энергосистемы следующее:

Элемент	Срок службы, лет	Цена
Солнечный модуль	20-30	25-30%
Контроллер заряда	10	2-4%
Аккумуляторы	2-6	50-60%
Остальное	более 10	10%

Как видим, стоимость солнечного контроллера составляет малую часть от общей стоимости энергосистемы. Однако, технологии заряда очень сильно влияют как на эффективность использования солнечной энергии, так и на срок службы одной из самых дорогостоящих частей системы автономного электроснабжения – аккумуляторных батарей.

Контроллеры заряда отличаются по

1. алгоритму заряда на последней стадии заряда при достижении напряжения заряженного аккумулятора,
2. по способам регулирования тока (шунтовые и последовательные),
3. по возможности слежения за точкой максимальной мощности (СТММ) солнечного модуля.

Методы регулирования, применяемые в солнечных контроллерах

Простейшие контроллеры просто отключают источник энергии (солнечную батарею) при достижении напряжения на аккумуляторной батарее примерно 14,4 В (для АБ номинальным напряжением 12В). При снижении напряжения на АБ до примерно 12,5-13 В снова подключается солнечная батарея и заряд возобновляется. При этом максимальный уровень заряженности АБ при этом составляет 60-70%. При регулярном недозаряде происходит сульфатация пластин и резкое сокращение срока службы АБ. Такие контроллеры уже серийно практически не выпускаются, и с основном с таким типом контроллеров можно встретиться у различных “самоделкиных”, которые или не имеют возможности купить современный контроллер, или пытаются “сэкономить” (экономии, в конечном счете, никакой не будет – см. про преимущества контроллеров с ШИМ и CTMM)

Более продвинутые контроллеры на завершающей стадии заряда используют так называемую широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) тока заряда – по английски PWM (pulse-width modulation). ШИМ контроллеры обеспечивают 100% заряд аккумуляторов. Более подробно о контроллерах с ШИМ здесь…

Наиболее сложные контроллеры умеют следить за точкой максимальной мощности фотоэлектрических батарей. Такие контроллеры называются MPPT контроллерами (Maximum Power Point Tracking – Слежение за Точкой Максимальной Мощности). Причем MPPT контроллеры также используют ШИМ для регулирования тока заряда аккумуляторов.

ШИМ контроллеры также делятся на шунтовые и последовательные.

В шунтовых контроллерах солнечная батарея замыкается накоротко; таким образом, ток от солнечной батареи течет через шунт и не попадает в аккумулятор. Такой принцип работы не позволяет подключать ко входу контроллера другие источники энергии, кроме фотоэлектрических батарей.

В последовательных контроллерах источник энергии отключается от аккумулятора и нагрузки. Напряжение на источнике энергии поднимается до значения напряжения холостого хода.

Каждый тип регулирования имеет свои преимущества и недостатки.

Вычисление степени заряженности аккумуляторной батареи

Контроллеры также отличаются по алгоритму регулирования. Большинство контроллеров обеспечивает регулирование по напряжениям, или по степени заряженности аккумулятора (SOC – state of charge). SOC могут считать только продвинутые контроллеры. Многие недорогие контроллеры, которые отображают степень заряженности АБ в %, на самом деле не могут вычислять SOC и дают примерную цифру в зависимости от напряжения на АБ и, в лучшем случае, скорости его изменения.

Считается, что регулирование по SOC обеспечивает лучшие режимы работы аккумуляторов и продлевает срок их службы.

По-настоящему SOC могут вычислять следующие модели контроллеров при условии, что контроллер учитывает весь ток заряда и разряда аккумулятора (может потребоваться измерительный шунт на аккумуляторе):

• Steca серий PR и Tarom
• Prosolar SunStar MPPT (c дополнительным шунтом)
• Outback FlexMax (с дополнительным шунтом и системой контроля FlexNet DC)

Полный список статей  на нашем сайте:

1. про MPPT контроллеры
2. про ШИМ контроллеры
3. Часто задаваемые вопросы и ответы по солнечным контроллерам

Дополнительная информация также содержится в разделе “Основы возобновляемой энергетики”, подраздел Фотоэлектричество, а также в разделе “Библиотека“.

Настоятельно рекомендуем также ознакомиться с ответами на часто задаваемые вопросы по контроллерам заряда.

Эта статья прочитана 20203 раз(а)!

Продолжить чтение

тестирование контроллера заряда / Хабр

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.

Контроллер для солнечных батарей SmartSolar MPPT 100/30 5 лет гарантия

Солнечный контроллер Victron Energy SmartSolar MPPT 100/30 с максимальным входным напряжением 100 вольт и выходным током 30 ампер.

Максимальная суммарная мощность подключаемых солнечных панелей составляет 720 ватт.

Victron Energy SmartSolar MPPT 100/30 — это умная система для заряда АКБ от солнечных панелей.

SMARTSOLAR дополнительно имеет встроенный контроллер Bluetooth.

С помощью телефона возможен полный контроль и настройка солнечного контроллера заряда

VE.Direct

Для проводного подсоединения к SmartSolar MPPT 100/30

Ультрабыстрое мониторинг максимальной мощности (MPPT)

Что важно в случае облачного неба, если яркость света постоянно меняется, сверхбыстрый контроллер MPPT увеличивает выработку энергии на 30% по сравнению с контроллерами заряда PWM и до 10% по сравнению с менее совершенными контроллерами MPPT.

Приходите к нам на YOUTUBE канал, где вы сможете посмотреть видеообзоры на оборудование Victron Energy сравнение между собой и основные советы по использованию.

Расширенное нахождение максимальной мощности в том числе при частичном затенении солнечных панелей.

Когда происходит частичное затенение солнечной панели, на кривой MPPT обычно присутствовать две или более точек максимальной мощности.

Обычные MPPT контроллеры имеют тенденцию блокироваться на одной из них, что может быть не лучшей и не максимальной точкой MPP.

Инновационный алгоритм BlueSolar всегда будет выбирать точку с максимальной эффективностью.

Отличная эффективность преобразования

• Нет охлаждающего вентилятора. При КПД до 98% и максимальной выходной мощности 720 ватт.
• Полный выходной ток в 30 ампер, обеспечивается до температуры 40 ° C (104 ° F).

Адаптивный алгоритм заряда

• Полностью изменяемый алгоритм заряда
• 8 предустановленных запрограммированных алгоритмов, которые выбирается с помощью поворотного переключателя (подробности см. в руководстве).

Улучшенная электронная защита

• Контроль от перегрева и снижение мощности при высокой температуре.
• Контроль от короткого замыкание и от обратной полярности PV.
• Контроль от обратного тока PV.

Срок службы батареи: интеллектуальное управление батареей

Когда контроллер заряда не может зарядить аккумулятор до 100% в течение одного дня, как результат батарея будет постоянно находится между «частично заряженным» состоянием и состоянием «конец разряда». Этот режим уничтожит свинцово-кислотную батарею в течение нескольких недель или месяцев.

Алгоритм заряда батареи будет контролировать состояние батареи и, при необходимости, с каждым днем ​​слегка увеличивать заряд (например, отключяя нагрузку раньше) до тех пор, пока собранная солнечная энергия не станет достаточной для зарядки аккумулятора почти до 100%. С этого момента уровень разряда будет модулироваться, так что почти 100% зарядки будет достигнуто примерно раз в неделю.

Дистанционное включение-выключение

Для подключения, например, к BMS VE.BUS.

Управляемое реле

Можно установить (со телефона), будильник или другие события.

Внутренний температурный датчик

Компенсирует поглощающее и выравнивающее зарядное напряжение.

Контроль отображения данных в реальном времени

Apple и Android, смартфоны, планшеты и другие устройства.

Color Control GX и Venus GX.

На корпусе SmartSolar MPPT 100/30 имеется несколько светодиодов для индикации стадии заряда и режима работы.

При столь большой выходной мощности, 720 Вт., SmartSolar MPPT 100/30 имеет довольно небольшой размер корпуса: 130 x 186 x 70 мм..

Bluetooth Smart: необходим дополнительный модуль Bluetooth Smart dongle

Bluetooth решение для настройки, проверки и обновления контроллера с помощью телефонов Apple и Android, планшетов или других устройств.

В зависимости от условий, возможно управление с дистанции 50 — 100 м.

Контроль отображения данных в реальном времени

Apple и Android, смартфоны, планшеты и другие устройства.

Color Control GX и Venus GX.

Принципы работы контроллера заряда для солнечной батареи

Устанавливая солнечные панели, нужно знать принцип работы контроллера солнечной батареи. Фотоэлементы подсоединяют к аккумулятору через контроллер. Правильная схема работы контроллера солнечной батареи обеспечивает эффективный заряд накопителя. Ведь панели вырабатывают напряжение довольно малого номинала, и поэтому вначале накапливают энергию для дальнейшего преобразования. Далее постоянное напряжение трансформируется инвертором в переменное 220 В и используется для запитки обычных электроприборов.

Функции контроллеров

Аккумуляторы — капризны, при неправильной эксплуатации они теряют свою емкость или вовсе перестают работать. Это происходит по двум причинам:

• перезаряд
• недозаряд

Первая причина обусловлена тем, что напряжение заряда больше номинального напряжения аккумулятора. Если не отсоединить устройство в тот момент, когда оно зарядилось до номинального значения — происходит вскипание жидкости в его ячейках с дальнейшим испарением жидкого электролита. А это служит причиной потери емкости. Ячейки с электролитом могут утратить герметичность, вследствии высокого давления, образующегося при кипении жидкости. В таком случае девайс теряет свойство накапливать энергию.

Вторая причина заключается в том, что аккумуляторы не любят, когда их заряжают не полностью. И через несколько циклов заряда разряда могут потерять первоначальную емкость. В большинстве случаев это обратимый процесс, все зависит от изношенности батареи. Утрата емкости обусловлена так называемым «эффектом памяти». Особенно это явление актуально у свинцовых накопителей. Существуют экземпляры с электродами из других материалов, которым этот эффект практически не присущ. Но стоят они дороже. Свинцовые накопители хороши тем, что могут давать большие пиковые токи, что хорошо при питании двигателей и потребителей индуктивного и емкостного характера.

На практике аккумуляторы подключают к панелям последовательно с контроллером заряда. Это приспособление помогает функционировать батареям в оптимальном режиме независимо от всего и оберегает их от преждевременного износа. Эти модули следят за состоянием батареи и в зависимости от этого подают на клеммы определенные значения напряжения и тока. При дневном освещении модуль фотоэлементов генерирует определенную мощность. Ее значение указывают в инструкции, но следует помнить, что она была снята в режиме холостого хода. При подсоединении аккумулятора они уменьшатся, так как он имеет некоторое внутреннее сопротивление. Рекомендовано производить заряд током в 10 раз меньшим, чем мощность батареи. На практике этого сложно добиться так как сопротивление аккумулятора меняется при заряде. В разряженном состоянии оно наибольшее, в заряженном — наименьшее. Поэтому правильно регулировать зарядный ток динамически.

Типы схемотехники

Принцип работы контроллера зависит от его типа. Он может быть построен по двум основным схемотехникам, каждая из которых имеет свои плюсы и минусы:

Первая подразумевает использование широтно импульсной модуляции, а ее аббревиатура является сокращением от Power Width Modulation. Чем больше заряжается батарея, тем больше скважность заряжающих импульсов тока. То есть зарядка происходит импульсами одинаковой амплитуды. Частота повторения импульсов тем выше, чем меньше напряжение на клеммах.

Второй тип совершеннее первого, и хотя и использует ШИМ, но намного разумнее. Дело в том, что сопротивление батареи в ходе заряда меняется, то есть нелинейно. Солнечная панель же выдает на холостом ходу стабильное значение мощности. При работе на батарею, напряжение, выдаваемое источником, — проседает. Ток также уменьшается. Рассогласование сопротивлений ведет к потерям мощности. MPPT контроллеры имеют постоянное внутреннее сопротивление для входящего тока. А это позволяет наиболее полно использовать мощность. Далее она попадает на преобразователь, отдающий такое напряжение и ток, которые в данный момент времени оптимальны. Встроенный преобразователь устанавливает на клеммах такой ток и напряжение, которые в данный момент эффективнее ее зарядят. В результате батарея не испытывает перегрузок и автоматически отключается после цикла зарядки.

Сравнение типов схемотехники

MPPT контроллеры совершеннее тем, что наиболее полно вытягивают из источника электроэнергии мощность. Их КПД выше, что заметно при наличии большого числа панелей. Но их схемотехника сложнее, а значит и дороже. Для многих маломощных электростанций вполне применимы и PWP-девайсы, а потери не так существенны. MPPT модули более “умные” и могут работать не только в режиме накопления, но и питания нагрузки.

Контроллер заряда солнечной батареи: виды, схема, как выбрать

Альтернативная энергетика с каждым годом распространяется все шире. Соответственно растет спрос на солнечные батареи и контроллеры заряда для аккумуляторов. И это не удивительно, ведь одним из классических примеров свободной энергии является энергия солнца. Ее используют тремя основными способами:

1. Гелиоколлектор.
2. Солнечный концентратор.
3. Солнечная батарея.

Если первые два метода заключаются в концентрировании и передачи тепла, то третий позволяет преобразовать солнечный свет в электроэнергию. Однако в альтернативной энергетике есть одна существенная проблема, чтобы в ней разобраться, нужно провести аналогию с классическими методами «добычи» электроэнергии.

Дело в том, что в привычных ТЭЦ и АЭС генератор приводит в движение паровая турбина, на ГЭС – течение воды. Это процесс беспрерывный. В случае альтернативной энергетики все немного иначе. Ни ветер, ни солнце не светит постоянно. Бывает штиль, облачность, ночь, в конце концов. А электроэнергия, в большей степени, требуется именно в темное время суток. Как же быть? Необходимо запасти ее в аккумуляторы.

Для чего нужен контроллер заряда для солнечной батареи?

Контроллер для солнечных батарей

Аккумуляторы были изобретены для того, чтобы в них запасать энергию. Поэтому они нашли широчайшее применение в альтернативной энергетике, в установках малых и крупных масштабов. Но есть ряд проблем:

1. Солнечный свет в течение светлого времени суток имеет разную интенсивность.
2. В зависимости от схемы соединений вашей СЭС на выходных клеммах панелей может быть разная величина напряжений.

Контроллер заряда солнечной батареи как раз и нужен для того, чтобы преобразовать энергию, которую отдают устройства в правильный для аккумулятора «вид». С его помощью потоки энергии распределяются таким образом, чтобы обеспечить зарядку приборов в правильном режиме.

Устройство не только помогает зарядить аккумулятор, но и благодаря тому, что этот процесс становится достаточно оптимизированным – срок ее жизни значительно продлевается.

