Circuitos elétricos são simples, mas quando há uma série de componentes envolvidos como esse em um sistema de energia solar, as coisas se complicam. Corrente fluindo em diferentes voltagens é perigosa tanto para humanos quanto para máquinas. Assim como um inversor e baterias correm risco de danos com essas altas voltagens e correntes. Para protegê-los, diferentes tipos de controladores de carga são necessários. Para facilitar a busca aqui neste artigo você pode encontrar os melhores controladores de carga solar MPPT. E você pode conhecer os principais controladores de carga solar também.
O que são controladores de carga solar?
Dispositivos que regular a corrente contínua de entrada dos painéis solares antes de entrar em baterias e inversores são conhecidos como controladores de carga solar. Existem basicamente 4 tipos de controladores de carga solar, a saber, regulador de série, regulador de derivação, modulação de largura de pulso e controlador de carga de rastreamento de ponto de potência máxima.
1. Regulador de série conecta o circuito entre os painéis solares e a bateria quando a bateria atinge a voltagem ótima que pode suportar. Ele mantém o circuito até que a bateria atinja seu ganho de voltagem de desconexão.
2. Regulador de derivação então entra em cena porque esses controladores de carga quebram o circuito entre os painéis solares e a bateria solar quando atinge a tensão de desconexão. É por isso que ambos são conhecidos como reguladores liga/desliga.
3. PWM, também conhecido como modulação de largura de pulso, o controlador de carga funciona conectando e desconectando rapidamente a fonte de energia para carregar. Basicamente, ele controla quanto tempo o interruptor permanece ligado para regular a quantidade de energia transferida. Portanto, é mais como um portão para a voltagem, limitando assim a quantidade de tempo em que os painéis solares e as baterias permanecem conectados.
4. MPPT, também conhecido como controlador de carga Maximum Power Point Tracking, funciona rastreando o ponto em que os painéis solares produzem potência máxima. Para isso, ele rastreia o ponto em torno das curvas de tensão e corrente. Uma vez que o ponto é detectado, a tensão dos painéis solares é reduzida usando um conversor step-down para que seja a mesma que a tensão da bateria. Mais chips integrados e outros componentes são necessários para fazer um bom controlador de carga MPPT.
6 melhores controladores de carga solar MPPT
Esses controladores de carga podem manter a eficiência dos painéis solares. É um processo desafiador escolher um controlador de carga MPPT adequado que seja ideal para seu sistema de painel solar. Aqui, dê uma olhada na lista abaixo para algumas das melhores ideias.
1. Victron SmartSolar 100 V 30 Amperes
A empresa holandesa Victron é uma marca bem conhecida em energia solar "faça você mesmo". Victron SmartSolar A seleção do controlador de carga MPPT varia de 10 A a 200 A, mas este é de 100 volts e 30 amp. Os controladores de carga solar Victron são capazes de carregar até mesmo uma bateria severamente descarregada e podem operar com uma bateria de 0 volts também. Com a única exceção de que as células fornecidas não são permanentemente sulfatadas ou danificadas.
O controlador possui recursos Bluetooth integrados que podem ser pareados com aplicativos móveis ou outros dispositivos via VictronConnect para monitorar e controlar remotamente o sistema. Com isso, você ficará atualizado sobre a energia disponível, usada e enxaguada. O design versátil e compacto com saída de carga inteligente integrada fornece proteção de bateria é um de seus recursos notáveis.
Especificações
- Tensão nominal da bateria: 12 / 24V
- Classificação da corrente de carga: 10A/15A/20A/30A/50A
- Tensão de entrada CC: 100 V máx.
- Compatibilidade da bateria: Compatível com lítio
- Preço: Caro
- Monitoramento Bluetooth: Bluetooth / Sem exibição
- Garantia: 5 anos de garantia
Leia também: Quais são os diferentes tipos de controlador de carga solar?
2. Victron SmartSolar MPPT 75 V 15 A
Outro controlador de carga MPPT da Victron, o SmartSolar MPPT 75 V 15 Amperes, é um controlador de carga solar compacto e eficiente. Com isso, a quantidade ideal de energia solar é garantida para o dia. Equipado com tecnologia inteligente, o SmartSolar usa a menor quantidade de luz solar que atinge os painéis para armazenamento e maximiza a energia absorvida pelos painéis fotovoltaicos para carregar as baterias. Você obterá geração de energia precisa mesmo em um dia nublado.
