Контроллеры для заряда солнечной батареи: тонкости подбора и монтажа
Особую популярность в последнее время приобрели системы, функционирующие автономно, без подключения к электросети. Подобные устройства идеально подходят для работы в замкнутом режиме. Конструкции подобных систем довольно сложные и состоят из нескольких элементов, самым главным из которых является контроллер.
Особенности
Контроллеры заряда имеют несколько немаловажных особенностей. Наиболее важными являются функции защиты, которые служат для повышения степени надежности работы данного устройства.
Необходимо отметить наиболее распространенные в подобных конструкциях разновидности защит:
- устройства оснащены надежной защитой от неправильного подсоединения полярности;
- очень важно предотвратить вероятность коротких замыканий в нагрузке и на входе, поэтому производители обеспечивают контроллеры надежной защитой от возникновения подобных ситуаций;
- немаловажной является защита устройства от молнии, а также различных перегревов;
- конструкции контроллеров оснащаются специальной защитой от перенапряжений и разрядки аккумулятора в ночное время суток.
Дополнительно устройство оснащается разнообразными электронными предохранителями и специальными информационными дисплеями. Монитор позволяет узнать необходимую информацию о состоянии аккумулятора и всей системы.
Помимо этого, на экране отображается множество другой немаловажной информации: напряжение аккумуляторной батареи, степень заряда и многое другое.
В конструкцию многих моделей контроллеров входят специальные таймеры, благодаря которым активируется ночной режим работы прибора.
Кроме того, существуют более сложные модели подобных устройств, способные одновременно управлять работой двух независимых друг от друга батарей. В наименовании подобных приборов присутствует приставка Duo.
Необходимо отметить современные модели приборов, которые способны сбрасывать лишнюю энергию на ТЭНы.
Виды
Существует несколько типов контроллеров для заряда солнечных батарей. Наиболее простым и доступным по стоимости прибором является On/Off.
Основным предназначением и преимуществом данного вида приборов является своевременное отключение подачи заряда на аккумулятор. Это свойство аппарата немаловажно: во время достижения оптимального напряжения оно помогает избежать перегревания прибора. При этом обязательно следует упомянуть о недостатке подобного вида устройств – быстрое отключение. После того как будет достигнут максимальный ток, нужно в течение примерно двух часов поддержать процесс заряда, однако данный прибор отключает его сразу. Степень заряда аккумулятора в этом случае будет порядка 70 процентов, что значительно ниже необходимого значения. Этот показатель оказывает негативное влияние на работу аккумуляторной батареи.
Второй тип контроллеров для заряда солнечной батареи – электронный прибор PWM. Выпуск подобной конструкции был налажен сравнительно давно. В основу работы устройства заложены специальные алгоритмы широтно-импульсной модуляции. Несмотря на это, подобные приборы достаточно эффективны. PWM-устройства являются оптимальным вариантом для использования в бытовых условиях.
Более современное электронное устройство – МРРТ. Прибор оснащен новейшими технологиями, направленными на отслеживание максимальной степени мощности. Это в несколько раз увеличивает эффективности и функциональность данного устройства. Однако, несмотря на это, необходимо отметить, что при выборе устройства для использования в бытовых условиях следует выбирать прибор из серии PWM. Это обусловлено высокой стоимостью приборов из серии МРРТ, а также сложной настройкой. Подобные устройства являются оптимальным вариантом для применения в системах масштабной солнечной энергетики.
Если вы хотите подобрать гибридный вариант, тогда, прежде всего, необходимо понять, как микроконтроллер работает (принцип работы и ШИМ).
Как выбрать
Выбирая подходящий контроллер для заряда солнечной батареи, необходимо обратить особое внимание на несколько очень важных критериев.
На первом месте стоит входящее напряжение. Максимальное значение данного показателя должно соответствовать определенным нормам. В конструкциях подобных устройств иногда используются несколько батарей. Поэтому напряжение на схему прибора идет одновременно от всех батарей, соединенных различными способами. Чтобы прибор правильно функционировал, необходимо определенное напряжение, показатели которого не должны превышать предусмотренные производителем нормы.
Чтобы показатели напряжения соответствовали необходимым стандартам, следует учитывать некоторые нюансы:
- завышение всех показателей конструкции для заряда солнечной батареи – в целях рекламы;
- неустойчивость различных процессов, происходящих в фотоэлементах прибора, во время сильных световых вспышек, при этом могут быть значительно превышены показатели энергии, которая оказывает влияние на напряжение в аппарате во время холостой работы батареи.
Вторым немаловажным критерием является номинальный ток. Значение данного показателя у каждого вида устройств разное. Поэтому при выборе того или иного прибора следует предварительно уточнять необходимые нормы мощности – для эффективной работы контроллера данные показатели очень важны. Устройство передает эти значения аккумулятору. В том случае, если прибор не будет получать необходимую мощность, может возникнуть непредвиденная ситуация, и произойдет поломка устройства.
Для расчета значения мощности за основу берется показатель напряжения при разряженных аккумуляторах аппарата. При этом необходимо перемножить показатели выходного тока и напряжение, которое вырабатывается солнечной батареей. После этого следует добавить к полученному результату 20 процентов на резерв.