к содержанию ↑

Виды контроллеров для солнечной батареи

Виды контроллеров заряда солнечной батареи

В современном мире выделяют три типа контроллеров:

– On-Off;

– ШИМ;

– MPPT-контроллер;

On-Off – это простейшее решение для заряда, такой контроллер напрямую подключает солнечные батареи к аккумулятору, когда его напряжение достигнет 14,5 вольта. Однако такое напряжение не свидетельствует о полном заряде аккумулятора. Для этого нужно какое-то время поддерживать ток, чтобы АКБ набрала необходимую для полного заряда энергию. В результате вы получаете хронический недозаряд аккумуляторов и сокращение их срока службы.

ШИМ-контроллеры поддерживают нужное напряжение для зарядки аккумулятора просто «срезая» лишнее. Таким образом, зарядка прибора происходит вне зависимости от напряжения, выдаваемого солнечной батареей. Главное условие, чтобы оно было выше, чем необходимое для заряда. Для аккумуляторов на 12 В, напряжение в полностью заряженном состоянии находится на уровне 14.5 В, а в разряженном около 11. Этот тип контроллеров является более простым, чем MPPT, однако, обладает меньшим КПД. Они позволяют наполнить АКБ на 100% от емкости, что дает значительное преимущество перед системами типа «On-Off».

MPPT-контроллер – имеет более сложное устройство, способное анализировать режим работы солнечной батареи. Его название в полном виде звучит, как «Maximum power point tracking», что на русском языке значит – «Отслеживание точки максимальной мощности». Мощность, которую выдает панель, очень зависит от количества света, который на нее падает.

Дело в том, что ШИМ-контроллер никак не анализирует состояние панелей, а лишь формирует необходимые напряжения для зарядки АКБ. MPPT отслеживает его, а также токи, выдаваемые солнечной панелью, и формирует выходные параметры оптимальные для заряда накопительных элементов питания. Таким образом, снижается ток во входной цепи: от солнечной панели до контроллера, и рациональнее используется энергия.

Виды контроллеров солнечных панелейк содержанию ↑

Что такое Точка Максимальной Мощности?

ВАХ элементов солнечной панели не линейна. Она способна выдавать номинальные токи до определенного выходного напряжения. При достижении нужных параметров ток, отдаваемый батареей, снижается. Точкой Максимальной Мощности называется состояние, когда панель дает максимальные напряжение и ток, после этой точки при повышении выходного напряжения падает и ток. MPPT-контроллер стремится использовать именно тот режим солнечной батареи, при котором созданы условия для достижения ТММ. Исходя из этого, следует, что мощность, отдаваемая такими приборами, будет выше.

Однако существует один нюанс, о котором внимательные читатели уже могли догадаться. Если ШИМ-контроллер независимо ни от чего выдает свои Вольты и Амперы, аккумуляторы будут заряжаться даже при минимальном освещении панели, когда ее выходные параметры малы. Тогда как MTTP контроллер может просто не отреагировать на это. Также существуют отдельные модели с возможностью настройки и адаптации под разные условия окружающей среды.

Внимание! Использование этого типа контроллеров может дать прирост эффективности установки (КПД) до 30%.

к содержанию ↑

Можно ли обойтись без контроллера?

Грамотно выбранный контроллер снижает дальнейшие вложения на обслуживания вашей системы альтернативного электроснабжения. Неправильные процессы заряда аккумулятора ведут к снижению его ресурса. Что будет если не использовать контроллеров вообще? В случае, когда солнечная батарея подключается напрямую к АКБ, ток заряда не будет контролированным. Дело в том, что напряжение в точке максимальной мощности для 12-ти вольтных моделей солнечных панелей достигает значений выше 15,5 вольт. Большой ток заряда вызовет закипание ячеек в аккумуляторах, что повлечет за собой выделение тепла и повреждение целостности батарей.

Правильный режим заряда сохранит ресурс устройства, и вам не нужно будет проводить неплановую замену.

к содержанию ↑

На что смотреть при выборе?

При покупке контроллера заряда нужно учитывать:

• Мощность установки.
• Количество батарей.
• Напряжение системы (12, 24 вольта, или иные, в зависимости от конструкции и соединения панелей).
• Ток заряда.

Некоторые батареи продаются с возможностью использования в цепях 12 и 24 вольта, например, BlueSolar MPPT.

Ток заряда – характеризует скорость зарядки ваших АКБ. Обычно его выбирают по формуле «Емкость/10», т.е. для аккумулятора емкостью в 50 А/ч достаточно тока в 5 А. Однако, если у вас стоит целая батарея аккумуляторов, общей емкостью в 200 А/ч, тогда понадобится контроллер способный выдать ток до 20 А, это минимум.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Важно! Лучше если ваш контроллер будет выдавать ток, превышающий предполагаемый на 20 процентов, т. е. для описанной выше ситуации нужно примерно 25 А. Если вы установите слишком слабый контроллер заряда, возникнут проблемы с тем, что мощность солнечных панелей будет чрезмерной, при этом аккумуляторы не успеют зарядиться. Тогда как нагрузка будет высаживать их с расчетной скоростью.

к содержанию ↑

Вывод

Контроллер заряда не только сэкономит деньги, но и обеспечит нормальный режим работы всей системы. А это позволит вам пользоваться электричеством без перебоев и подключения городской электросети, то есть автономно. Опыт различных энтузиастов показывает, что MPPT контроллеры лучше работают в условиях хорошей освещенности панелей и яркого солнца, а ШИМ-контроллеры – при пасмурной погоде и слабом солнце. При этом результаты неоднозначны и идут споры о пригодности тех или иных контроллеров для работы в различных ситуациях.

Предыдущая

Альтернативные источникиЧем хороши солнечные батареи для отопления дома

Следующая

Альтернативные источникиКак выбрать аккумуляторы для солнечных батарей

Спасибо, помогло!Не помогло

Зачем нужны контроллеры солнечных батарей

Важность контроллера в солнечной системе неочевидна. То есть, без соответствующих знаний о взаимодействии солнечных батарей и аккумуляторов на уровне физических процессов на первый взгляд может показаться, что в этом устройстве нет никакой необходимости. Ведь если соединить солнечные модули с аккумуляторной батареей, ток пойдет в любом случае.

Давайте проследим весь процесс получения энергии от солнечной батареи в аккумулятор от начала до конца без «участия» контроллера.

Когда луч солнца бьет по поверхности солнечной панели, происходит фотоэлектрический эффект. Под его воздействием электроны собираются в непрерывную цепочку, и образуется ток, который и передается аккумулятору для дальнейшей зарядки.

Когда ток начинает поступать в аккумулятор, напряжение устройства начинает расти и достигает своего пика по мере его заряда. В этих процессах не усматривается никаких несоответствий, все верно.

Но! Если аккумулятор и солнечные панели взаимодействуют без контроллера, то без своевременного отключения панелей от аккумулятора после его стопроцентной зарядки произойдет перезаряд. Тогда электролиты начнут выкипать из аккумулятора. Если не применять контроллер и перезаряжать аккумулятор, то в скором времени произойдут сбои в системе и скоропостижный выход из строя аккумуляторов.

В связи с высокой стоимостью оборудования автономной солнечной системы частые поломки и замена аккумуляторов на новые весьма накладна. Кроме того, могут произойти сбои других устройств такой электростанции.

Купить контроллер, или нет, — рассудите сами. Но мнение специалистов едино – такое устройство является необходимым для эффективной слаженной и, главное, долговечной работы солнечной системы.

Типы контроллеров и принцип их работы

Перейдем к описанию типов контроллеров и рассмотрим то, как они работают в системе – взаимодействуют с аккумулятором.

Контроллеры ON/OFF

Самый простой вариант среди тех, что предлагают современные производители. Контроллеры типа ON/OFF работают только на включение и выключение аккумулятора по достижении им полного заряда, то есть, реагируют на пиковое напряжение. Выработка энергии модулями при этом зависит только от внешних факторов и технических характеристик фотоэлементов.

Но дело в том, что аккумулятору, чтобы зарядиться на 100%, необходимо держать максимальное напряжение несколько часов. В итоге вот он, недостаток таких устройств. Контроллер ON/OFF отключает зарядное устройство от панелей на стадии неполного заряда – 80-90%.

Частый или постоянный недозаряд негативно сказывается на работе аккумуляторов. Срок службы зарядных устройств постепенно сокращается. Поэтому даже при низкой стоимости контроллеры ON/OFF не пользуются большой популярностью.

Контроллер PWM (ШИМ)

Сравнительно более модернизированные устройства, чем ON/OFF. Контроллеры PWM (ШИМ) компенсируют высокое напряжение аккумуляторов до достижения полного заряда за счет понижения напряжения солнечных панелей. В основе работы таких устройств лежит принцип широтно-импульсного преобразования, за что они и получили свое название ШИМ.

Но и у таких контроллеров есть существенный недостаток, неблагоприятно сказывающийся на эффективности работы автономной системы. Их взаимодействие с солнечными панелями очень ограничено. То есть, в процессе работы контроллера PWM теряется около 40% вырабатываемой энергии.

Контроллеры MPPT

Устройства нового поколения, наиболее экономичные в использовании, хотя и имеют высокую стоимость. Контроллер MPPT также работает по принципу широтно-импульсного преобразования, но с применением вычислительных технологий.

Такой прибор извлекает из солнечной панели максимум мощности, реагируя на самый высокий порог напряжения. Таким образом, в аккумулятор поступает самый мощный ток, причем на всех уровнях его заряда. Контроллер MPPT сопоставляет напряжение аккумулятора и панелей и выбирает наилучший вариант преобразования.

Контроллер MPPT может быть оснащен температурными датчиками, а также датчиками, которые распознают тип аккумуляторов. Это важно, ведь у каждого аккумулятора своя кривая напряжения на различных этапах зарядки. Эффективность работы контроллера MPPT доказана тем, что при его работе наблюдается прирост количества используемой солнечной энергии на 10-30%.

Критерии выбора контроллера

При выборе контроллера необходимо учесть характеристики других элементов оборудования солнечной системы. Перед тем, как отправиться за покупкой данного устройства, произведите анализ и некоторые вычисления:

• Входное напряжение контроллера. Оно указано производителем на обороте корпуса устройства. Значение входного напряжения контроллера должно быть выше значения напряжения холостого хода солнечной батареи на 20%. Обратите внимание: не одной панели, а всей батареи, всех фотомодулей. То есть, суммарное значение.

Вообще, напряжение контроллера и солнечной батареи должны соответствовать. Запас в 20% нужен по той причине, что регламент производителя в отношении напряжений контроллера может быть завышен, а в отношении солнечных батарей — занижен.

• Суммарная мощность солнечных батарей. Умножьте значение выходного тока контроллера на величину напряжения системы с запасом +20%. Таким образом, суммарная мощность солнечных батарей не должна превышать значение полученного результата.

Вы можете купить контроллер без всяких вычислений, если обратитесь к специалистам. В компании «НСиА» вам дадут исчерпывающую информацию о том, как правильно выбрать любое оборудование для солнечной системы и выполнят необходимые расчеты.

Если вы хотите купить контроллер в Краснодаре или Краснодарском крае, добро пожаловать на страницы нашего каталога. Вы можете заказать устройство онлайн. Если у вас есть время, то приезжайте в офис «НСиА» или просто свяжитесь с нами. Мы произведем нужные расчеты и подберем для вашей системы качественный надежный и функциональный контроллер.

6 лучших контроллеров заряда от солнечных батарей

Каждая солнечная система требует регулирования для предотвращения повреждения батареи, поэтому мы собрали список из самых лучших контроллеров заряда от солнечных батарей для различных применений. От экологически сознательных домовладельцев до строителей подземных бункеров-самоучок, любой, кто использует солнечную панель большего размера, чем небольшие капельные системы, нуждается в каком-то регулировании батареи, и именно здесь нужны контроллеры солнечного заряда.

Большинство контроллеров солнечного заряда требуют довольно значительного аванса. инвестиции, иногда превышающие $ 600 .Цена контроллера в сочетании с ценой на панели и батареи означает, что пользователи солнечной системы могут быть напуганы широким спектром моделей, доступных на рынке. Но есть и хорошие новости: относительно легко определить , какое напряжение вам понадобится для надлежащего обслуживания солнечной системы, будь то жилой дом, трейлер, сарай, мастерская или дом.

С небольшими математическими выкладками, исследование, поиск и покупка лучшего солнечного контроллера заряда для вашей системы на самом деле может быть довольно простым делом.Конечно, следует помнить о нескольких важных моментах, например о характеристиках безопасности , репутации качества и цене.

Топ 6 контроллеров заряда от солнечных батарей

На этой странице

Как выбрать контроллер заряда от солнечных батарей

Чтобы выбрать контроллер заряда от солнечных батарей, вам необходимо знать, с какой системой вы будете его использовать; будь то системы переменного тока на 12, 24, 48 или 110/220 вольт. Вам также необходимо знать, сколько всего батарей в вашей системе, а также их емкость в ампер-часах.Наконец, определите, не нужны ли вам какие-либо блокирующие диоды внутри вашего контроллера, в зависимости от типа батарей.

Покупка высококачественного солнечного контроллера заряда — это инвестиция, особенно для топовых моделей MPPT. Вот почему для жизненно важно рассмотреть ваш конкретный вариант использования , прежде чем выбирать контроллер заряда.

Есть несколько различных факторов, на которые следует обратить внимание, помимо фактической математики определения ампер / ватт / вольт вашей солнечной батареи и батарей.Каждому пользователю также необходимо принять во внимание, какой тип устройства он хочет заряжать, будь то большая семья с автономной системой или дом на колесах с батареями глубокого цикла.

Какой погоде будут подвергаться ваши панели?

По иронии судьбы, комплекты солнечных батарей лучше всего работают в холодную и пасмурную погоду и на ярком солнце. Это связано с тем, что температура влияет на эффективность солнечной панели; панель мощностью 100 Вт при комнатной температуре превратится в панель мощностью 83 Вт при температуре 110 градусов.

При этом, если ваши солнечные панели регулярно подвергаются дождливой или холодной погоде, то номинальное входное напряжение ШИМ-контроллера будет снижено на , когда температура упадет на . А при очень высоких температурах входное напряжение может упасть ниже точки, необходимой для полной зарядки аккумулятора.

В этих случаях контроллер MPPT является лучшим вариантом, поскольку он регулирует температуру и компенсирует изменение напряжения. Фактически, вы можете получить прирост мощности 10-15% летом и 20-45% прирост мощности зимой с контроллером заряда MPPT, хотя это может варьироваться в зависимости от множества различных факторов.

Некоторые солнечные контроллеры предлагают датчики температуры батареи, которые увеличивают емкость батареи. Это отличный вариант для тех, кто хочет разместить свои панели в различных условиях с сильными погодными условиями.

Какое напряжение у ваших солнечных панелей и аккумулятора?