Sua saída de carga inteligente é seu recurso exclusivo que evita o esgotamento excessivo das baterias, pois esta é uma das principais causas de danos à bateria. A carga é liberada lentamente e a voltagem é configurada para evitar que as baterias sejam drenadas. Com isso, a vida útil da bateria também é prolongada e protegida com o objetivo diário de Controlador MPPT para atingir 100% de bateria.
O sistema desses melhores controladores de carga solar MPPT é conectado automaticamente via Bluetooth ao seu telefone, e você pode gerenciar, controlar e monitorar o sistema com seu aplicativo para smartphone. O Victron Remote Management Portal fornece acesso ao seu MPPT. O controlador tem indicadores LED, conectores e botões fáceis de usar.
Especificações
- Voltagem da bateria (seleção automática): 12/24V 12/24/48V
- Classificação da corrente de carga: 15
- Potência nominal fotovoltaica, 12 V/24 V: 220W / 440W
- Corrente máxima de curto-circuito PV: 15
- Tensão máxima de circuito aberto PV (Voc): 75V
- Faixa de temperatura operacional: -30 a +60°C (saída nominal total até 40°C
- Tela de LCD: Não
- Monitoramento Bluetooth: Sim (requer compra adicional)
3. Controlador de carga solar Epever MPPT
Este controlador de carga da Epever é uma opção eficiente e capaz de fornecer alto padrão produção solar de painéis fotovoltaicos para suas baterias. Controlador de carga solar Epever MPPT é compatível com baterias de chumbo-ácido e lítio. Sua eficiência de rastreamento é de 99.5% e pode chegar a até 98%. Com isso, o aterramento negativo é o preferido, tornando-o compatível com a maioria dos sistemas. Seus sistemas de proteção do controlador MPPT o protegem contra curto-circuito, polaridade/corrente reversa e descarga excessiva. Ele protege a bateria contra descarga excessiva pela carga e sobrecarga por painéis solares.
A unidade tem um sistema de carregamento de 4 estágios e um mecanismo de compensação de temperatura para evitar que a vida útil da bateria se degrade. A cena do LCD tem luz de fundo para fácil compreensão e conveniência. A única desvantagem menor é o cabo de 3 a 4 pés de comprimento para a conexão do medidor remoto. Mas este controlador de carga tem a capacidade de detectar automaticamente sistemas de 12 V e 24 V CC.
Especificações
- Compatibilidade da bateria: Selado, gel, inundado, lítio
- Monitoramento Bluetooth: Sim (requer compra adicional)
- Classificação da corrente de carga: 30
- Tela de LCD: Sim
- Tensão máxima de circuito aberto PV (Voc): 100V
- Tensão nominal da bateria: Trabalho automático 12/24VDC
- Faixa de temperatura operacional: -20 ° F para 113 ° F (-35 ° C para 45 ° C)
4. Renogy Rover 100V 30A
Outro controlador de carga MPPT de médio alcance da Renogy é seu controlador de carga 100V 30A, que tem um design inovador. Independentemente do fato de que os painéis solares estão sombreados ou apresentam microfissuras, este controlador de carga solar Rover maximiza a saída com 99.99% de eficiência. É seguro, confiável e tem recursos de proteção essenciais para proteger baterias, painéis e cargas de sobretensão e outros perigos. Ele tem um sensor de temperatura compatível, permitindo que você monitore a temperatura da bateria e faça ajustes de acordo.
Rover Renogy é um dos melhores controladores de carga solar MPPT, ideal para coletar o máximo de energia solar e trabalhar com tamanhos diferentes. Com sua porta de comunicação RS232, o controle remoto está sob sua supervisão. Ele é integrado com um algoritmo de carga inteligente de 4 estágios e modos de carga predefinidos para diferentes tipos de baterias, como seladas, AGM, gel, inundadas e lítio.
Especificações
- Tensão máxima da bateria: 100V
- Corrente de carga nominal: 30
- Máx. Tensão de entrada fotovoltaica: 100 VDC
- Máx. Potência de entrada fotovoltaica: 12V/400W, 24V/800W
- Tensão máxima da bateria: 32V
- Faixa de temperatura operacional：-35 °C a 45 °C; -31°F a 113°F
- Tensão nominal do sistema:12/24 V (detecção automática para tipos que não sejam de lítio)
- Tela de LCD: Sim
- Monitoramento Bluetooth: Sim (requer compra adicional)
5. Renogy Rover 40A
Este controlador de carga MPPT tem um bom custo-benefício em sua faixa de preço e vem com um aplicativo móvel e perfis de carregamento personalizados. Renogy Rover 40A é um controlador fácil de usar e é compatível com os tipos mais comuns de baterias. Para usar o aplicativo móvel Renogy DC Home e conectar o Rover a ele, você precisa comprar o módulo Bluetooth Renogy BT-1. A tela LCD exibe quase todas as especificações do sistema e, com ela, você pode editar facilmente as configurações de carga, criar perfis de carregamento personalizados e selecionar seu tipo de bateria. Embora este controlador não tenha sensores de voltagem da bateria, ele ainda vale o dinheiro, pois tem todos os recursos e predefinições de bateria necessários para configurar o sistema de forma rápida e fácil.
