Jos omistat 12 V akun, saatat miettiä aurinkopaneelin yhteensopivuutta ja kokoa sen lataamiseen. Aurinkopaneelin liittäminen akkuun vaatii huolellista suunnittelua ylilatauksen estämiseksi ja tehokkuuden varmistamiseksi. Tässä blogissa opimme liittämään 18 V aurinkopaneelin lataamaan 12 V akkua ja ylläpitämään sen tehokkuutta
Minkä kokoinen aurinkopaneeli 12 V akun lataamiseen?
Kun valitset aurinkopaneeleja 12 V:n akulle, varmista yhteensopivuus eri teholähteiden kanssa. Paneelin teknisten tietojen on vastattava akun ampeeritunteja, tehoa, akun koostumusta, jännitevaatimuksia ja energiankulutusta.
Vaaditun aurinkopaneelikoon selvittämiseksi muunna ensin akun ampeeritunnit kokonaiswattimäärän määrittämiseksi: Amp-tunnit (Ah) × volttit (V) = wattia (Wh)
100 Ah × 12 V = 1200 Wh
Ladataksesi 10 tunnissa, laske kaavalla: Kokonaisteho (Wh) / latausaika aurinkohuipputunteina (h) = paneelin wattia
1200 Wh / 10h = 120 wattia
Tämän seurauksena 12 V:n akun lataamiseen kymmenessä tunnissa tarvitaan vähintään 120 watin paneeli . Litiumioniakut vaativat enemmän tehoa kuin lyijyakut . Lisäksi lataussäätimen valinta on ratkaisevan tärkeää tehokkuuden, sähkönkulun säätelyn ja ylilatauksen estämisen kannalta. Lisäksi kodinkoneiden tasavirran muuntamiseksi vaihtovirraksi tarvitaan invertteri.
Kuinka kytkeä 18 V aurinkopaneeli lataamaan 12 V akku
Jännite-eron ymmärtäminen on kriittistä, kun kytket 18 V:n aurinkopaneelin lataamaan 12 V:n akkua. 18 V:n aurinkopaneeli on tarkoitettu tuottamaan noin 18 volttia, kun taas 12 V:n akku on tarkoitettu ladattavaksi noin 12 voltilla. Aurinkopaneelien korkeamman jännitteen vuoksi niiden suoraan kytkeminen voi aiheuttaa akun korjauskelvottoman vaurioitumisen. Lisäksi, jos akun jännite ylittää paneelin tyhjäkäyntijännitteen , se ei välttämättä tuota tarpeeksi sähköä.
Vaihtoehtoisia menetelmiä suositellaan, jotta vältytään mahdollisilta jänniteeroista johtuvilta katastrofilta. Lisää tehokkuutta valitsemalla komponentit ja liitännät sen mukaan.
1. Käytä latausohjainta
Akkukäyttöisissä aurinkosähköjärjestelmissä lataussäädin on kriittinen kuormille lähetettävän virran ja jännitteen säätämisessä . On suositeltavaa käyttää aurinkolataussäädintä, joka tehokkaasti alentaa aurinkopaneelin 18 voltin jännitteen 12 volttiin akun lataamista varten. Lataussäätimiä on kahdenlaisia: PWM ja MPPT.
A. PWM-latausohjain
PWM (pulssinleveysmodulaatio) -latausohjain toimii kytkimenä , joka yhdistää akun ja aurinkopaneelit. Latauksen aikana kytkin pysyy päällä, mikä varmistaa vakiovirran ja samalla laskee aurinkokennojen korkeampaa jännitettä vastaamaan akun jännitettä.
Esimerkiksi 18 V:n ja 100 W:n aurinkopaneeli tuottaa 25 V (tyhjäkäyntijännite) ja syöttää 4.1 ampeeria. PWM-ohjain alentaa jännitteen 12 volttiin pitäen samalla ampeerit vakiona, jolloin saadaan 50 watin teho. Tämä prosessi kuitenkin heikentää hyötysuhdetta ja aiheuttaa tehohäviöitä.