В зависимости от напряжения вашей солнечной панели вам может даже не понадобиться контроллер заряда. Когда дело доходит до небольших панелей, которые вырабатывают 2 Вт или меньше на каждые 50 ампер-часов батареи, контроллеров заряда солнечных батарей не нужны.Тем не менее, вы должны оборудовать каждую солнечную панель и батарею, которые производят больше, чем этот общий стандарт, контроллером заряда. Это будет регулировать производительность и эффективность вашей системы.

Большинство напряжений аккумуляторных батарей попадают в диапазон 12-48 В постоянного тока, , который контроллер заряда должен будет согласовать на выходе. Однако наиболее важной частью является способность контроллера обрабатывать ток от вашей солнечной панели. Чтобы вычислить , сколько усилителей вам нужно , вам нужно немного посчитать.

Вот два разных уравнения, которые вы можете использовать для расчета потребности в амперах:

• Мощность солнечной панели / напряжение батареи = потребность в амперах
• Ток короткого замыкания солнечной батареи X 1,56 = потребность в амперах

На С другой стороны, если вы работаете с высоковольтной системой с сетевыми солнечными панелями, лучше всего использовать контроллер MPPT. Они могут принимать до 150 вольт постоянного тока на входе и могут преобразовывать усилители в максимальную мощность, так что вы потеряете минимальную мощность во время процесса.

Устройство какого размера вы планируете использовать?

Для тех, кто хочет запитать небольшие нагрузки, такие как фонари и мелкие бытовые приборы, хорошим вариантом будет выход LOAD или LVD . Терминал нагрузки имеет размыкатель низкого напряжения и отключает подключенное устройство, чтобы батарея не разрядилась.

Эта опция используется для некритических нагрузок и иногда может использоваться как контроллер освещения, который автоматически включает устройство в сумерках. Однако эта система используется только для очень маленьких инверторов и не может использоваться с чем-либо выше, чем 60 ампер , так как это может привести к неисправности.

Если вы хотите запитать удаленную систему, например, в доме на колесах или солнечном фонаре, то выход LOAD / LVD отлично подойдет. ШИМ-контроллер также идеально подходит для этих типов устройств, поскольку это недорогой вариант и может обрабатывать только небольшие нагрузки.

С другой стороны, для больших устройств, таких как сетевые солнечные панели, требуется контроллер MPPT . Эти технологически продвинутые и дорогие контроллеры гораздо больше подходят для больших нагрузок.

Где будут размещаться солнечные панели по отношению к батарее?

Если ваши солнечные панели расположены на значительном расстоянии от батарей, вы столкнетесь со значительной потерей мощности и падением напряжения , если вы не используете большой провод.Это может быть довольно обременительно для тех, у кого нет места или бюджета для использования больших проводов на больших расстояниях, особенно для тех, у кого есть сетевые системы.

Однако контроллер заряда солнечной батареи MPPT может позволить вам использовать провод гораздо меньшего размера, поскольку он преобразует напряжение. В этом случае MPPT — лучший выбор по сравнению с контроллером заряда PMW.

Критерии выбора: как мы оценили лучшие контроллеры заряда от солнечных батарей

Тип

Тип контроллера заряда солнечной батареи относится к модели MPPT или PMW.Контроллеры MPPT широко признаны лучшими из лучших, поэтому они по сути возглавляют наш список. Однако мы также включили в наш рейтинг несколько контроллеров PWM, поскольку высококачественные варианты иногда больше подходят для тех, кто хочет разработать простые системы для питания солнечных фонарей в саду или мобильных устройств.

Напряжение аккумулятора

Большинство зарядных устройств аккумуляторов находятся в диапазоне 12-48 В постоянного тока . Однако некоторым может потребоваться мощность 60 В или 72 В. Базовый стандарт — 12 В постоянного тока, но для тех, кто использует очень большие системы, такие как соединения или целые дома, требуется более высокое напряжение.Важно, чтобы емкость аккумулятора соответствовала вашим индивидуальным потребностям, но мы также рассматриваем возможность масштабирования вашей системы, если вы того пожелаете.

Максимальное входное напряжение

Хотя может показаться, что 12-вольтовая панель будет совместима с 12-вольтовой батареей, это просто неправда. Большинство панелей на самом деле не работают при номинальном напряжении, потому что мощность, генерируемая солнцем, может варьироваться в зависимости от различных факторов, таких как яркость солнца в тот день.

Не только это, но некоторые домовладельцы или владельцы бизнеса могут захотеть соединить несколько панелей вместе, чтобы создать систему привязки к сетке.Это потребует даже более высокого максимального входного напряжения для контроллера, чтобы компенсировать дополнительную мощность.

Лучшие контроллеры заряда солнечных батарей — это те, у которых максимальное входное напряжение на выше , поэтому пользователи могут масштабировать свои системы в зависимости от их использования и интересов. Более высокий максимальный ввод также будет учитывать различные погодные условия.

Максимальный выходной ток

Количество ампер, которое ваш контроллер будет подавать на ваши устройства от аккумуляторной батареи, важно, потому что оно определяет тип и размер устройств, которые вы действительно можете заряжать с помощью своих солнечных панелей.Те, которые совместимы только с 20-30A , имеют меньшую емкость, чем те, которые рассчитаны на 80A или выше. Хотя больше не обязательно лучше, это ключевой фактор, который следует учитывать при выборе модели, которую вы хотите приобрести.

Большинство контроллеров заряда солнечных батарей имеют ряд дополнительных функций. Эти функции обеспечивают максимальную настройку, что означает, что пользователи могут разработать идеальную систему для обслуживания своей солнечной батареи и батарей. Вероятно, наиболее важными дополнительными функциями являются те, которые связаны с безопасностью , , поскольку они предотвращают возникновение опасных аварий — очень реальная проблема при работе с высоковольтными электрическими системами.

Вот лучшие функции контроллера заряда солнечной энергии, на которые следует обратить внимание:

• Светодиодные экраны
• Регистрация данных
• Системы дистанционного управления
• Функции безопасности, предотвращающие перезарядку, перегрузку, короткое замыкание и обратное полярность и электрические дуги.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Как работает солнечный контроллер заряда?

Проще говоря, контроллер заряда солнечной батареи регулирует мощность, передаваемую от солнечной панели к батарее.Важно использовать контроллер заряда, поскольку он повышает эффективность солнечной системы до 50% , может предотвратить перезарядку аккумуляторов и при правильном использовании продлит срок их службы. Если нет никаких правил, батареи могут быть легко повреждены, что потребует денег и времени на ремонт.

Существует два основных типа контроллеров заряда солнечных батарей: с отслеживанием точки максимальной мощности (MPPT) и широтно-импульсной модуляцией (PWM). Каждый тип служит своей цели, но в конечном итоге чаще используются контроллеры MPPT.

Что такое контроллер заряда MPPT?

Основное различие между ними состоит в том, что контроллер MPPT обеспечивает до на 30% больше мощности , чем контроллер ШИМ, и может использоваться для более высоких напряжений. Хотя контроллеры MPPT на энергоэффективнее (до 98%), они значительно дороже по сравнению с контроллерами ШИМ.

Контроллеры MPPT способны работать в ненастную погоду , поскольку они сохранят выход батареи и компенсируют низкое энергопотребление.Он также преобразует напряжение для входных и выходных источников, что приводит к очень небольшим потерям мощности. В зависимости от модели, контроллер должен работать с солнечной батареей до 150 В постоянного тока.

Что такое контроллер заряда PMW?

ШИМ-контроллер — это переключатель , который подключает солнечную батарею к батарее. Это часто приводит к низкой выходной мощности при очень высокой или низкой наружной температуре. Это также приводит к уменьшению выходного напряжения солнечной батареи до напряжения батареи.

По мере увеличения массива солнечных панелей вам потребуется более крупная проводка, чтобы компенсировать размер области. Это будет очень дорого, хотя сам контроллер является самым дешевым вариантом на рынке.

В конечном счете, PMW на более устаревший с точки зрения технологии, и не имеет таких преимуществ, как контроллер заряда MPPT, когда дело касается регулирования батареи.

Всегда ли контроллер заряда MPPT лучше?

Краткий ответ: не обязательно.

Только те, кому нужны небольшие устройства и бытовая техника, должны выбирать контроллеры заряда с ШИМ. Они более экономичны и могут выдерживать низкое напряжение.

Тем не менее, тем, кто хочет установить солнечные панели на своих крышах или запитать большие системы, следует использовать контроллеры заряда MPPT. Они могут помочь сохранить низкую силу тока и малый размер провода. Они делают это при подключении ряда панелей с более высоким напряжением.

Рейтинги и обзоры

Основываясь на установленных нами критериях типа контроллера, напряжения аккумуляторной батареи (В), максимального входного напряжения (В), максимального выходного тока (А) и дополнительных функций, мы выбрали лучших 6 солнечных зарядов контроллеры на ваш выбор.

В нашем рейтинге учитываются различные области применения и цели. Это не ограничивается только контроллерами MPPT. Таким образом, стандарты безопасности и качества являются важным фактором в нашем рейтинге.

Наш выбор № 1: Контроллер заряда EPEVER MPPT

• Тип: MPPT
• Напряжение батареи: 12-24 В
• Максимальное входное напряжение: 100 В
• Максимальный выходной ток: 30A
• Дополнительные функции: Четырехступенчатая зарядка аккумулятора, температурная компенсация, ЖК-экран, программное обеспечение для ПК, поддержка удаленного измерителя и нескольких методов управления нагрузкой.
• Преимущества: Дешевый контроллер MPPT по сравнению с другими моделями высшего уровня с отличной защитой.
• Недостатки: Не предлагает такое высокое максимальное входное напряжение или максимальный выходной ток, как другие модели MPPT.

Когда дело доходит до контроллеров MPPT, они доминируют в регулировании аккумуляторов. Существуют модели MPPT с большим количеством наворотов.

Тем не менее, контроллер заряда для солнечных батарей Epever возглавляет список по рентабельности .Его цена почти вдвое меньше, чем у других высококачественных моделей. Но этот контроллер заряда дает много денег.

В целом, заявленный контроллер заряда солнечных батарей Epever имеет высокий рейтинг эффективности отслеживания не менее 99,5% . У бренда есть и другие модели с токовыми выходами от 20А до 40А. Однако версия 30A — это хорошая золотая середина для рядовых покупателей, которые не стремятся создавать огромные солнечные батареи.

Это также отличный выбор для тех, кто хочет создать автономные системы солнечных панелей для питания дома или бункера.Благодаря бесплатному проектированию системы и технической поддержке компании Epever упрощает сбор энергоэффективной и экологически чистой солнечной энергии.

Что говорят рецензенты?

Покупатели в восторге от звездной цены высококачественного контроллера заряда MPPT для солнечных батарей. Они использовали это устройство для регулирования солнечных панелей, установленных на туристических трейлерах, домах, прудах и т. Д. Они утверждают, что его легко установить и использовать благодаря удаленному дисплею.

У некоторых пользователей вышли из строя контроллеры.Но они сообщают, что обслуживание клиентов производителя было быстрым и дружелюбным. Рецензенты также ценят множество функций. К ним относятся выходная нагрузка для управления освещением и использованием батареи.

Особенности и рекомендации

Контроллер заряда солнечных батарей Epever MPPT имеет автоматическое распознавание системного напряжения от 12 до 24 В и функцию автосохранения для запоминания настроек. Устройство также оснащено многофункциональным ЖК-дисплеем для отображения информации, а также может быть подключено к программному обеспечению ПК или трекеру MT50 для постоянного наблюдения.

Контроллер заряда работает с гелевыми, герметичными и заливными литиевыми батареями , и имеет несколько режимов управления нагрузкой, включая ручной режим, освещение и таймер освещения. Более того, контроллер поставляется с множеством защитных устройств, в том числе от перенапряжения аккумулятора, перегрузки нагрузки, короткого замыкания или обратной полярности фотоэлектрических модулей и т. Д.

Посмотреть цену на Amazon

Вернуться к обзорам

Следующее лучшее: Outback Flexmax 80 FM80 MPPT 80 AMP Контроллер заряда от солнечной батареи

• Тип: MPPT
• Напряжение батареи: 12-60 В
• Макс. напряжение: 150 В
• Максимальный выходной ток: 80 А
• Дополнительные функции: Программируемый дисплей с подсветкой, регистрируемые данные о производительности системы, контроль температуры и возможность интеграции в сеть.
• Основные преимущества: Может обрабатывать большие значения постоянного напряжения и преобразовывать их в 12 В постоянного тока в 60 В постоянного тока для батарейных блоков.
• Недостатки: Очень высокая цена на системные и настраиваемые дополнения.

Outback Flexmax FM80 — один из лучших контроллеров солнечной энергии на рынке, поскольку он поддерживает широкий спектр конструкций систем и типов батарей. Благодаря огромному максимальному входному напряжению контроллер Outback идеально подходит для автономных систем, которые люди устанавливают на крышах или в сельской местности.

Одним из ключевых преимуществ этого устройства является его способность упрощать управление и программирование. Производитель также допускает более сложные конфигурации при подключении к системному дисплею и контроллеру MATE или фирменному инвертору и диспетчеру связи HUB.

Помимо простоты использования, производитель разработал контроллер заряда от солнечных батарей Outback с незаметным черным корпусом и зеленым экраном. Этот блок является отличным дополнением к любой конструкции системы солнечных батарей для продвинутых и начинающих поклонников солнечной энергии.

Что говорят рецензенты?

Пользователи продукта в целом очень довольны брендом Outback. Эта модель не исключение.

С прочной конструкцией и высококачественным дизайном у рецензентов мало претензий. Те, кто действительно сталкивается с проблемами, утверждают, что обслуживание клиентов производителя быстрое и эффективное. Сообщают, что быстро решают проблемы.

Один покупатель был недоволен тем, что к нему не пришел кабель для передачи данных . Это необходимо для подключения контроллера Outback к диспетчеру связи HUB.

Поскольку в комплект поставки кабеля не входит, покупатели должны приобретать его отдельно. То есть, если они хотят централизовать регистрацию данных и управление системой.

Особенности и соображения

Outback Flexmax объявляет об увеличении выходной мощности фотоэлектрических массивов на 30%, что на больше, чем у большинства других моделей на рынке. Входное фотоэлектрическое напряжение может выдерживать разомкнутую цепь до 150 В постоянного тока для зарядки аккумуляторов от 12 до 60 В постоянного тока. Благодаря такой большой емкости по напряжению, контроллер Outback отлично подходит для систем солнечных панелей, связанных с сетью.

Конкретная модель FM80 также оснащена встроенным 80-символьным дисплеем, на котором отображаются журналы данных за последние 128 дней. Эту регистрацию данных можно легко централизовать с помощью других расширенных инструментов Outback, таких как инвертор, контроллер MATE3 и диспетчер связи HUB.

Благодаря автоматическому контролю температуры устройство может использовать интеллектуальные системы управления температурой для охлаждения системы до температуры окружающей среды. Вы также можете дополнить его дополнительным дистанционным датчиком температуры , который вы покупаете отдельно.