Especificação
- Corrente de carga nominal: 40
- Tensão máxima de circuito aberto PV (Voc): 100V
- Voltagem da bateria: 12 / 24V
- Tipos de bateria: LiFePO4, selado (AGM), gel, inundado, personalizado
- Potência máxima de entrada FV: 520 W a 12 V, 1040 W a 24 V
- Tamanho máx. do fio: 8 AWG (10 mm2)
- Monitoramento Bluetooth: Sim (requer compra adicional)
- Sensor de temperatura: Sim (incluído)
Leia também: Configurações do controlador de carga solar
6. EPEver Tracer 4125BN
Este é um dos melhores controladores de carga solar MPPT, com excelente qualidade de construção e um limite de tensão fotovoltaica de 150 V. Rastreador EPEver 4125BN é uma opção durável. Você também pode criar perfis de carregamento personalizados para o Tracer, também conhecido como Tracer BN ou série Tracer BN. Ele tem terminais de fio grandes capazes de lidar com fios de até 4 AWG, caso você queira/precise sobrecalibrar os fios. O Tracer tem uma tela MT50, que é ótima para visualizar todas as especificações do sistema, e é predefinido para baterias de chumbo-ácido.
Especificação
- Corrente de carga nominal: 40
- Tensão máxima de circuito aberto PV (Voc): 150V
- Voltagem da bateria: 12 / 24V
- Tipos de bateria: Selado (AGM), gel, inundado, personalizado
- Potência máxima de entrada FV: 520 W a 12 V, 1040 W a 24 V
- Tamanho máx. do fio: 4 AWG (25 mm2)
- Monitoramento Bluetooth: Sim (requer compra adicional)
- Sensor de temperatura: Sim (incluído)
Veja também: 5 melhores controladores de carga solar PWM
Coisas a considerar ao escolher o melhor controlador de carga MPPT
Se você ainda está confuso sobre o melhor e qual escolher, dê uma olhada nos pontos a seguir; com base neles, você pode classificar os controladores MPPT.
1. Corrente de carga nominal
Você também a conhece como corrente de saída nominal, corrente de carga da bateria ou corrente nominal da bateria. É a quantidade máxima de corrente em amperes transportada por um controlador de carga para carregar a bateria. Este número importante é frequentemente incluído com o nome do produto, como em Renogy 40A.
a) Menor que 30A: Os controladores MPPT nesta faixa são capazes de manter 400 watts de energia solar ou menos a 12 volts; 800 watts ou menos a 24 volts. Para melhores resultados, combine-os com baterias de lítio de 60 Ah ou mais e baterias de chumbo-ácido de 100 Ah ou mais.
b) 30A-40A: Os controladores de carga MPPT nesta faixa podem lidar com energia entre 400–500 watts a 12 volts e 800–1000 watts de energia solar a 24 volts. Para melhores resultados, emparelhe seus melhores controladores de carga solar MPPT com um bateria de lítio de 80 Ah ou mais, e se usar baterias de chumbo-ácido, certifique-se de que sejam de 130 Ah ou mais.
c) Mais de 40A: Controladores nesta faixa são geralmente projetados para parear com grandes sistemas solares, pois podem lidar com mais ou igual a 600 watts a 12 volts e 1200 watts a 24 volts. No entanto, alguns controladores MPPT nesta faixa também são compatíveis com baterias de 36 V e 48 V e podem lidar com maiores entradas de energia PV nessas tensões.
Veja também: O que é corrente contínua (CC)?
2. Corrente de carga nominal
Controladores de carga com terminais de carga têm essa classificação, que também é conhecida como corrente de descarga nominal. Ela geralmente indica a potência da corrente de saída através dos terminais de carga de um controlador MPPT.
3. Tensão da bateria
Também conhecido como tensão do sistema ou tensão nominal da bateria, esse número se refere à tensão com a qual o controlador de carga é compatível. Auto é escrito ao lado da tensão da bateria, como 12V/24V Auto. Isso significa que o controlador MPPT pode detectar automaticamente se o sistema conectado é um banco de baterias de 12V ou 24V.
