Принятие солнечных панелей — это самый мудрый выбор, который мы можем сделать сегодня, но перед этим важно собрать информацию об основах. Различные типы контроллеров заряда солнечных батарей также являются одним из компонентов фотоэлектрической системы. Давайте узнаем о них подробнее.
Что такое контроллер заряда солнечной батареи?
Это регулятор для солнечной батареи, который предотвращает ее перезарядку. Контроллеры заряда солнечных батарей являются шлюзом к системе хранения батарей. Они гарантируют отсутствие повреждений батарей от перегрузки или перезарядки и особенно необходимы для автономной солнечной системы. MPPT и PWM являются наиболее известными типами контроллеров заряда солнечных батарей.
Какие существуют типы контроллеров заряда солнечных батарей?
По сути, существует 4 типа контроллеров заряда.
1. Контроллер заряда MPPT
Это позволяет напряжению солнечных панелей изменяться относительно напряжения батареи . Система отслеживания точки максимальной мощности (MPPT) может определять точку максимальной выработки мощности солнечными панелями при изменении входного напряжения массива.
Они разрывают цепь между солнечными панелями и аккумуляторами, тем самым эффективно защищая систему. Контроллеры MPPT предпочтительно использовать для систем с отрицательным заземлением, поскольку они используют отрицательную опорную линию, а затем переключаются обратно на положительную линию.
Ограничение – Рассеивание тепла является распространенной проблемой контроллеров заряда MPPT, особенно при использовании в больших солнечных батареях.
2. ШИМ-регулятор
Эти регуляторы работают постоянно, как быстродействующие контроллеры включения/выключения, и саморегулируются , изменяя скорость и ширину импульсов, посылаемых на батарею. При 100% ширине транзистора солнечные панели заряжают солнечную батарею до максимума, но при 0% ширине транзистор выключен.
Это предотвращает протекание тока от панелей к батареям. Чаще всего это происходит в случае перенапряжения или при полной зарядке батареи. Некоторые ШИМ-регуляторы можно преобразовать в последовательные регуляторы для чувствительных нагрузок, если у них есть проблемы со звуком, генерируемым ШИМ-частотой. ШИМ-контроллеры похожи на последовательные регуляторы, но не используют транзисторы.
Ограничение – ШИМ-регуляторы также не выдерживают чрезвычайно высоких температур.
3. Последовательный регулятор
Этот контроллер заряда солнечных батарей размыкает цепь после того, как батарея достигает заданного напряжения . Затем он пропускает ток между батареями и солнечными панелями до тех пор, пока напряжение снова не достигнет напряжения отключения (высокой температуры). Последовательный регулятор использует реле или транзистор для подключения или отключения солнечных панелей от батарей.
Эти контроллеры заряда могут использоваться в обеих системах заземления (отрицательной и положительной). Последовательные регуляторы также известны как тип регуляторов включения/выключения, и с ними батареи будут либо иметь полный ток, либо ничего.
4. Шунтирующий регулятор
Они вызывают короткое замыкание солнечных батарей, когда напряжение аккумуляторов достигает заданного значения . Также известные как импульсные регуляторы, они представляют собой односостоятельные контроллеры заряда, работающие путем включения/выключения регулирования заряда.
Шунтовые регуляторы также имеют транзистор вместе с блокировочным диодом. Первый разрывает или соединяет солнечную батарею с батареями, тогда как последний одновременно защищает батарею от коротких замыканий.
Эти типы контроллеров заряда солнечных батарей идеально подходят для отрицательно заземленных систем, поскольку их блокирующий диод находится в положительном диоде. Это делает их идеальными для небольших фотоэлектрических систем.
См. также : Настройки контроллера заряда солнечной батареи
Каковы функции контроллеров заряда солнечных батарей?
Ниже представлен список функций, выполняемых типами контроллеров заряда солнечных батарей.
- Защита от обрыва цепи аккумулятора: После того, как аккумулятор нормально зарядится, напряжение на нагрузке будет ограничено, чтобы гарантировать, что ни нагрузка, ни аккумулятор не будут повреждены.
- Управление дневным светом: При использовании с солнечными лампами, в дневное время (хороший солнечный свет) контроллер заряда автоматически отключает выход нагрузки. После захода солнца он автоматически включает нагрузку, благодаря чему солнечные лампы автоматически включаются ночью и выключаются утром.