Посмотреть цену на Amazon

Вернуться к обзорам

Наш следующий фаворит: Контроллер заряда MidNite Solar Classic 150

• Тип: MPPT
• Напряжение батареи: 12-72 В
• Максимальное входное напряжение: 150 В
• Максимальный выходной ток: 96A
• Дополнительные функции: Встроенный DC-GFP и режимы дугового замыкания, солнечной, ветровой и гидроэнергетики MPPT, а также расширение предела VOC.
• Основные достоинства: Очень безопасен в использовании, поскольку оснащен системой автоматического обнаружения дугового замыкания, которая отключает цепь при обнаружении опасной электрической дуги.
• Недостатки: Во встроенном программном обеспечении есть несколько ошибок кодирования, которые затрудняют навигацию.

Контроллер заряда Midnite Solar Classic MPPT — одно из самых безопасных устройств на рынке. Его автоматическое обнаружение дугового замыкания помогает защитить от опасных электрических токов. Более того, все контроллеры произведены в Америке , что гарантирует высокое качество от имени производителя.

Помимо высокого максимального входного напряжения и тока на выходе, Midnite Solar Classic идеально подходит для больших солнечных систем, питающих такие объекты, как склады и бункеры.Контроллер заряда MPPT также поставляется с расширенной гарантией , которая позволяет покупателям отправлять свои устройства обратно производителю для общей настройки за определенную плату.

После этого они продлят гарантию еще на на 2 года. Этот дополнительный уровень защиты покупателей делает дорогостоящие предварительные вложения не такими пугающими для начинающих пользователей солнечной энергии.

Что говорят рецензенты?

Большинство обозревателей очень довольны широким диапазоном мощности Midnite Solar Classic.Имея 48-72 Вольт, — это один из самых мощных на рынке.

Покупатели также заявляют, что чувствуют себя в большей безопасности благодаря дополнительным функциям безопасности и защиты. С точки зрения стоимости, это того стоит. Те, у кого мало места на крыше, могут высосать из своих панелей каждый последний ватт.

Также стоит отметить возможности отслеживания . Он регистрирует данные за 4 месяца, которые легко просматривать и анализировать.

Однако некоторые пользователи жаловались, что прошивка плохо закодирована и ее трудно использовать.Это заставляет их усомниться в легитимности компании.

Особенности и соображения

Одной из лучших функций, включенных в контроллер Midnite Solar Classic, является возможность удаленного доступа к энергосистеме через локальное приложение Midnite Solar. Приложение позволяет вам легко контролировать вашу систему издалека через Интернет, и вы можете получить доступ к системе для устранения проблем, если они возникнут.

Эта функция идеально подходит для тех, кто устанавливает солнечные системы в удаленных местах , вдали от места их проживания, например, в подземных бункерах, охотничьих домиках, летних домах или сельскохозяйственных объектах.

Контроллер заряда также может работать с различными источниками постоянного тока , такими как одобренные фотоэлектрические, гидро- и ветровые турбины. Вы также можете приобрести несколько классических контроллеров и подключить их в параллельную серию для использования с большими системами. Это значительно увеличивает мощность системы, эффективно создавая гигантский уникальный концентратор для регулирования ваших солнечных панелей.

См. Цену на Amazon

Вернуться к обзорам

4. Контроллер заряда от солнечных батарей Victron SmartSolar MPPT 100/50

• Тип: MPPT
• Напряжение батареи: 12-48 В
• Максимальное входное напряжение: 150V
• Максимальный выходной ток: 100A
• Дополнительные функции: Bluetooth-соединение, портал удаленного управления, совместимость с монитором батареи.
• Основные моменты: Передовые технологии и интеллектуальная система управления делают его идеальным для жилых автофургонов.
• Недостатки: Требуется дополнительная покупка для полного мониторинга батареи.

Благодаря интеллектуальной и молниеносной системе контроллер заряда Victron SmartSolar MPPT является отличным выбором для тех, кто не знаком с установкой солнечных систем или плохо знаком с ними. Цифровые функции, включенные в этот контроллер MPPT, такие как беспроводная система управления Bluetooth , ставят это устройство на первое место в списке.

Компания Victron energy известна как высококачественный производитель оборудования для преобразования энергии, и эта модель не является исключением. Компания Victron, штаб-квартира которой находится в Нидерландах, с 1975 года производит инверторы и зарядные устройства для аккумуляторов, в основном для рынка автомобилей и лодок.

Что говорят рецензенты?

Покупатели в восторге от репутации компании Victron в области компонентов аккумуляторных батарей, особенно когда речь идет о солнечных батареях, устанавливаемых на такие транспортные средства, как дома на колесах и лодки. Конечно, наиболее примечательной функцией является опция Bluetooth, которая подключается к смартфонам пользователей.Это, по-видимому, особенно полезно в дороге.

Однако некоторые покупатели заявляют, что техническая поддержка не всегда доступна. Это касается, учитывая их главный аргумент в пользу передовых технологий . Один покупатель также утверждает, что этот контроллер повредил его батареи после того, как он залил их электроэнергией и перезарядил.

Возможности и рекомендации

Victron SmartController предлагает встроенное соединение Bluetooth с любым устройством с поддержкой Bluetooth, например смартфоном.Через подключение к Интернету пользователи могут бесплатно использовать портал удаленного управления Victron и контроллер MPPT в любом месте. Это отлично подходит для установки , обновления и мониторинга удаленных систем , подобных тем, которые установлены в доме на колесах.

Вы также можете обновить контроллер, приобретя дополнительно монитор батареи Victron серии BMV-700. Это дополнение будет контролировать аккумуляторную батарею. Он предоставляет информацию о состоянии в реальном времени, такую ​​как напряжение, ток, солнечные ватты и многое другое.

Узнать цену на Amazon

Вернуться к отзывам

5.Renogy Wanderer

• Тип: PWM
• Напряжение батареи: 12В
• Максимальное входное напряжение: 25В
• Максимальный выходной ток: 30A
• Дополнительные функции: Четырехступенчатая зарядка, температурная компенсация, Светодиодные индикаторы и защита от перезарядки, перегрузки, короткого замыкания и обратной полярности.
• Основные преимущества: Предлагает различные способы определения момента включения нагрузки.
• Недостатки: Устройство оснащено только светодиодным индикатором и не имеет ЖК-дисплея для отображения важных диагностических данных.

Благодаря чистому и гладкому черному дизайну Renogy Wander является привлекательным выбором для домашней солнечной системы. Являясь частью большого семейства моделей контроллеров заряда Renogy, Wanderer является одним из лучших благодаря низкой цене и защитным функциям.

Устройство относится к типу PWM, а не MPPT, что значительно ограничивает возможности устройства.Хотя технология не так развита, эта модель по-прежнему является отличным вариантом для тех, кто хочет использовать небольшие системы.

Что говорят рецензенты?

Хотя некоторые считают устройство «голыми костями» , по мнению обозревателей, это эффективный и надежный . Это идеальный вариант для освещения в садах или по бокам сараев, но он не подойдет для больших домашних решеток.

У некоторых пользователей возникли проблемы с неработающими контроллерами через несколько месяцев.Один сообщил о трудностях с использованием разъемов в нижней части устройства. В целом, люди считают Wanderer базовым контроллером солнечного заряда, который может удовлетворить несложные и небольшие потребности.

Особенности и соображения

Четырехфазная ШИМ-зарядка , включая объемную, повышающую, плавающую и выравнивающую, помогает предотвратить перезарядку или чрезмерную разрядку подключенной батареи. Он также имеет отрицательное заземление, что довольно стандартно.

Wander может компенсировать изменения температуры.Он автоматически исправит параметры для достижения оптимальной производительности.

Совместимость с выносным датчиком температуры. Это позволит собрать данные о температурной компенсации. Это устройство необходимо покупать отдельно. 3 зеленых светодиода , расположенных на передней панели устройства, отображают основные данные.

Благодаря возможности подключения к герметичным, гелевым и залитым батареям, ШИМ-контроллер довольно универсален. Он также имеет защитные приспособления. Это помогает защитить от перезарядки, перегрузки, короткого замыкания и обратной полярности.

См. Цену на Amazon

Вернуться к обзорам

6. Контроллер заряда MOHOO 20A

• Тип: PWM
• Напряжение батареи: 12-24 В
• Максимальное входное напряжение: 24 В
• Макс. токовый выход: 20A
• Дополнительные функции: Автоматическое отключение, защитная защита, покрытие от влаги, ЖК-экран, USB-порты.
• Основные преимущества: Можно использовать как с системами 12 В, так и с 24 В, включая прямую зарядку телефонов.
• Низкие точки: Невозможно подключить его к нагрузке более 20А с помощью клемм.

Как самый дешевый вариант в нашем списке, контроллер заряда MOHOO PWM — отличный вариант без суеты для тех, у кого небольшие солнечные системы. Он идеально подходит для зарядки таких устройств, как освещение и небольшие цифровые устройства, например мобильные телефоны. Однако его ограниченная мощность означает, что вы не можете использовать его для чего-либо выше 20А.

MOHOO — одна из лучших моделей контроллера заряда с ШИМ.Тем не менее, он по-прежнему не обладает такой емкостью, как контроллер MPPT.

Тем не менее, эта модель может обеспечивать объемную зарядку до 80% емкости. Он также обеспечивает подзарядку последних 20% емкости и выравнивающий заряд.

Что говорят рецензенты?

По большей части обозреватели довольны компактной моделью MOHOO. Некоторые жалуются, что это не очень эффективно. Но это недостаток, который есть у всех контроллеров заряда с ШИМ.

Другим очень нравятся дополнительных USB-портов для зарядки мобильных телефонов.Но они предупреждают, что ночью он истощит телефон, если вы его не подключили.

Многие пользователи купили их за рабочих прицепов. Они утверждают, что их легко установить и использовать. Невероятно низкая цена также является важным аргументом в пользу продажи.

Особенности и рекомендации

Большой ЖК-экран может отображать важную информацию о технических характеристиках устройства, а также поддерживает управление освещением. Интеллектуальная система выполнит автоматическое отключение , когда батарея упадет ниже 8 В, в результате чего дисплей станет пустым.

Контроллер совместим только со свинцово-кислотными батареями и не будет работать с батареями из лития, никель-металлгидрида или других элементов. Но влажное покрытие защитит устройство от повреждений, вызванных влажностью или гнездованием насекомых, что является плюсом для тех, кто устанавливает их в гаражах или сараях.

Контроллер заряда MOHOO также оснащен двумя выходами постоянного тока и 2 портами USB для легкой зарядки. Порты USB могут обеспечивать выход 5V 1A , который подходит для небольших цифровых устройств.

Узнать цену на Amazon

Вернуться к обзорам
Вернуться к началу руководства

Как выбрать контроллер заряда солнечной энергии для вашей фотоэлектрической системы

Дуглас Граббс, инженер по приложениям, Morningstar Corporation

В своих основных формах солнечные фотоэлектрические системы — это очень простая задача. Подключите солнечную панель к нагрузке постоянного тока, и она будет работать, пока не сядет солнце. Подключите солнечные панели к инвертору, подключенному к сети, и, пока светит солнце, энергия будет подаваться в сеть.Все довольно просто — пока солнце не перестанет светить.

Сложнее становится накопление энергии для использования, когда не светит солнце или когда сеть не работает. Для хранения электроэнергии для дальнейшей полезной работы требуются батареи, подключенные к солнечной фотоэлектрической системе. После добавления аккумулятора контроллер заряда становится одним из наиболее важных компонентов системы.

Любому, кто отключается от сети или желает использовать гибридную систему, которая может продавать вырабатываемую солнечными батареями электроэнергию в течение дня и хранить эту энергию для использования ночью, во время отключения электроэнергии или в часы пик, будет нуждаться в контроллере заряда солнечной батареи.

ШИМ-контроллер заряда ProStar от Morningstar

Что делает контроллер заряда солнечной батареи

Думайте о солнечном контроллере заряда как о регуляторе. Он подает питание от фотоэлектрической батареи на нагрузку системы и аккумуляторную батарею. Когда аккумуляторная батарея почти заполнена, контроллер будет снижать зарядный ток, чтобы поддерживать напряжение, необходимое для полной зарядки аккумулятора и поддерживать его на высоком уровне. Имея возможность регулировать напряжение, солнечный контроллер защищает аккумулятор.Ключевое слово — «защищает». Батареи могут быть самой дорогой частью системы, и контроллер солнечного заряда защищает их как от перезаряда, так и от недозаряда.

Вторая роль может быть более сложной для понимания, но работа аккумуляторов в «частичном состоянии заряда» может значительно сократить их срок службы. Длительные периоды частичного заряда приведут к сульфатированию пластин свинцово-кислотных аккумуляторов и значительному сокращению срока службы, а химический состав литиевых аккумуляторов в равной степени уязвим для хронической недозарядки.Фактически, разряд батарей может быстро их убить. Поэтому контроль нагрузки для подключенных электрических нагрузок постоянного тока очень важен. Выключатель низкого напряжения (LVD), включенный в контроллер заряда, защищает батареи от чрезмерной разрядки.

Перезарядка всех типов аккумуляторов может нанести непоправимый ущерб. Избыточная зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов может вызвать чрезмерное выделение газа, которое может фактически «вскипятить» воду, повредив пластины аккумулятора, обнажив их. В худшем случае перегрев и высокое давление могут привести к взрыву при выпуске.

Обычно меньшие контроллеры заряда включают в себя схему управления нагрузкой. На более крупных контроллерах, таких как Morningstar TriStar, отдельные переключатели и реле управления нагрузкой также могут использоваться для управления нагрузкой постоянного тока до 45 или 60 ампер. Наряду с контроллером заряда драйвер реле также обычно используется для включения и выключения реле для управления нагрузкой. Драйвер реле включает четыре отдельных канала для определения приоритета более критических нагрузок, чтобы они работали дольше, чем менее критические нагрузки. Это также полезно для автоматического управления запуском генератора и уведомления о тревоге.

Более совершенные контроллеры заряда солнечной батареи также могут контролировать температуру и регулировать зарядку аккумулятора для соответствующей оптимизации заряда. Это называется температурной компенсацией, при которой происходит зарядка более высокого напряжения при низких температурах и более низкого напряжения при высоких температурах.

Многие контроллеры заряда солнечных батарей включают локальный и удаленный мониторинг данных. Morningstar предлагает варианты последовательной связи, поэтому контроллеры можно контролировать локально или удаленно с помощью совместимого коммуникационного оборудования.Кроме того, возможна связь через Ethernet для локального мониторинга в локальной сети или удаленно через Интернет.

По этим и другим причинам солнечный контроллер можно рассматривать как сердце и мозг системы. Он обеспечивает длительную работоспособность батареи при любых условиях эксплуатации, а также обеспечивает функции контроля критической нагрузки и мониторинга системы.