Еще одним важным критерием при выборе контроллера является вид нагрузки. Не следует использовать устройство для подключения различных бытовых приборов. Это приведет к выводу контроллера из строя, что обусловлено использованием в конструкции прибора различных технологий, которые учитывают всю нагрузку, заложенную в свойствах аккумулятора. Чтобы избежать возникновения подобных ситуаций, необходимо использовать устройство строго по назначению.
Контроллер заряда для солнечной батареи: принцип работы, схема, подключение Комментировать
Cолнечные электростанции в обязательном порядке оснащены устройствами, которые контролируют заряд и разрядку аккумуляторов, – контроллерами заряда.
Основной целью контроллера является создание условий для нормального функционирования АКБ, накапливающей и отдающей энергию устройствам-потребителям.
Современные контроллеры оснащены электронными устройствами, они создают надежную защиту от перегрузок, замыканий, обратной полярности и т.д. Контроллеры значительно продлевают срок эксплуатации аккумуляторных батарей. Если аккумулятор полностью заряжен, то контроллер ограничивает зарядный ток до минимума. Если АКБ начал разряжаться, то контроллер начнет пускать на него зарядный ток.
В случае если АКБ разрядился до минимального допустимого значения, для свинцовых аккумуляторов это 10.5В, то контроллер отключит нагрузку. Т.е. контроллер заряда постоянно контролирует ход заряда-разряда АКБ.
Принцип работы контроллера заряда солнечной батареи
Согласно инструкции, контроллер заряда устанавливается между солнечной панелью и аккумулятором. Если на фотоэлементы солнечной панели не попадают солнечные лучи, то контроллер находится в «спящем» состоянии. Он начинает активно функционировать, когда напряжение от солнечной панели достигнет определенных значений (10В).
После этого устройство начинает передавать ток аккумулятору. При достижении необходимого уровня напряжения зарядка прекращается, а при снижении уровня напряжения – начинается вновь.
Виды контроллеров заряда для солнечных электростанций.
Контроллеры заряда бывают 2 видов: ШИМ и MPPT.
- PWM (ШИМ). У ШИМ контроллера есть 3 стадии работы, в зависимости от состояния заряда АКБ. Когда аккумулятор сиразряжен, контроллер предполагает прямое соединение солнечной панели и заряжаемого аккумулятора через специальный «быстрый выключатель», роль которого играет транзистор, управляющий зарядным током. Этот выключатель (транзистор) полностью открыт до тех пор, пока аккумуляторная батарея не достигнет напряжения, соответствующего поглощающей стадии заряда или стадии абсорбции. Затем выключатель начнёт сотни раз в секунду открываться и закрываться, модулируя ток и поддерживая постоянное напряжение на АКБ. Это уже будет поддерживающая стадия заряда АКБ. Всё это работает хорошо, недостаток заключается в том, что напряжение солнечной панели понижается, чтобы соответствовать напряжению аккумулятора. Это в свою очередь отдаляет напряжение от оптимального рабочего напряжения солнечной панели (Vmp), что снижает выходную мощность и эффективность панели.
- MPPT – контроллеры данной серии работают по более современным вычислительным технологиям. Принцип работы MPPT контроллеров также довольно простой. Интенсивность солнечного излучения, падающего на солнечную панель в течение дня, меняется. В связи с этим параметры напряжения и тока от солнечной панели также меняются. Чтобы получать от солнечной панели максимально возможную мощность, MPPT-контроллер постоянно сканирует напряжение солнечной панели, подбирая точку максимальной мощности, в которой произведение тока и напряжения получается максимальным. Использование этой технологии позволяет повысить выработку энергии до 30% по сравнению с ШИМ-контроллером заряда.
Как подключить контроллер заряда?
Подключение контроллера заряда СЭС происходит в несколько этапов.
- 1 этап – подключение к контроллеру аккумулятора. Контроллер должен определить напряжение аккумулятора и в соответствии с ним настроить параметры зарядки.
- 2 этап – подключение контроллера к солнечным батареям. Для этого необходимо знать, какое максимальное значение напряжения поддерживает контроллер, а также на какой максимальный ток заряда он рассчитан.
- 3 этап – к аккумулятору подключается инвертор, который в свою очередь подключается к электрическому устройству-потребителю.
Подключение контроллера должен выполнять грамотный специалист, только в этом случае можно говорить о надежном и безопасном функционировании системы.
Возможности компании REENERGO
Если у вас есть желание собрать солнечную электростанцию для дома, но нет времени разбираться в особенностях работы солнечных батарей, смело обращайтесь к специалистам компании REENERGO, которые расскажут о нюансах, подскажут, какой аккумулятор выбрать для солнечной батареи, подберут оптимальный комплект оборудования, проконсультируют по вопросам обслуживания.
В каталоге интернет-магазина REENERGO представлен широкий выбор оборудования – солнечные панели, аккумуляторы для солнечных батарей, предохранители, защита для солнечных батарей и многое другое.
Добавить комментарий Отменить ответ
Добро пожаловать в блог
Вы попали в блог компании REENERGO. Здесь мы стараемся регулярно публиковать полезные и интересные новости и статьи из области альтернативной энергетики.
Источник https://stroy-podskazka.ru/solnechnye-batarei/kontrollery-dlya-zaryada/
Источник https://reenergo.ru/blog/kontroller-zaryada-dlya-solnechnoy-batarei-printsip-raboty-shema-podklyuchenie/