B. MPPT-latausohjain
MPPT-latausohjain (Maximum Power Point Tracking) varmistaa, että akku saa maksimaalisen virran käytettäväksi. Se säätelee jännitettä maksimoidakseen tehonsyötön kuormille ja minimoidakseen häviöt. Sen sisäinen mekanismi säätää aurinkopaneelien jännitelähtöä akun jännitteen perusteella ja lisää samalla ampeereja, mikä tekee niistä 30 % tehokkaampia kuin PWM-latausohjaimet. MPPT-ohjainta suositellaan, kun ladataan 12 voltin akkua 18 voltin, 24 voltin tai jopa 48 voltin aurinkopaneelilla.
Katso myös: 6 parasta 30 ampeerin MPPT-aurinkolatausohjainta
2. Käytä muuntajaa (DC-DC)
DC -DC-muunnin on kustannustehokas vaihtoehto lataussäätimelle, joka alentaa aurinkopaneelien korkeajännitteen 12 volttiin 12 voltin akun lataamiseksi. Vaikka se aiheuttaa tehohäviöitä, erityisesti suurempien aurinkopaneelien kanssa, vaikutus pienempiin paneeleihin, kuten 20 W tai 50 W, on merkityksetön.
Siksi ennen 18 V:n aurinkopaneelin kytkemistä 12 V:n akun lataamiseen on pidettävä mielessä 12 V:n akun tulojänniterajat, jotka vaihtelevat 12 V:sta 14 V:iin. Käytä latausohjainta tai DC-DC-muunninta minimoidaksesi yhteensopimattomiin jännitetasoihin liittyvät riskit. Tämä on kriittistä erityisesti silloin, kun yli kuusi kennoa on varjostettuna, koska se voi tuottaa 16–18 volttia. Tähän tarkoitukseen MPPT-latausohjain on tehokkaampi kuin PWM. Turvallisten ja yhteensopivien latauskäytäntöjen varmistamiseksi voidaan käyttää erilaisia laitteita.
Voit myös ladata 12 V akun aurinkopaneelillasi tasavirtamoottorilla.
Katso myös, miten aurinkopaneeli kytketään akkuun ilman lataussäädintä.
Voinko käyttää 24 V aurinkopaneelia 12 V akun lataamiseen?
Nyt kun olet oppinut, voiko 12 V akun ladata 18 V:n aurinkopaneelilla, tarkastellaanpa 24 V:n paneelin ja 12 V:n akun yhteensopivuutta. Kyllä, 24 V:n aurinkopaneelilla voi teknisesti ladata 12 V:n akkua, vaikka se ei olekaan tehokkain menetelmä. Suurin huolenaihe on 12 V:n paneelin tyypillisen tyhjäkäyntijännitteen (noin 22 V) ja 24 V:n paneelin (vaihteluväli 36 V - 44 V) välinen jänniteero. Kennokokoonpanojen vaihteluiden vuoksi joillakin 24 V:ksi merkityillä paneeleilla voi olla lähempänä 30–40 V:n lähtöjännite.
Näiden paneelien on tarkoitus tuottaa vähintään 30 % enemmän tehoa kuin akut, joita ne on suunniteltu lataamaan. Kun 24 V:n aurinkopaneeli kytketään 12 V:n akkuun, paneelin korkeampi jännite laskee vastaamaan akun jännitettä. Alhaisemman jännitteen vuoksi tämä prosessi on kuitenkin luonnostaan tehoton, mikä johtaa tehon optimaalista heikompaan käyttöön.
Tämän tehottomuuden korjaamiseksi on suositeltavaa käyttää MPPT-latausohjainta , joka toimii automaattisesti säätyvänä DC-DC-muuntimena. Tämä ohjain optimoi aurinkopaneelin tehon huipputeholla ja muuntaa sitten jännitteen alas ladatakseen 12 V:n akun täydellä teholla.
Pakko lukea: Aurinkopaneelien irrottaminen
Viime kädessä 18 V:n aurinkopaneelin käyttö 12 V:n akulle on mahdollista, mutta tehokkuus saattaa puuttua. Luotettavan yhteyden muodostamiseksi on tärkeää ymmärtää jännitteen vaihtelut ja valita sopivat komponentit akku- ja aurinkopaneeliasennuksiin. Näiden ohjeiden noudattaminen parantaa tehokkuutta ja turvallisuutta varmistaen jatkuvasti ladatun 12 V:n akun.