Два основных типа контроллера заряда

Хотя контроллеры заряда имеют широкий диапазон цен, номинальных мощностей и функций, все они попадают в одну из двух основных категорий: широтно-импульсная модуляция (PWM) и отслеживание точки максимальной мощности (MPPT).

Типы

PWM относительно просты, в них используется переключатель между фотоэлектрической решеткой и батареей. Переключатель может быстро открываться и закрываться, таким образом, имея возможность пульсировать или «дросселировать» электричество, поступающее от солнечной панели, чтобы уменьшить ток заряда по мере того, как батареи становятся полностью заряженными. Поскольку контроллеры ШИМ работают только с переключателем, напряжение массива во время работы равно напряжению батареи. Это означает, что вам необходимо использовать солнечные панели номинального напряжения с ШИМ-контроллером (панели с 36 ячейками для номинала 12 В и панели с 72 ячейками для номинала 24 В).

Даже при номинальном напряжении, ШИМ-контроллер будет работать ниже максимального напряжения питания (Vmp). Когда на улице холодно или когда напряжение батареи падает, ШИМ-контроллер будет работать значительно ниже Vmp и максимальной мощности (Pmp) солнечной батареи. Чтобы в полной мере использовать максимальную выходную мощность фотоэлектрического массива, вам понадобится контроллер MPPT.

Контроллеры

MPPT сравнительно сложнее. Они могут регулировать (или отслеживать) входное напряжение и ток фотоэлектрической матрицы, чтобы найти оптимальное рабочее напряжение, которое будет генерировать наибольшую мощность в данный момент.Ниже приведены графики зависимости тока от напряжения (IV) и тока от мощности (IP) для фотоэлектрической батареи с номинальным напряжением. Постоянно отслеживая и работая на Vmp, контроллер MPPT сможет генерировать больше энергии, чем контроллер PWM во время массовой зарядки.

Контроллеры

MPPT также могут использоваться с фотоэлектрическими массивами с более высоким напряжением, превышающим номинальное напряжение. Это позволяет использовать различные солнечные фотоэлектрические панели, которые могут стоить меньше или быть более оптимальными по размеру. Например, 60-ячеечные модули стоят меньше, чем 36-ячеечные, и имеют более удобный размер для установки, чем более крупные 72-ячеечные модули.Массивы с более высоким напряжением также позволяют использовать меньшее количество параллельных цепочек, что приводит к меньшему количеству предохранителей блока сумматора, меньшему току массива и меньшему падению напряжения, поэтому можно использовать меньшие провода, а это означает, что контроллеры MPPT могут сэкономить деньги за счет сокращения дорогостоящей медной проводки, особенно для более длинных проводов массива бежит.

Обратите внимание: хотя технология MPPT дороже, она не обязательно лучше. Для системы правильного размера контроллеры MPPT и PWM отлично справятся с поддержанием заряда батарей. Выбор PWM или MPPT действительно зависит от приложения и местоположения.

Контроллер заряда TriStar MPPT от Morningstar

Если нет длинных проводов и используются солнечные модули с номинальным напряжением, ШИМ-контроллер часто является лучшим выбором. То же самое верно и для мест, где также может быть много постоянного и надежного солнечного света — в пустынях или тропиках. В этих местах контроллеры PWM являются правильным инструментом для работы, поскольку некоторая потеря солнечной энергии не является критичной. Любое преимущество использования контроллера MPPT может быть минимальным, поскольку напряжение массива ниже в теплых условиях.Еще одно соображение — размер системы. Контроллеры PWM часто используются в небольших, чувствительных к стоимости системах, где дополнительные затраты на MPPT не окупаются.

В местах с переменным солнечным светом, колебаниями температуры и затенения, в северных или южных широтах со снегопадом зимой, MPPT намного более желателен, поскольку он может максимизировать производительность в сложных условиях. Все сводится к правильному инструменту для работы.

На что обратить внимание в контроллере заряда

Важно правильно выбрать контроллер заряда с точки зрения размера и характеристик.Для удаленных систем очень важны надежность и производительность. Более дешевые солнечные контроллеры часто не самые надежные и могут не соответствовать жизненно важным требованиям к зарядке. Низкая производительность или надежность могут в конечном итоге привести к тому, что стоимость контроллера солнечной батареи во много раз превысит стоимость замены батарейного блока, посещения объекта и потери рабочего времени.

Контроллеры заряда солнечных батарей должны быть спроектированы так, чтобы выдерживать удары, поскольку они справляются с большим количеством тепла и должны управлять им должным образом.Преимущество небольших контроллеров заряда в том, что они безвентиляторные — они избавляются от тепла за счет простого пассивного охлаждения. Исключая вентилятор, они получают три преимущества:

1. Повышенная надежность — вентиляторы имеют движущиеся части, обычно это единственный компонент с движущимися частями на контроллере заряда. Устраните вентилятор, и вы устраните одну из наиболее частых точек отказа.
2. Более длительный срок службы — вентиляторы втягивают грязь, пыль и даже насекомых, которые могут забить внутренние части контроллера заряда и сократить срок его службы.
3. Повышенная эффективность — Вентиляторы требуют электричества для работы, и это электричество поступает от солнечной энергии, протекающей от панелей. Вентиляторы — это «паразитная нагрузка» в системе, отводящая и потребляющая мощность, которую можно было бы использовать в другом месте.

В некоторых более крупных контроллерах (включая все контроллеры Morningstar) также используется пассивное охлаждение без вентиляторов, включая усовершенствованную термомеханическую конструкцию и программное обеспечение. Они предпочтительны в удаленных критически важных установках, где обслуживание нечасто, а замена затруднительна.

Контроллеры заряда меньшего размера часто имеют только предустановленные настройки заряда. Если эти предустановки не обеспечивают достаточного удовлетворения требований к зарядке аккумулятора, можно выбрать контроллер с дополнительными параметрами настроек. Пользовательские настройки могут быть простыми корректировками заданных значений напряжения, конкретных приложений или условий. Например, система, которая не имеет большого количества циклов, может быть настроена с уменьшенным суточным временем поглощения, которое представляет собой количество времени до того, как батарея перейдет в плавучее состояние.

Контроллеры

Select Morningstar также имеют индивидуальные параметры настройки для ежедневного управления включением / выключением освещения.Этот тип управления автоматически регулирует включение / выключение освещения независимо от времени года, поэтому свет будет включаться, когда темнеет вечером, и / или утром, прежде чем станет светло.

Каким бы ни было ваше приложение, местоположение или бюджет, наиболее важным шагом в управлении инвестициями в систему хранения данных Solar + является время и забота о выборе подходящего контроллера заряда. За последнюю четверть века компания Morningstar продала более 4 миллионов контроллеров заряда в 100 странах, и пока ни один клиент не сказал нам, что хотел бы сэкономить на этом критически важном компоненте системы.

---

Дуглас Граббс (Douglas Grubbs) — инженер по приложениям в Morningstar Corporation, который предоставляет приложения для продуктов и техническую поддержку продаж, а также обеспечивает соответствие техническим и электрическим нормам. Он имеет более чем 11-летний опыт работы в фотоэлектрической индустрии. До прихода в Morningstar Дуглас разрабатывал сетевые солнечные фотоэлектрические системы для интеграторов на северо-востоке, а также отвечал за исследования и разработки солнечных фотоэлектрических систем в муниципальном колледже округа Бакс, преподавая курсы начального уровня.Его прошлый опыт включает почти десять лет работы в Федеральной комиссии по связи (FCC) в качестве инженера-электронщика. Дуглас получил степень бакалавра естественных наук в Университете Мэриленда и ранее был сертифицированным специалистом по установке солнечных фотоэлектрических систем, сертифицированным NABCEP.

---

Заявление об ограничении ответственности: Мы не можем предоставить консультации по конкретным потребностям вашего проекта. Свяжитесь с производителями контроллеров заряда для получения дополнительной информации или помогите друг другу в разделе комментариев ниже.

Комплекты для зарядки солнечных панелей

12В для караванов, автодомов, катеров, яхт, морских судов

Как выбрать контроллер заряда от солнечных батарей

Контроллер заряда от солнечной батареи (или регулятор, как их иногда называют) является неотъемлемой частью каждого комплекта для зарядки от солнечных батарей.Основная роль контроллера — защищать и автоматизировать зарядку аккумулятора. Это делается несколькими способами:

1. СНИЖЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ СОЛНЕЧНОЙ ПАНЕЛИ

• Без контроллера между солнечной панелью и батареей панель перезаряжала бы батарею, создавая слишком высокое напряжение для ее обработки, что серьезно повредило бы батарею.
• Чрезмерная зарядка аккумулятора может привести к взрыву аккумулятора!

2. МОНИТОРИНГ НАПРЯЖЕНИЯ АККУМУЛЯТОРА

• Контроллер определяет, когда напряжение аккумулятора слишком низкое.Когда напряжение аккумулятора падает ниже определенного уровня, контроллер отключает нагрузку от аккумулятора, чтобы предотвратить разряд аккумулятора.
• Полностью разряженный аккумулятор теряет часть своей общей емкости.
• Низкое напряжение может повредить аккумулятор, если подключена нагрузка.

3. ПРЕКРАЩЕНИЕ ОБРАТНОГО ТОКА НА НОЧЬ

• Контроллер не позволяет току течь обратно в солнечную панель в ночное время.
• Это предотвращает повреждение вашего комплекта для зарядки от солнечных батарей.

ПРИМЕЧАНИЕ: Контроллер также может регулировать ток нагрузки, когда нагрузка подключена к контроллеру. Терминал нагрузки на контроллере предназначен для прямого подключения нагрузки к контроллеру — в отличие от контроллера ветряной турбины, он НЕ является сбросом нагрузки. Контроллер может работать в обычном режиме, если к нему не подключена нагрузка.

Эта диаграмма иллюстрирует возможность подключения типичного комплекта солнечной энергии, включая солнечную панель, контроллер солнечного заряда, батарею и нагрузку (например,г. лампочка). Солнечная панель подключается к контроллеру через положительный и отрицательный провода, создавая функцию зарядки только тогда, когда контроллер подключен к батарее. В этом случае нагрузка отвечает за функцию разгрузки от контроллера (если он подключен к контроллеру).

NB: В некоторых редких случаях солнечная панель может быть подключена напрямую к батарее, без контроллера. Этого можно достичь, если номинальное напряжение панели ниже 17-18 В, и если солнечная панель намного меньше, чем заряжаемый аккумулятор e.g .. панель 10 Вт, заряжающая аккумулятор 100 Ач.

На рынке представлено множество различных типов контроллеров. Выбор правильного контроллера зависит от солнечной энергосистемы, которую вы хотите создать.

Великолепное маленькое устройство, которое может похвастаться совместимостью, простотой и утилитарным пониманием солнечных панелей, батарей и нагрузок: оно входит в большинство наших комплектов малого и среднего размера.

Поскольку он использует технологию PWM, величина тока и напряжения, которые теряются между панелью и батареей, практически отсутствуют.Он может продлить срок службы батареи, а также защитить ее от перезарядки, недозарядки, короткого замыкания и перегрева.

Этот контроллер заряда необязательно использовать только на одной панели и одной батарее; Кабина ШИМ-контроллера на 10 А используется для регулирования заряда массива солнечных панелей, подключенных параллельно, общей мощностью 160 Вт. Если бы вы приобрели ШИМ-контроллер на 20 А, вы могли бы регулировать мощность блока солнечных панелей до 320 Вт для батарей на 12 В и 640 Вт для батарей на 24 В.Контроллер PWM также можно использовать для подключения солнечных панелей к блоку батарей 12 В при условии, что батареи одинакового размера и находятся в хорошем состоянии. Контроллер 10A также удобен в размерах, всего 14 x 7 см.

Программируемые функции позволяют пользователю настраивать процесс зарядки, устанавливая тип и емкость аккумулятора, выбирая зарядные напряжения на каждой стадии, устанавливая параметры защиты, а также путем включения и выключения нагрузки по таймеру.

Эти контроллеры передают власть в руки владельца и делают солнечную схему более совершенной и управляемой. ЖК-дисплей предоставляет информацию о многих вещах, в том числе:

— ток / напряжение солнечной панели, ток / напряжение батареи

— состояние заряда АКБ

-температура

-токовая ступень зарядки

Может использоваться для контроля и регулирования двух независимых (электрически изолированных) батарей одновременно.

Это незаменимый предмет для тех, кто хочет зарядить как аккумулятор для отдыха, так и аккумулятор двигателя, а также для тех, кто хочет заряжать несколько аккумуляторов для отдыха на 12 В и стартерную батарею одновременно.

У пользователя есть два варианта зарядки: для зарядки обеих подключенных батарей с одинаковой скоростью или для задания приоритета зарядки одной батареи (например, 80% мощности идет на аккумулятор двигателя и 20% на аккумулятор для отдыха). Этот контроллер может быть оснащен удаленным дисплеем, чтобы пользователь мог лучше контролировать регулировку между двумя батареями.Несмотря на то, что его называют «контроллером с двумя батареями», он также может использоваться для зарядки одной батареи — вторую батарею можно добавить позже.

Эти контроллеры специально разработаны для влажных сред.

По функциональности они практически полностью идентичны стандартному ШИМ-контроллеру на 10А. Он имеет несколько настроек для работы с нагрузкой с таймером, что идеально подходит для уличного освещения и идеально подходит для тех, кто хочет установить комплект для зарядки от солнечных батарей на своей лодке.

Наряду с ШИМ существует еще один метод регулирования заряда солнечной энергии, который считается наиболее эффективным: MPPT (отслеживание максимальной мощности).

Контроллеры

MPPT — самые эффективные и мощные контроллеры, которые мы предлагаем, но их следует использовать только тогда, когда напряжение солнечной панели намного выше, чем напряжение батареи. Система MPPT способна снизить напряжение панели (или массива солнечных панелей), которое до десяти раз выше, чем напряжение батареи, чтобы соответствовать напряжению батареи, без потери тока в процессе.Контроллер MPPT работает с более высокой эффективностью, чем контроллер PWM; в то время как контроллер PWM работает с КПД 75% -80%, контроллер MPPT работает с КПД 92-95%.

Контроллеры

MPPT также увеличивают ток, идущий к батарее, который может варьироваться в зависимости от погоды, температуры, уровня заряда батареи и других факторов. Не будет никаких негативных последствий от использования контроллера MPPT на солнечной панели с напряжением, близким к напряжению батареи, но преимущества MPPT в такой системе будут намного меньше.

Он имеет те же защитные функции, что и контроллеры PWM. Мы включаем контроллер MPPT на 20 А в наши комплекты мощностью 200/250 Вт, поскольку контроллер MPPT позволяет панели работать на максимально возможном уровне. Некоторые из них имеют встроенные ЖК-дисплеи, а другие имеют разъемы RJ45 для удаленного измерителя, которые позволяют контролировать процесс зарядки.