- 12V / 24V: A maioria dos controladores MPPT são compatíveis com essa faixa de tensão.
- 12 V/24 V/48 V: Para essas tensões de bateria, são usados controladores MPPT de última geração, geralmente aqueles com classificações de corrente de carga mais altas.
- 12/24/36/48V: Se estiver trabalhando com baterias nessa faixa, você precisará de um controlador MPPT mais compatível.
Leia também: O que é tensão de corte?
4. Baterias compatíveis
É importante verificar ao comprar o controlador de carga MPPT se ele é compatível com o tipo de bateria que você tem. Gel, chumbo ácido inundado, fosfato de ferro de lítio (LiFePO4, LFP ou lítio) e chumbo ácido selado são alguns tipos de bateria comumente usados em sistemas de energia solar. O controlador de carga MPPT compatível com um tipo de bateria indica que ele tem uma configuração predefinida para essa química de bateria.
Alguns controladores oferecem perfis de carga personalizados. Com isso, você pode criar um perfil de bateria você mesmo, juntamente com a configuração de pontos de ajuste de tensão (tensão de flutuação e tensão de absorção). O controlador de carga com configurações de perfil de carga personalizadas o torna compatível com todos os principais tipos de baterias solares.
5. Tensão máxima de entrada
Também conhecido como Max PV input voltage refere-se a painéis solares. O número mencionado é a potência máxima do conjunto solar que você pode conectar com aquele controlador de carga MPPT. Para determinar os melhores controladores de carga solar MPPT, é um parâmetro importante. Watts é baseado em amperes e volts, embora você possa notar que o controlador tem uma Max PV input voltage diferente.
Isso pode ser calculado com uma calculadora de voltagem de painel solar. Uma vez calculada a voltagem máxima de circuito aberto do seu conjunto solar, você precisa de um controlador MPPT com uma voltagem PV máxima maior que esse número.
- Menos de 100 V: Raramente há MPPTs nessa faixa, mas esses modelos podem facilmente lidar com sistemas pequenos, como painéis solares com fios em série de 2 a 3 (12 V).
- 100 V-150 V: Esta é a faixa mais popular para controladores MPPT e os que estão nesta faixa podem lidar com 3 a 6 painéis solares com fio em série (12 V).
- Mais de 150 V: Os controladores MPPT nesta faixa são praticamente para grandes sistemas de energia solar, e podem suportar mais de 7 painéis solares com fio em série (12 V).
6. Opções inteligentes (Bluetooth e Display)
É benéfico ter monitoramento remoto com seu controlador MPPT e, em relação a esse recurso, os MPPTs são divididos em três categorias.
- Construídas em: Alguns controladores MPPT têm recursos Bluetooth integrados. Então, você não precisa comprar nenhum produto adicional para iniciar o monitoramento Bluetooth.
- Compra adicional necessária: MPPT com esta instrução significa que você precisa comprar um produto adicional para iniciar o monitoramento Bluetooth. Basicamente, é um módulo Bluetooth que se conecta ao controlador e custa em torno de $30-$40.
- Sem Bluetooth: Sim, existem alguns controladores MPPT sem Bluetooth integrado e uma compra adicional também não pode iniciar esse recurso. Mas você pode monitorar as especificações do sistema por meio de uma tela ou Diodo emissor de luz indicadores no controlador de carga.
7 outras considerações
Já que estamos no assunto, aqui estão mais alguns parâmetros a serem considerados.
a. Faixa de temperatura operacional: Se houver chances de grandes oscilações de temperatura que seu controlador MPPT enfrentará, você precisa prestar atenção à faixa de temperatura operacional.
b. Consumo de energia: Esse recurso é um componente essencial dos melhores controladores de carga solar MPPT. Você pode encontrar a energia consumida pelo controlador MPPT em sua folha de especificações. Embora não seja um grande fator no curto prazo. Mas se os painéis solares passarem dias sem luz solar, você deve procurar um controlador MPPT de baixo consumo de energia.
c. Compensação de temperatura: Baterias de chumbo-ácido sofrem grandes oscilações de temperatura e, para manter essa voltagem, seu controlador de carga MPPT deve ter um recurso de compensação de temperatura. Somente então ele pode ajustar os pontos de ajuste de voltagem da bateria com base em suas temperaturas. Baterias de lítio funcionam bem com ou sem compensação de temperatura.