- Молниезащита: Во время грозы вероятность удара молнии увеличивается, если солнечные панели установлены высоко. В случае удара молнии по проводам подается высокое напряжение, с которым не справляются аккумуляторы и нагрузки. Контроллеры заряда разрывают цепь, чтобы предотвратить попадание этого высокого напряжения на солнечную энергосистему и ее устройства.
- Защита от короткого замыкания и перегрузки по току: Обычно солнечные батареи 12 В, поэтому, как только ток нагрузки превышает 10 А или больше, нагрузка замыкается накоротко. При разрыве цепи предохранитель перегорает. Его можно заменить, и ваш контроллер заряда солнечной батареи готов к использованию.
- Защита от перезарядки: Если напряжение зарядки (DC) выше защитного напряжения, контроллер заряда автоматически отключит аккумулятор от источника питания (солнечных панелей), чтобы предотвратить его перезарядку.
- Защита от чрезмерного разряда: Когда напряжение аккумулятора ниже защитного напряжения, контроллер заряда отключает аккумулятор от нагрузки и защищает его от разряда или чрезмерного разряда.
- Защита от перенапряжения: Когда напряжение слишком высокое, контроллеры заряда солнечных батарей автоматически отключают выход. Он контролирует напряжение и размыкает цепь, когда напряжение батареи достигает оптимального уровня.
- Защита от обратного подключения батареи: В случае перепутанной полярности батареи контроллеры заряда помогают предотвратить любую функциональность. После исправления полярности батарею можно использовать.
- Функция самопроверки: Если контроллер заряда не функционирует должным образом из-за внутренних или внешних факторов, контроллер выполняет самопроверку. Затем он отправляет сигналы и предупреждения пользователю через мониторы и приложения для телефона.
- Температурная компенсация: Контроллеры заряда солнечных батарей отслеживают температуру аккумулятора. Если температура не идеальна, то они регулируют значение заряда и разряда, делая его идеальным для работы аккумулятора.
Узнайте больше о выходной мощности контроллера заряда солнечной батареи.
Каковы области применения различных типов контроллеров заряда солнечных батарей?
С ростом числа пользователей систем солнечных панелей контроллеры заряда солнечных батарей также пользуются большим спросом. Обычно в паре с автономной солнечной энергосистемой контроллер заряда солнечных батарей может использоваться в различных приложениях.
- Гибридная солнечная энергосистема (жилая)
- Малые солнечные энергосистемы используют контроллеры заряда с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).
- Солнечные уличные фонари и солнечные фонари
- Ветровые электростанции и небольшие гидротурбины используют контроллеры заряда с отслеживанием точки максимальной мощности (MPPT).
Могу ли я использовать солнечную панель без контроллера заряда?
Да, технически можно использовать солнечные панели без контроллера заряда и подключать их напрямую к аккумулятору. Как правило, рекомендуется использовать солнечные панели с контроллером заряда . Однако следующие условия могут считаться исключениями.
- С солнечными панелями малой мощности вы можете отказаться от контроллера заряда. Это вряд ли нанесет какой-либо вред аккумулятору, поскольку его рабочее напряжение снижается после подключения к аккумулятору.
- Напряжение аккумулятора и панели синхронизируется, что означает Выходное напряжение панели и входное напряжение батареи почти одинаковы.
- В случае, если вы медленно заряжаете аккумулятор от солнечных панелей около 5 Вт.
- Используйте USB-порты на солнечных панелях поскольку панели имеют встроенные интеллектуальные микросхемы, которые регулируют напряжение, подаваемое на ваше устройство, тем самым защищая его от перезарядки или недозарядки.
ВАЖНО – Если солнечная панель выдает 2 ватта или меньше на каждые 50 ампер-часов емкости аккумулятора, то, согласно общему правилу, необходим контроллер заряда.
Итак, с различными типами контроллеров заряда солнечных батарей мы можем защитить наши фотоэлектрические системы. Хотя MPPT считаются наиболее эффективными, другие также хороши в зависимости от типа системы и мощности, которую мы используем. Изучите наш веб-сайт для получения более полезной информации о системах солнечных панелей, компонентах и связанных темах.
Рекомендация : Какой размер контроллера заряда подходит для солнечной панели мощностью 600 Вт?