Мы надеемся, что эта информация поможет вам найти подходящий контроллер. Если у вас есть вопросы, свяжитесь с нами, и мы с радостью на них ответим.

Контроллеры заряда от солнечных батарей — контроллеры MPPT и PWM

Дополнительная информация о контроллерах заряда от солнечных батарей

Как работают контроллеры заряда от солнечных батарей?

Узнайте основы контроллера заряда солнечной энергии, что он делает, как работает и как выбрать правильный размер для автономной солнечной энергосистемы. Контроллер заряда является важным компонентом солнечной системы на основе батарей и не используется в системах с прямыми сетками.

Определение размера контроллера заряда

Контроллеры заряда

подразделяются на категории как по силе тока, так и по напряжению.Вам понадобится тот, который может поддерживать напряжение вашей солнечной панели и выводить напряжение на батарею (обычно 12, 24 или 48 В постоянного тока).

Обязательно защитите эту важную часть вашей системы с помощью соответствующей защиты от перегрузки по току до и после солнечного контроллера (дополнительные сведения см. В разделе «Кожухи, электричество и безопасность»).

Можно ли зарядить аккумулятор на 24 В с помощью солнечной панели 20 В и контроллера заряда MPPT?

Мы сравниваем зарядку батареи глубокого разряда 24 В с солнечной панелью 20 В и солнечной панелью 24 В жарким летним днем ​​с помощью контроллера заряда MPPT.Поскольку кремниевые солнечные панели выделяют более низкое напряжение при нагревании, выходное напряжение солнечных панелей ниже, чем в стандартных условиях испытаний (STC), поэтому мы видим, достаточно ли высокое напряжение для зарядки батареи 24 В.

Типы контроллеров заряда солнечных батарей

Контроллеры заряда от солнечных батарей MPPT

Контроллер заряда солнечной батареи MPPT (отслеживание максимальной мощности) — яркая звезда современных солнечных систем. Эти контроллеры фактически определяют оптимальное рабочее напряжение и силу тока солнечной панели и сопоставляют их с аккумулятором.Результат — на 15-30% больше энергии от солнечной батареи по сравнению с солнечным контроллером с ШИМ. Хотя солнечный контроллер заряда MPPT дороже, чем его аналог с ШИМ, обычно он стоит вложений в любую солнечную электрическую систему мощностью более 200 Вт.

Убедитесь, что у солнечного контроллера заряда достаточно мощности для обработки тока (в амперах) от вашей солнечной панели. Возьмите мощность ваших солнечных панелей и разделите ее на напряжение аккумуляторной батареи, чтобы получить приблизительную оценку того, сколько ампер требуется контроллеру.

ШИМ-контроллеры заряда от солнечных батарей

Контроллер заряда солнечной энергии с ШИМ (широтно-импульсной модуляцией) является традиционным. Они прочные, недорогие и широко используются в солнечных панелях. Номинальное напряжение солнечной батареи должно соответствовать напряжению аккумуляторной батареи. Например, панель на 12 вольт должна использоваться с батареей на 12 вольт.

Основная формула для определения размера — взять ток короткого замыкания ( Isc ) массива и умножить его на 1.25. Убедитесь, что выбранный вами контроллер заряда солнечной батареи может выдерживать как минимум такое количество ампер.

Что такое ШИМ и MPPT?

Теперь, когда вы знаете, какой размер солнечного контроллера искать, определите, какой тип солнечного контроллера заряда подходит для вашего приложения: MPPT или PWM.

Функции и дополнения для контроллеров солнечных батарей

После того, как вы определились с типом контроллера заряда солнечной батареи, определите, какие функции вам нужны. Существует множество базовых контроллеров заряда солнечной энергии, которые работают очень хорошо, но некоторые из них обладают замечательными функциями, которые сделают ваш опыт использования возобновляемых источников энергии еще лучше.Одним из важных дополнений к вашей системе являются датчики температуры батареи. Емкость аккумулятора зависит от температуры, поэтому правильную зарядку аккумулятора можно значительно улучшить с помощью датчика температуры.

Кроме того, некоторые солнечные контроллеры предлагают регулируемые уставки управляющего напряжения, отключение при низком напряжении, защиту от перегрузки и измерения. Если вы планируете использовать нагрузку постоянного тока, вы можете подключить ее напрямую к контроллеру заряда солнечной батареи. Если солнечный контроллер оборудован устройством отключения по низкому напряжению (LVD), то контроллер заряда солнечной батареи может определять, когда батарея разряжена, и отключать нагрузку постоянного тока до тех пор, пока батарея не будет заряжена.

лучших контроллеров заряда от солнечных батарей в 2021 году [Обзоры, цены и характеристики]

Лучшие контроллеры заряда в 2021 году: наш выбор

• Лучший контроллер заряда MPPT (универсальный): Midnite Classic
• Лучший мощный контроллер заряда: Outback FM100 AFCI
• Лучший контроллер заряда для удаленных / промышленных солнечных систем: Morningstar TriStar
• Лучший контроллер заряда для жилых домов и судов: Victron SmartSolar

Сегодня мы продолжаем серию сравнения продуктов, выбирая лучшие контроллеры заряда для солнечных батарей на рынке в 2021 году. .Контроллеры заряда являются центральным компонентом солнечных систем на основе батарей, отвечающим за управление зарядом вашего банка батарей.

Контроллеры заряда солнечных батарей играют ключевую роль в системах на основе батарей:

• регулируют напряжение и ток батареи для предотвращения перезарядки
• компенсируют влияние температуры
• поддерживают подзарядку батарей после полной зарядки

В этой статье мы отобрали лучшие контроллеры заряда солнечных батарей для различных областей применения.Мы начнем с нашего любимого универсального выбора для автономных солнечных систем, а затем порекомендуем некоторые варианты для мощных цепей, удаленных / промышленных приложений, а также мобильных жилых автофургонов и морских систем.

Обзор: Лучшие контроллеры заряда от солнечных батарей на рынке в 2021 году

Лучший контроллер заряда MPPT: Midnite Classic

Лучший контроллер заряда высокой мощности: Outback FM100 AFCI

Лучший контроллер заряда для удаленного / промышленного оборудования: Morningstar TriStar

Лучшая зарядка Контроллер для жилых автофургонов / морских судов: Victron SmartSolar

Лучший универсальный контроллер заряда для автономных домов: Midnite Classic

	Classic 150	Classic 200	Classic 250
Цена (по состоянию на 2 / 21/20)	$ 725	$ 725	$ 825
Напряжение постоянного тока аккумулятора	12В / 24В / 48В	12В / 24В / 48В	12В / 24В / 48В
9 Макс.	200 В	250 В
Макс.мощность	86A-96A	65A-79A	43A-61A
Тип 9 0941	MPPT	MPPT	MPPT

На наш взгляд, серия Midnite Classic является лучшим контроллером заряда MPPT на рынке.

Начиная с 725 долларов за стандартный Classic 150, Midnite Classic часто является лучшим соотношением цены и качества для автономной системы, так как он стоит на несколько сотен долларов меньше, чем контроллеры аналогичного размера.

БЕСПЛАТНОЕ руководство по началу работы

Classic включает в себя несколько замечательных функций, которые обычно можно найти на более дорогих контроллерах:

• Защита от дугового замыкания / замыкания на землю, которая повышает безопасность и помогает соответствовать последним нормам и требованиям. -в порт Ethernet для онлайн-мониторинга через веб-сайт MyMidnite компании Midnite
• Два программируемых дополнительных входа / выхода, которые можно использовать для управления такими вещами, как вентилятор аккумулятора или отводной нагрузкой (которая перенаправляет электроэнергию на другой источник, когда аккумуляторная батарея заполнена)

Classic доступен в трех различных размерах, с моделями с более высоким напряжением (Classic 200 и 250) для систем с длинными проводами.Более высокое фотоэлектрическое напряжение может помочь уменьшить размер проводов на больших расстояниях, что снижает падение напряжения.

Помимо солнечных батарей, стандартная линейка контроллеров Classic может использоваться для ветро- и гидроэнергетики. MidNite также предлагает Classic SL только для солнечных батарей для каждого напряжения (150-SL, 200-SL и 250-SL), который поставляется с оптимизированным меню для работы только на солнечной энергии. Однако мы не рекомендуем Classic SL в большинстве случаев, потому что он не включает защиту от дугового замыкания или порт Ethernet для мониторинга.

Наш вердикт: Midnite Classic — лучший контроллер заряда для автономных домов на рынке в 2021 году. Это отличная цена благодаря сочетанию высокой выходной мощности и многофункционального дизайна по более низкой цене, чем другие аналогичные контроллеры. .

Лучший контроллер заряда высокой мощности: Outback FM100 AFCI

• Напряжение постоянного тока батареи: 24 В / 36 В / 48 В
• Вход: 300 В
• Выход: 100 А
• Тип: MPPT
• Цена: 925 $

При 100 А Outback FM100 AFCI — один из самых мощных доступных контроллеров.Как и Classic, он имеет защиту от дугового замыкания и замыкания на землю, что дает вам самую безопасную систему с соблюдением действующих норм.

На один контроллер заряда FM100 можно установить до 7000 ватт фотоэлектрических модулей, а более высокое входное напряжение позволяет использовать более длинные цепочки панелей.

Высокое напряжение также снижает проблемы, связанные с падением напряжения, что в конечном итоге может сделать систему более рентабельной. Более высокое напряжение сводит к минимуму затраты на баланс системы (BOS), позволяя вам тратить меньше на проводку, объединительные коробки и предохранители — затраты, которые, безусловно, увеличиваются, особенно при более длительных прокладках проводки.

FREE Solar Battery Guide

FM100 можно настроить с помощью пульта дистанционного управления Outback Mate3s, а их онлайн-мониторинг Optics RE позволяет удаленно просматривать производительность системы и изменять настройки. Его можно объединить в сеть вместе с инверторами Outback, мониторами батарей и дополнительными контроллерами, используя их концентратор, чтобы вы могли контролировать и управлять своей системой под одной крышей.

Этот контроллер заряда особенно хорошо подходит для больших систем, где несколько контроллеров собраны вместе.Входное напряжение 300 В постоянного тока минимизирует затраты на BOS, а высокая выходная мощность сокращает общее количество контроллеров. Все может быть объединено в сеть с помощью концентратора Outback HUB для легкой настройки и мониторинга.

Лучший контроллер заряда для удаленного / промышленного автономного питания: Morningstar TriStar

Линия Morningstar TriStar представлена ​​в нескольких конфигурациях:

Напряжение питания постоянного тока

	TS-45	TS-60	TS-30-MPPT	TS-45-MPPT	TS-60-MPPT
Цена (по состоянию на 21.02.20)	$ 176	$ 232	$ 385	$ 479	$ 599
12 В / 24 В / 48 В	12 В / 24 В / 48 В	12 В / 24 В / 48 В	12 В / 24 В / 48 В	12 В / 24 В / 48 В
Макс.	150 В	150 В
Макс.мощность	45A	60A	30A	45A	60A
Тип	PWM
	MPWM		MPW	0 MPPT

Доступный в размерах до 60 ампер, Morningstar TriStar — наш выбор в качестве лучшего контроллера заряда для удаленных систем, которые недоступны для планового обслуживания.

Контроллеры заряда Morningstar обычно используются для удаленных автономных приложений, включая телекоммуникации, удаленное видео и наблюдение, мониторинг оборудования и окружающей среды, а также любые другие приложения, требующие надежного питания в удаленном месте.

Одной из особенностей, которая способствует надежности TriStar, является использование пассивного охлаждения. В отличие от большинства контроллеров, в которых используются вентиляторы, которые могут продувать воздух и пыль по контуру, TriStar использует большие металлические радиаторы для охлаждения контроллера.

В результате получается более прочный и надежный контроллер, который идеально подходит для удаленных приложений, где система недоступна для обслуживания.

Доступно несколько дополнительных принадлежностей, включая лицевую панель счетчика, драйвер реле и интерфейс связи. TS 60 MPPT включает порт Ethernet, а другие модели могут добавлять EMC-1 для удаленного мониторинга.

Для высоковольтных систем Morningstar производит 600-вольтовые контроллеры заряда Tristar MPPT в нескольких различных моделях, которые идеально подходят для удаленных приложений, где длина проводов постоянного тока очень длинная.Они также предлагают модель, предназначенную для модернизации сетевых инверторов на 600 В, чтобы установить резервную батарею в существующую сетевую систему.

Morningstar имеет прочную репутацию в автономной солнечной отрасли, и их контроллеры являются отличным вариантом для любых требований к удаленному питанию.

Лучший контроллер заряда для мобильных автономных систем (жилых автофургонов и морских судов): Victron SmartSolar

909

	75/10	75/15	100/20	100/50	150/60	150/100	250/100
Цена (по состоянию на 21.02.20)	$ 93	$ 99	$ 155	$ 275	454 $ 454	$ 660	$ 784
12 В / 24 В	12 В / 24 В	12 В / 24 В	12 В / 24 В	12 В / 24 В / 36 В / 48 В	12 В / 24 В / 36 В / 48 В	12 В / 24 В / 36 В / 48 В
Макс. Вход	75 В	75 В	100 В	100 В	150 В	150 В	250 В
Макс. 100 A
Тип	MPPT	MPPT	MPPT	MPPT	MPPT	MPPT	MPPT

9000ictron Наши любимые приложения для мобильных устройств MPPT для контроллеров заряда серия контроллеров.

Victron предлагает полную линейку контроллеров заряда MPPT в диапазоне от 75 вольт / 10 ампер до 250 вольт / 100 ампер. Одна интересная функция, включенная во все зарядные устройства Victron SmartSolar MPPT, — это интеграция Bluetooth, которую можно использовать с приложением Victron Connect для локального мониторинга и управления.

Компания Victron предлагает ряд аксессуаров для своих контроллеров заряда, в том числе:

• Монитор батареи BMV
• Система отключения BatteryProtect
• Сотовый модем
• Дистанционное управление и сетевые концентраторы

Вся система может быть подключена к центральному концентратору который может объединять в сеть несколько контроллеров MPPT и контролировать все части вашей системы, вплоть до резервуаров для воды и топлива.

Для этих функций мониторинга требуется монитор Victron GX, например Color Control GX, Venus GX или Cerbo GX (только что выпущенный — страница продукта скоро появится!). В зависимости от области применения для некоторых систем потребуется адаптер датчика резистивного резервуара VE.Can или одно из более крупных устройств GX.

Victron имеет многолетний опыт работы в автономной отрасли со специализацией в морских и других мобильных приложениях, что делает их нашим любимым выбором для жилых автофургонов и морских солнечных систем.