Um controlador de carga precisa de um sensor de temperatura para ter esse recurso e esse sensor pode ser integrado como um sensor interno ou um sensor externo que virá com o produto (ou como uma compra adicional). Se for um sensor externo, você precisa conectá-lo à porta do sensor de temperatura e, em seguida, prender a sonda à bateria com fita adesiva.
d. Terminais de fio: Você precisa procurar bons terminais de fio com parafusos de qualidade. Terminais de fio imprecisos podem resultar em parafusos soltos ao longo do tempo e se você desejar superdimensionar os fios, pois fios grossos podem minimizar a queda de tensão. Você precisa prestar atenção extra aos terminais de fio. Agora, vamos também dar uma olhada nos 4 principais controladores de carga solar.
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4 principais controladores de carga solar
A maioria dos controladores de carga solar MPPT e PWM são usados porque são baseados no mecanismo básico de controlador de carga shunt e série. A única diferença é que MPPT e PWM são versões atualizadas.
1. BougerRV Li 30 A 12 V/24 V
É uma versão atualizada do BougeRV e usa aterramento negativo. Você pode acomodar mais veículos com ele sem se preocupar com polaridade. Você pode alterar ou verificar parâmetros em BougerRV Li 30 Amperes facilmente com seu display retroiluminado. O controlador do painel solar se conectará à corrente de entrada PV e à tensão da bateria na interface principal. Você pode obter os valores em tempo real como status atual e status de saída PV no display.
Este controlador de carga é compatível com baterias de 12 V e 24 V, baterias de chumbo-ácido seladas (SLD), baterias de chumbo-ácido inundadas (FLD), baterias de lítio ternárias, baterias de fosfato de ferro-lítio e baterias de titanato de lítio (LTO). Este controlador reinicia automaticamente assim que o interruptor protetor fecha e desperta a bateria de lítio inativa após configurá-la para o tipo de bateria de lítio.
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2. MorningStar PWM Prostar PS-30M
Depois de aprender sobre os melhores controladores de carga solar MPPT, aqui está um PWM, o melhor controlador. É um controlador de média tensão amplamente utilizado para alimentar sistemas de energia de pequena e média escala. MorningStar PWM Prostar opera adequadamente em baterias de 12 V ou 24 V permanentemente conectadas e pode lidar com 30 amperes de energia solar a 12 volts e 1000 amperes em painéis de 24 volts. Sua comutação em série é vantajosa sobre controladores de derivação e reduz o superaquecimento junto com a redução do estresse na energia da bateria. Seu design em série melhora a precisão e na série de controladores PWM, a comutação é corrigida automaticamente para quedas de tensão e temperatura. Você pode convertê-lo em paralelo até 300A.
3. Controlador de carga de montagem embutida Renogy Adventurer Li-30A PWM
Este novo e melhorado Renogy Adventurer Li-30A características recursos de carregamento de bateria de lítio adicionados. Sua voltagem de lítio programável permite que o Adventurer-Li Lithium Afterwriter carregue quase todas as baterias de lítio. O Adventurer-Li tem uma porta RS232 para conectar o módulo Bluetooth Renogy BT-1. Este controlador avançado de carga de aterramento negativo é adequado para sistemas fotovoltaicos de 12 V e 24 V. Ele foi projetado para montagem esteticamente limpa em paredes de RV ou camper.
O Aventureiro-Li tem PWM altamente eficiente carregamento que aumenta vida útil da bateria regulando o fluxo de carga entre os painéis solares e o banco de baterias. Com seu LCD, você pode monitorar informações operacionais do sistema, incluindo controle total de parâmetros. Sua placa de circuito é pré-carregada com proteções internas, tornando-a inacessível a erros durante a instalação e outras ineficiências.
4. Controlador MPPT Renogy Rover Li 40A
É um dos controladores de carga mais eficientes e potentes, com uma classificação de eficiência de 99%. Renogy Rover Li 40A detecta automaticamente baterias de chumbo-ácido e ssuporta 12V e 24V aplicações de bateria de célula úmida, selada e gel. Mas uma configuração manual é necessária para uma bateria de lítio de 24 V. Proteção contra sobrecarga, curto-circuito e descarga excessiva é fornecida, e este controlador de carga MPPT é capaz de carregar baterias de lítio com sobrecarga. Ele é apoiado por uma garantia de material e mão de obra de 2 anos.
Então, hoje você aprendeu sobre os melhores controladores de carga solar MPPT e os fatores que você precisa considerar ao comprar um. Você precisa entender diferentes parâmetros e, mais importante, seus requisitos de sistema e adaptabilidade antes de escolher qualquer controlador de carga. Porque os melhores controladores de carga solar não são aqueles com preços altos, porque o que importa são os recursos e especificações.
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