Как выбрать лучший контроллер заряда для работы

Когда вы оцениваете свои варианты, вот что следует учитывать:

MPPT vs.Контроллеры заряда с ШИМ

MPPT (отслеживание максимальной мощности) — это новая и более эффективная технология. По мере увеличения мощности и напряжения солнечных панелей все больше и больше панелей требуют контроллеров заряда MPPT.

С контроллерами MPPT поступающая солнечная энергия поступает с относительно более высоким напряжением, а напряжение понижается контроллером для правильной зарядки аккумулятора. Входящий ток пропорционально увеличивается с минимальными потерями, в результате получается высокоэффективное солнечное зарядное устройство.

Контроллеры заряда с ШИМ (широтно-импульсной модуляцией) основаны на более старых, менее эффективных технологиях и требуют согласования напряжения солнечной панели с напряжением батареи. Например, если вы хотите запустить солнечную панель с номинальным напряжением 12 В через контроллер заряда с ШИМ, вам понадобится аккумуляторная батарея на 12 В.

ШИМ-контроллеры не так эффективны и могут терять около 20% входящей мощности из-за потери эффективности. Например, панель на 100 Вт / 12 В будет выдавать около 5.5 ампер при 18 вольт в пиковом режиме. Использование ШИМ-контроллера снизит выходную мощность до 14,5 В при 5,5 А или примерно 80 Вт (14,5 В x 5,5 А = 80 Вт).

Вы также ограничены в выборе оборудования и должны использовать солнечные панели с номинальным напряжением 12 или 24 В. Как правило, контроллеры PWM меньше по размеру и имеют серьезные ограничения в отношении используемых опций оборудования, поскольку панели должны иметь то же напряжение, что и аккумуляторная батарея.

По этим причинам большинство наших частных клиентов предпочитают контроллеры MPPT для более крупных систем.Контроллеры заряда PWM по-прежнему распространены для небольших приложений, таких как жилые дома, небольшие автономные кабины и удаленные промышленные объекты, требующие скромного количества энергии.

Совместимость оборудования

Контроллеры заряда должны соответствовать солнечному оборудованию с аналогичными электрическими характеристиками. Чтобы выбрать правильный контроллер, посмотрите на следующие атрибуты:

• Входное напряжение: максимальное напряжение, которое может выдержать контроллер. Обычно колеблется от 100 до 600 В постоянного тока для контроллеров заряда MPPT.
• Напряжение аккумуляторной батареи: напряжение контроллера заряда должно быть совместимо с напряжением аккумуляторной батареи. Большинство небольших контроллеров рассчитаны на 12/24/36/48 В. Для более крупных контроллеров обычно можно установить напряжение 12/24/36/48 В.
• Ток: максимальных зарядных ампера, например 100 ампер для FM100 AFCI
• Тип батареи: убедитесь, что контроллер заряда рассчитан на работу с типом батарей, которые вы будете использовать (большинство контроллеров заряда разработаны для свинцово-кислотных аккумуляторов, поэтому этот момент особенно важен для Li-ion.)

Соответствие нормам и безопасность

Убедитесь, что контроллер сертифицирован на соответствие местным строительным нормам и правилам безопасности. Обратите внимание на следующее:

• UL включен в UL 1741
• UL 458 (для мобильных приложений)
• Защита от замыкания на землю (GFCI)
• Защита от дугового замыкания (AFCI)

Онлайн-мониторинг

Большинство контроллеров могут подключаться к портал мониторинга, чтобы вы могли удаленно проверять производительность вашей системы.Изучите совместимые порталы мониторинга, чтобы убедиться, что в них есть все функции, необходимые для управления производительностью вашей системы. В некоторых случаях для удаленного мониторинга и управления потребуется дополнительное оборудование.

Связь

Многие контроллеры заряда могут подключаться к сети с инверторами, мониторами аккумуляторной батареи, автоматическим запуском генератора, литий-ионными аккумуляторами и т. Д. Проверьте сетевые возможности контроллера, чтобы убедиться, что он хорошо работает с другими частями вашей системы.

Вспомогательное управление

Вспомогательное управление позволяет контроллеру динамически выключать и включать другие компоненты системы на основе параметров, установленных конечным пользователем.Это полезно для управления подключенными устройствами, такими как автоматические выключатели запуска генератора, переключение нагрузки и т. Д. Обычно это требует добавления реле соответствующего номинала для управления вашими устройствами.

Эффективность и самопотребление

Сам контроллер заряда потребляет электроэнергию, что означает, что его обработка сигналов неэффективна на 100%. Ищите контроллеры заряда с низким энергопотреблением и высокой эффективностью. Большинство контроллеров заряда MPPT имеют КПД 98% или лучше, в то время как контроллеры PWM и более дешевые варианты MPPT отстают от этой отметки.

Нужна помощь в проектировании вашей системы?

Проектирование солнечной системы — сложный процесс. Это особенно верно для автономных систем, где несовместимые части могут разрушить дорогостоящий аккумуляторный блок, если система правильно рассчитана, введена в эксплуатацию или обслуживается должным образом.

Если вам нужна помощь в разработке аккумуляторной системы, позвоните нам и получите бесплатную консультацию по проектированию. На сегодняшний день наши специалисты по солнечной энергии разработали более 10 000 систем, и многие из нас специализируются на автономном проектировании. Мы поможем вам разработать солнечную систему на батарейках, которая будет работать как мечта.

Руководство покупателя — нужен ли мне контроллер заряда солнечной энергии с ШИМ или MPPT?

Зачем нужен контроллер солнечного заряда

Посмотреть все контроллеры заряда от солнечных батарей: Щелкните здесь

Контроллер заряда солнечной батареи (часто называемый регулятором) похож на обычное зарядное устройство, т.е. он регулирует ток, протекающий от солнечной панели в батарею, чтобы избежать перезарядки батарей. (Если вам не нужно понимать причины, прокрутите до конца простую блок-схему) .Как и в случае с обычным качественным зарядным устройством, используются различные типы аккумуляторов, можно выбрать напряжение поглощения, напряжение холостого хода, а иногда также можно выбрать периоды времени и / или остаточный ток. Они особенно подходят для литий-железо-фосфатных батарей, так как после полной зарядки контроллер остается на установленном плавающем или удерживающем напряжении около 13,6 В (3,4 В на элемент) в течение оставшейся части дня.

Наиболее распространенный профиль заряда — это та же основная последовательность, что и для качественного сетевого зарядного устройства, т.е.е. объемный режим> режим абсорбции> режим поплавка. Вход в режим оптовой заправки происходит по адресу:

• восход утром
• , если напряжение батареи падает ниже заданного значения в течение более заданного периода времени, например 5 секунд (повторный вход)

Этот повторный вход в объемный режим хорошо работает со свинцово-кислотными аккумуляторами, поскольку падение и падение напряжения хуже, чем для литиевых аккумуляторов, которые поддерживают более высокое и стабильное напряжение на протяжении большей части цикла разряда.

Литиевые батареи (LiFePO4) не получают выгоды от повторного входа в объемный режим в течение дня, поскольку внутреннее сопротивление литиевых батарей увеличивается при высоком (и низком) состояниях заряда, как показано оранжевыми вертикальными линиями в таблице ниже и необходимо только время от времени балансировать ячейки, что может быть сделано только вокруг напряжения поглощения. Связанная с этим причина состоит в том, чтобы избежать быстрого и большого изменения напряжения, которое будет происходить в этих регионах при включении и выключении больших нагрузок.

Литиевые батареи

не имеют определенного «напряжения холостого хода», и поэтому «напряжение холостого хода» контроллера должно быть установлено равным или чуть ниже «напряжения колена заряда» (как указано в таблице ниже) заряда LiFePO4. профиль, т.е. 3,4 В на элемент или 13,6 В для аккумулятора 12 В. Контроллер должен удерживать это напряжение в течение оставшейся части дня после полной зарядки аккумулятора.

Разница между контроллерами солнечного заряда PWM и MPPT

Суть различия:

• С ШИМ-контроллером ток выводится из панели чуть выше напряжения батареи, тогда как
• С контроллером MPPT ток выводится из панели на панели «максимальное напряжение питания» (подумайте о контроллере MPPT как о «интеллектуальном преобразователе постоянного тока в постоянный»).

Вы часто видите лозунги, такие как «вы получите 20% или больше энергии, получаемой от контроллера MPPT».Эта дополнительная плата на самом деле значительно различается, и ниже приводится сравнение, предполагая, что панель находится на полном солнце, а контроллер находится в режиме объемной зарядки. Игнорирование падений напряжения и использование простой панели и простой математики в качестве примера:

Максимальный ток питания панели (Имп.) = 5,0 А

Максимальное напряжение питания панели (Vmp) = 18 В

Напряжение аккумулятора = 13 В (напряжение аккумулятора может варьироваться от 10,8 В до 14,4 В в режиме абсорбционной зарядки).При 13 В усилители на панели будут немного выше, чем максимальные усилители мощности, скажем, 5,2 А

.

С контроллером PWM потребляемая мощность панели составляет 5,2 А * 13 В = 67,6 Вт. Это количество энергии будет потребляться независимо от температуры панели, при условии, что напряжение панели остается выше напряжения батареи.

С контроллером MPPT мощность панели составляет 5,0 А * 18 В = 90 Вт, т.е. на 25% больше. Однако это слишком оптимистично, поскольку напряжение падает с ростом температуры; Таким образом, если предположить, что температура панели повышается, скажем, на 30 ° C выше температуры стандартных условий испытаний (STC), составляющей 25 ° C, и напряжение падает на 4% на каждые 10 ° C, т.е.е. всего 12%, тогда мощность, потребляемая MPPT, будет 5 А * 15,84 В = 79,2 Вт, то есть на 17,2% больше мощности, чем у ШИМ-контроллера.

Таким образом, наблюдается увеличение сбора энергии с помощью контроллеров MPPT, но процентное увеличение сбора значительно варьируется в течение дня.

Различия в работе ШИМ и MPPT:

ШИМ:

Контроллер ШИМ (широтно-импульсной модуляции) можно рассматривать как (электронный) переключатель между солнечными панелями и батареей:

• Переключатель находится в положении ВКЛ, когда режим зарядки находится в режиме объемной зарядки
• Переключатель переключается в положение ВКЛ и ВЫКЛ по мере необходимости (широтно-импульсная модуляция), чтобы поддерживать напряжение батареи на уровне напряжения поглощения.
• Выключатель выключен в конце поглощения, в то время как напряжение батареи падает до напряжения плавающего режима.
• Переключатель снова включается и выключается по мере необходимости (широтно-импульсная модуляция), чтобы поддерживать напряжение батареи на уровне плавающего напряжения.

Обратите внимание, что когда переключатель находится в положении ВЫКЛ, напряжение панели будет равным напряжению холостого хода (Voc), а когда переключатель включен, напряжение панели будет равно напряжению батареи + напряжение между панелью и контроллером будет падать.

Лучшая панель для ШИМ-контроллера:

Лучшая панель для ШИМ-контроллера — это панель с напряжением, которое чуть выше, чем требуется для зарядки аккумулятора, и с учетом температуры, как правило, панель с Vmp (максимальное напряжение питания) около 18 В для зарядки Аккумулятор 12 В. Их часто называют панелями на 12 В, хотя их напряжение в напряжении около 18 В.

MPPT:

Контроллер MPPT можно рассматривать как «интеллектуальный преобразователь постоянного тока в постоянный», т.е.е. он понижает напряжение панели (следовательно, можно использовать «домашние панели») до напряжения, необходимого для зарядки аккумулятора. Ток увеличивается в той же пропорции, что и падение напряжения (без учета потерь на нагрев в электронике), как в обычном понижающем преобразователе постоянного тока в постоянный.

«Умный» элемент преобразователя постоянного тока в постоянный — это мониторинг точки максимальной мощности панели, которая будет меняться в течение дня в зависимости от интенсивности и угла наклона солнца, температуры панели, затенения и состояния панели (ей).Затем «умные устройства» регулируют входное напряжение преобразователя постоянного тока в постоянный — на «инженерном языке» он обеспечивает согласованную нагрузку на панель.

Лучшая панель для контроллера MPPT:

Для согласования панели с контроллером MPPT рекомендуется проверить следующее:

1. Напряжение холостого хода панели (Voc) должно быть ниже допустимого напряжения.
2. Voc должен быть выше «пускового напряжения», чтобы контроллер «сработал».
3. Максимальный ток короткого замыкания панели (Isc) должен находиться в пределах указанного диапазона
4. Максимальная мощность массива — некоторые контроллеры допускают «завышение размера», например.g Redarc Manager 30 может иметь подключенную мощность до 520 Вт

Выбор подходящего солнечного контроллера / регулятора

ШИМ — хороший недорогой вариант:

• для небольших систем

• где эффективность системы не критична, например, капельная зарядка.

• для солнечных панелей с максимальным напряжением питания (Vmp) до 18 В для зарядки аккумулятора 12 В (36 В для аккумулятора 24 В и т. Д.).

Контроллер MPPT лучший:

• Для более крупных систем, где целесообразно использование дополнительных 20% * или более энергии

• Когда напряжение солнечной батареи существенно выше, чем напряжение батареи e.г. с помощью домашних панелей, для зарядки аккумуляторов 12В

* Контроллер MPPT даст более высокую отдачу по сравнению с контроллером PWM при увеличении напряжения панели. Т.е. панель eArche мощностью 160 Вт, использующая 36 обычных монокристаллических ячеек с максимальной мощностью 8,4 А, будет обеспечивать около 8,6 А при 12 В; в то время как панель 180 Вт, имеющая еще 4 ячейки, будет обеспечивать такую ​​же силу тока, но 4 дополнительных ячейки увеличивают напряжение панели на 2 В. Контроллер PWM не будет собирать дополнительную энергию, но контроллер MPPT будет собирать дополнительные 11.1% (4/36) от панели 180 Вт.

По тому же принципу для всех панелей, использующих элементы SunPower с более чем 32 ячейками, требуется контроллер заряда MPPT, в противном случае контроллер PWM будет собирать ту же энергию с панелей с 36, 40, 44 ячейками, что и с панели с 32 ячейками.

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, чтобы увидеть продукты

Характеристики и опции солнечного контроллера заряда

Smart Bluetooth

Контроллеры

Victron SmartSolar имеют встроенный Bluetooth для удаленного мониторинга MPPT путем сопряжения его со смартфоном или другим устройством через приложение Victron.

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, чтобы увидеть продукты

Контроллеры Boost MPPT

Контроллеры заряда

Genasun «Boost» MPPT позволяют заряжать батареи, которые имеют более высокое напряжение, чем панель.

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, чтобы увидеть продукты

Комбинированное зарядное устройство MPPT и DC-DC

Функция MPPT является естественным дополнением к функции зарядного устройства DC-DC, и есть несколько качественных брендов, которые предоставляют ее, но в стадии разработки.
Отдельный блок можно использовать отдельно, поскольку он автоматически переключается между зарядкой генератора и зарядкой от солнечной энергии. Для более крупных систем мы предпочитаем использовать отдельный контроллер MPPT для фиксированных панелей на крыше и использовать комбинированный MPPT / DC-DC с переносными панелями. В этом случае разъем Андерсона размещается снаружи дома на колесах, который затем подключается к солнечному входу блока MPPT / DC-DC.

Обратите внимание, что емкость аккумулятора должна быть достаточной, чтобы суммарный зарядный ток от одновременной зарядки от генератора переменного тока и солнечных панелей на крыше не превышал максимальный зарядный ток, рекомендованный производителями.

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, чтобы увидеть продукты

Варианты дешевле

Дешевые контроллеры могут быть помечены как MPPT, но тестирование показало, что некоторые из них на самом деле являются контроллерами PWM.
Дешевые контроллеры могут не иметь защиты аккумулятора от перенапряжения, что может привести к перезарядке аккумулятора и потенциальному повреждению аккумулятора, поэтому покупатель должен быть осторожен.

Несколько солнечных зарядных устройств

При правильном подключении можно добавить несколько солнечных зарядных устройств (любая комбинация типа и мощности) для зарядки аккумулятора.Правильная проводка означает, что каждое солнечное зарядное устройство в идеале подключается отдельно и непосредственно к клеммам аккумулятора. Этот идеальный случай означает, что каждый контроллер «видит» напряжение батареи и на него не влияет ток, исходящий от других контроллеров заряда. Контроллеры, очевидно, не будут иметь идентичных зарядных характеристик и могут иметь разные настройки; и они будут заряжаться в соответствии со своими запрограммированными характеристиками. Эта ситуация ничем не отличается от зарядки аккумулятора от сети / генератора одновременно с зарядкой от солнечной батареи.В современных контроллерах ток не будет течь обратно от батареи к контроллеру (за исключением очень небольшого тока покоя).

Простая блок-схема

Мне нужен контроллер солнечного заряда

Vmp солнечной панели больше:
— 19 В для батареи 12 В
— 34 В для батареи 24 В
— 49 В для батареи 36 В
— 64 В для батареи 48 В

Vmp солнечной панели находится в пределах:
— 17-19 В для батареи 12 В
— 30-34 В для батареи 24 В
— 43-49 В для батареи 36 В
— 56-64 В для батареи 48 В

Vmp солнечной панели меньше:
— 13 В для батареи 12 В
— 26 В для батареи 24 В
— 41 В для батареи 36 В
— 43 В для батареи 48 В

Щелкните ссылки для получения дополнительной информации о том, как выбирать между брендами.

Основы управления солнечным зарядом

| Северная Аризона Wind & Sun

Купите наш выбор контроллеров заряда от солнечных батарей здесь .

Что такое контроллер заряда от солнечных батарей?

Контроллер заряда или регулятор заряда — это в основном регулятор напряжения и / или тока, предназначенный для предотвращения перезарядки аккумуляторов. Он регулирует напряжение и ток, поступающие от солнечных панелей к батарее. Большинство панелей «12 вольт» выдают от 16 до 20 вольт, поэтому, если нет регулирования, батареи будут повреждены из-за перезарядки.Большинству аккумуляторов для полной зарядки требуется от 14 до 14,5 вольт.

Всегда ли нужен контроллер заряда?

Не всегда, но обычно. Как правило, нет необходимости в контроллере заряда с небольшими панелями обслуживания или панелями постоянного заряда, такими как панели от 1 до 5 Вт. Приблизительное правило состоит в том, что если панель выдает около 2 Вт или меньше на каждые 50 ампер-часов батареи, то она вам не нужна.

Например, стандартный залитый аккумулятор для гольф-кара составляет около 210 ампер-часов.Таким образом, чтобы поддерживать последовательную пару из них (12 В) только для обслуживания или хранения, вам понадобится панель мощностью около 4,2 Вт. Популярные 5-ваттные панели достаточно близки и не нуждаются в контроллере. Если вы обслуживаете батареи AGM глубокого разряда, такие как Concorde Sun Xtender, вы можете использовать панель меньшего размера на 2–2 Вт.

Почему панели на 12 вольт — это 17 вольт?

Тогда возникает очевидный вопрос — «почему панели не созданы только для вывода 12 вольт». Причина в том, что если вы это сделаете, панели будут обеспечивать питание только в прохладном, идеальном состоянии и на ярком солнце.В большинстве случаев это не то, на что можно рассчитывать. Панели должны обеспечивать дополнительное напряжение, чтобы, когда солнце находится низко в небе, или у вас сильная дымка, облачность или высокие температуры *, вы все равно получаете некоторую мощность от панели. Полностью заряженная «12-вольтовая» батарея составляет около 12,7 вольт в состоянии покоя (примерно от 13,6 до 14,4 в режиме зарядки), поэтому панель должна выдержать, по крайней мере, столько же в наихудших условиях.

* Вопреки интуиции, солнечные батареи лучше всего работают при более низких температурах.Грубо говоря, панель мощностью 100 Вт при комнатной температуре будет панелью на 83 Вт при температуре 110 градусов.

Подробная информация о контроллерах заряда MPPT.

Контроллер заряда регулирует напряжение на выходе панели от 16 до 20 вольт до уровня, необходимого для батареи в данный момент. Это напряжение будет варьироваться от 10,5 до 14,6, в зависимости от уровня заряда батареи, типа батареи, режима работы контроллера и температуры. (см. полную информацию о напряжениях аккумуляторов в нашем разделе о аккумуляторах).

Использование панелей высокого напряжения (стяжки) с батареями

Почти все фотоэлектрические панели мощностью более 140 Вт НЕ являются стандартными 12-вольтовыми панелями и не могут (или, по крайней мере, не должны) использоваться со стандартными контроллерами заряда. Напряжения на решетчатых панелях сильно различаются, обычно от 21 до 60 вольт или около того. Некоторые из них представляют собой стандартные панели на 24 В, но большинство — нет.

Что происходит при использовании стандартного контроллера

Standard (то есть все, кроме типов MPPT), часто будет работать с панелями высокого напряжения, если не превышено максимальное входное напряжение контроллера заряда.Однако вы потеряете много энергии — от 20 до 60% от номинальной мощности вашей панели. Элементы управления зарядкой принимают выходной сигнал панелей и подают ток в батарею до тех пор, пока батарея не будет полностью заряжена, обычно от 13,6 до 14,4 вольт. Панель может выдавать только определенное количество ампер, поэтому, хотя напряжение снижается с, скажем, 33 вольт до 13,6 вольт, сила тока с панели не может превышать номинальный ток — так что с панелью 175 ватт, рассчитанной на 23 в / 7,6 вольт. ампер, вы получите только 7.6 ампер при 12 вольт или около того в батарею. Закон Ома гласит, что ватт — это вольт x ампер, поэтому ваша 175-ваттная панель потребляет только около 90 ватт в батарее.

Использование контроллера MPPT с панелями высокого напряжения

Единственный способ получить полную мощность от солнечных панелей с высоковольтной сеткой — это использовать контроллер MPPT. См. Ссылку выше для получения подробной информации о контроле заряда MPPT. Поскольку большинство элементов управления MPPT могут потреблять до 150 В постоянного тока (некоторые могут быть выше, до 600 В постоянного тока) на стороне входа солнечной панели, вы часто можете последовательно соединить две или более панели высокого напряжения, чтобы уменьшить потери в проводе или использовать провод меньшего размера. .Например, с упомянутой выше 175-ваттной панелью 2 из них последовательно дадут вам 46 вольт при 7,6 ампер на контроллер MPPT, но контроллер преобразует это примерно до 29 ампер при 12 вольт.

Типы контроллеров зарядного устройства

Элементы управления зарядкой

бывают всех форм, размеров, функций и цен. Они варьируются от небольшого блока управления на 4,5 А (Sunguard) до программируемых контроллеров MPPT от 60 до 80 А с компьютерным интерфейсом. Часто, если требуются токи более 60 ампер, два или более блока от 40 до 80 ампер подключаются параллельно.Наиболее распространенные элементы управления, используемые для всех систем на батарейках, находятся в диапазоне от 4 до 60 ампер, но некоторые из новых элементов управления MPPT, такие как Outback Power FlexMax, достигают 80 ампер.

Элементы управления зарядкой бывают 3 основных типов (с некоторым перекрытием):

Простое одно- или двухступенчатое управление , в котором используются реле или шунтирующие транзисторы для одно- или двухступенчатого регулирования напряжения. По сути, они просто замыкают или отключают солнечную панель при достижении определенного напряжения. С практической точки зрения это динозавры, но некоторые из них все еще встречаются в старых системах, а некоторые из супердешевых продаются в Интернете.Их единственная реальная претензия на славу — их надежность — у них так мало компонентов, что сломать нечего.

3-ступенчатый и / или PWM , например Morningstar, Xantrex, Blue Sky, Steca и многие другие. Сейчас это в значительной степени отраслевой стандарт, но иногда вы все еще можете встретить некоторые из старых типов шунтов / реле, например, в очень дешевых системах, предлагаемых дискаунтерами и массовыми маркетологами.

Отслеживание точки максимальной мощности (MPPT), например, производства Midnite Solar, Xantrex, Outback Power, Morningstar и других.Это лучшие контроллеры с соответствующими ценами, но с эффективностью в диапазоне от 94% до 98% они могут сэкономить значительные деньги на более крупных системах, поскольку они обеспечивают на 10–30% больше энергии для батареи. Для получения дополнительной информации см. Нашу статью о MPPT.

Большинство контроллеров поставляются с каким-либо индикатором: простым светодиодом, серией светодиодов или цифровыми индикаторами. Многие новые модели, такие как Outback Power, Midnite Classic, Morningstar MPPT и другие, теперь имеют встроенные компьютерные интерфейсы для мониторинга и управления.В самых простых обычно есть всего пара маленьких светодиодных ламп, которые показывают, что у вас есть питание и что вы получаете какой-то заряд. Большинство тех, у кого есть измерители, будут показывать как напряжение, так и ток, исходящий от панелей, и напряжение батареи. Некоторые также показывают, сколько тока снимается с клемм НАГРУЗКИ.

Все контроллеры заряда, которые мы имеем в наличии, относятся к трехступенчатым ШИМ-модулям и модулям MPPT. (на самом деле «4-этап» — это своего рода рекламная шумиха — раньше его называли эквалайзером, но кто-то решил, что 4-й этап лучше, чем 3-й).А сейчас мы даже видим такую, которая рекламируется как «5-ступенчатая» ….

Что такое выравнивание?

Equalization делает то, что следует из названия, — пытается уравновесить — или сделать все ячейки в батарее или блоке батарей точно равным зарядом. По сути, это период перезаряда, обычно в диапазоне от 15 до 15,5 вольт. Если у вас некоторые ячейки в цепочке ниже, чем другие, они все будут загружены на полную мощность. В залитых батареях он также выполняет важную функцию размешивания жидкости в батареях, вызывая пузырьки газа.Конечно, в доме на колесах или лодке это обычно не имеет большого значения, если вы не стояли на стоянке в течение нескольких месяцев, поскольку обычное движение приведет к тому же результату. Кроме того, в системах с небольшими панелями или крупногабаритными аккумуляторными системами вам может не хватить тока, чтобы действительно сильно пузыриться. Во многих автономных системах аккумуляторы также могут быть уравновешены с помощью генератора + зарядного устройства.

Что такое ШИМ?

Довольно много регуляторов заряда имеют режим «ШИМ». ШИМ расшифровывается как широтно-импульсная модуляция. ШИМ часто используется как один из методов подзарядки.Вместо постоянного выходного сигнала контроллера он посылает на батарею серию коротких зарядных импульсов — очень быстрое переключение «вкл-выкл». Контроллер постоянно проверяет состояние батареи, чтобы определить, насколько быстро посылать импульсы и насколько длинными (широкими) будут импульсы. В полностью заряженном аккумуляторе без нагрузки он может просто «тикать» каждые несколько секунд и посылать на аккумулятор короткий импульс. В разряженной батарее импульсы будут очень длинными и почти непрерывными, или контроллер может перейти в режим «полностью включен».Контроллер проверяет уровень заряда аккумулятора между импульсами и каждый раз настраивается сам.

Обратной стороной ШИМ является то, что он также может создавать помехи в радиоприемниках и телевизорах из-за генерируемых им резких импульсов. Если у вас проблемы с шумом от вашего контроллера, см. Эту страницу.

Что такое выход «нагрузка» или «отключение по низкому напряжению»?

Некоторые контроллеры также имеют выход «LOAD» или LVD, который можно использовать для небольших нагрузок, таких как небольшие приборы и освещение.Преимущество заключается в том, что клеммы нагрузки имеют низковольтный разъединитель, поэтому он отключит все, что подключено к клеммам нагрузки, и не позволит разрядить аккумулятор слишком сильно. Выход НАГРУЗКА часто используется для небольших некритических нагрузок, таких как освещение. Некоторые из них, такие как Schneider Electric C12, также могут использоваться в качестве контроллера освещения, чтобы включать свет в темноте, но контроллер освещения Morningstar SLC обычно является лучшим выбором для этого. Не используйте выход LOAD для работы любых инверторов, кроме очень маленьких.Инверторы могут иметь очень высокие импульсные токи и могут привести к выходу контроллера из строя.

Большинству систем функция LVD не нужна — она ​​может управлять только небольшими нагрузками. В зависимости от номинала контроллера это может быть от 6 до 60 ампер. Вы не можете запустить любой инвертор, кроме самого маленького, с выхода НАГРУЗКА. На некоторых контроллерах, таких как серия Morningstar SS, выход нагрузки может использоваться для управления сверхмощным реле для управления нагрузкой, запуска генератора и т. Д. Выход LOAD или LVD чаще всего используется в RV и удаленных системах, таких как камеры, мониторы и сайты сотовой связи, где нагрузка невелика и сайт не обслуживается.

Какие терминалы «Sense» на моем контроллере?

Некоторые контроллеры заряда имеют пару «сенсорных» терминалов. Сенсорные клеммы пропускают очень низкий ток, самое большее около 1/10 миллиампера, поэтому нет падения напряжения. Что он делает, так это «смотрит» на напряжение батареи и сравнивает его с тем, что выдает контроллер. Если есть падение напряжения между контроллером заряда и аккумулятором, он немного поднимет выходной сигнал контроллера для компенсации.

Они используются только тогда, когда у вас есть длинный провод между контроллером и аккумулятором.Эти провода не пропускают ток и могут быть довольно маленькими — от №20 до №16 AWG. Мы предпочитаем использовать №16, потому что его нелегко разрезать или случайно раздавить. Они подключаются к клеммам SENSE на контроллере и к тем же клеммам, что и два провода зарядки на конце аккумулятора.

Что такое «Монитор системы батареи»?

Системные мониторы аккумуляторных батарей, такие как Bogart Engineering TriMetric 2025A, не являются контроллерами.