Содержание, карта.

Шим контроллер заряда солнечной батареи


FAQ по ШИМ контроллерам • Ваш Солнечный Дом

FAQ по ШИМ контроллерам

Поделиться ссылкой на статью

Обновлено 22 сентября, 2021

Опубликовано

Источники: Morningstar Corporation
StecaSolar

Технология контроллеров заряда для солнечных батарей интенсивно развивается в последние годы. Наиболее важным шагом было внедрение широтно-импульсной модуляции (ШИМ) тока заряда, которое стало очень популярным. Ниже приводятся наиболее часто задаваемые вопросы и ответы на них по теме заряда аккумуляторов от солнечных батарей с использованием ШИМ контроллеров.

Что такое ШИМ?

Широтно-импульсная модуляция является наиболее эффективным способом достижения постоянного напряжения заряда аккумуляторной батареи (АБ) путем коммутации источника энергии — солнечной батареи. При использовании ШИМ ток от солнечной батареи соответствует состоянию аккумуляторной батареи и ее потребностям в заряде.

Почему
ШИМ настолько эффективна?

Зарядка АБ с использованием солнечной батареи является уникальным и сложным процессом. Раньше использовались простые регуляторы заряда, которые просто включали и выключали солнечную батарею. Основным предназначением этих контроллеров было предотвращение газообразования в АБ если солнечная батарея производит излишки энергии. Однако, развитие технологий солнечной энергетики показало и отрицательные стороны такого режима заряда.

При простом регулировании заряда (включение-выключение) наблюдался преждевременный выход из строя аккумуляторных батарей, увеличивалась частота защитных отключений нагрузки, что приводило к растущему неудовлетворению пользователей. Контроллеры с ШИМ тока заряда показали большое преимущество в процессе заряда АБ от солнечных батарей.

ШИМ контроллер использует технологию, которая аналогична используемым в других современных высококачественных контроллерах заряда АБ. Когда напряжение на АБ достигает определенного значения, алгоритм ШИМ постепенно снижает ток заряда для предотвращения перегрева, вспухания или закипания аккумуляторов. Однако заряд АБ продолжается для достижения максимального количества энергии, запасаемой в АБ. Более того, сокращается время заряда. Результатом является более высокий КПД процесса заряда, быстрый заряд и «здоровая» полностью заряженная батарея.

Дополнительно, этот новый метод заряда от солнечных батарей обещает некоторые довольно интересные и уникальные преимущества при заряда пульсирующим током. К этим преимуществам относятся:

  • Возможность восстановить потерянную емкость и произвести десульфатацию аккумуляторной батареи
  • Существенно увеличить способность АБ принимать заряд.
  • Работать при высоком среднем заряде АБ (от 90% до 95%). Для сравнения, при простом регулировании (включение-выключение) степень заряженности АБ обычно не превышает 55% — 60%.
  • Выровнять качество различных элементов АБ (известно, что при работе АБ различные элементы изнашиваются по разному)
  • Уменьшить нагрев и газовыделение АБ
  • Автоматически подстраиваться под «возраст» батареи
  • Саморегулироваться при пропадании напряжения и учитывать температурные эффекты при работе солнечных батарей.
Как эта технология может помочь мне?

Преимущества, описанные выше, достигаются применением специальных технологий. Какие же преимущества получает конечный пользователь? Новая технология нового века предлагает:
Увеличение срока службы АБ:

  • уменьшает стоимость солнечной энергосистемы
  • уменьшает проблемы при замене и утилизации аккумуляторных батарей

Увеличение емкости АБ:

  • увеличивает надежность солнечной энергосистемы
  • уменьшает отключения нагрузки
  • дает возможность уменьшить требуемую емкость АБ и снизить стоимость системы

Лучшее использование энергии от солнечной батареи:

  • получите на 20% — 30% больше энергии от солнечных батарей для заряда АБ
  • прекратите впустую тратить солнечную электроэнергию в то время когда АБ заряжена всего на 50%
  • возможно снизить размер солнечных батареи и уменьшить стоимость системы

Большее удовлетворение потребностей пользователей

  • получите больше энергии когда она вам нужна за меньшие деньги!
Проверены ли и испытаны эти новые технологии?

Да, эта технология подтвердила свою эффективность в тысячах солнечных энергосистем. Это привело к тому, что все ведущие производители контроллеров солнечного заряда используют ШИМ модуляцию.

Эта статья прочитана 9141 раз(а)!

Продолжить чтение

  • Контроллеры заряда - FAQ

    70

    Как правильно подобрать контроллер для солнечной батареи, какой контроллер лучше - PWM и MPPT, какое максимальное напряжение может быть на контроллере заряда и какие стадии заряда аккумуляторов они должны обеспечивать - ответы на эти и другие часто задаваемые вопросы вы…

  • Использование контроллеров с ШИМ

    62

    Почему необходимо использовать контроллеры с ШИМ Источник: Morningstar Corporation Перевод: "Ваш Солнечный Дом" 1. Возможность восстановить потерянную емкость батареи Согласно исследованиям Battery Council International, 84% свинцово-кислотных батарей выходят из строя из-за сульфатации. Сульфатация является еще более острой проблемой в солнечных…

  • Контроллеры заряда с ШИМ

    57

    Контроллеры заряда аккумуляторов от фотоэлектрической батареи с широтно-импульсной модуляцией тока заряда Простейший контроллер заряда просто отключает 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…

  • Солнечные контроллеры - типы и назначение

    54

    Солнечные контроллеры - какие они бывают и для чего нужны? 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…

Контроллер заряда АКБ с использованием технологии ШИМ (PWM)

23 Авг 2019Солнечные батареи10

Контроллер заряда является неотъемлемой частью любой солнечной электростанции. Нам часто задают вопрос: "Можно ли подсоединить солнечную батарею напрямую к АКБ?", ответ однозначно НЕТ! Все дело в том, что АКБ любого типа расчитана на определенный алгоритм заряда.

Таким образом основной задачей контроллера заряда, является управление зарядом АКБ с использованием мощности вырабатываемой солнечными батареями.

На сегодняшний день, в основном, используются два типа контроллеров ШИМ (PWM) и MPPT контроллеры. В ШИМ (PWM - англ. pulse-width modulation) контроллерах, используется технология широтно-импульсной модуляции для заряда АКБ на завершающей стадии. Это позволяет зарядить АКБ полностью.
Несмотря на то, что ШИМ контроллеры прекрасно справляются с задачей корректного заряда АКБ, их использование рационально в системах небольшой мощностью или регионах с высокой солнечной активностью. Для крупных солнечных станций используют MPPT контроллеры, т.к. их эффективность значительно выше.

ШИМ контроллеры различаются:

  • по напряжению системы. Контроллеры выпускаются для работы с системами 12, 24 и 48 В. Многие контроллеры расчитаны на работу в различных системах - при подключении АКБ произойдет автоматическое определение напряжения системы.
  • по току заряда.
  • наличию дисплея
  • наличию USB выходов
  • способу управления сенсорные/кнопочные
  • наличию дополнительных функций

Как выбрать ШИМ контроллер?

Для правильного выбора контроллера нужно учитывать следующие параметры:

  1. Ток заряда АКБ. При выборе контроллера, нужно учитывать, что оптимальный ток заряда свинцово-кислотных АКБ составляет 0,1С (т.е. 10% от емкости батареи), превышение этого значения может привести к закипанию электролита и как следствие, к снижению ресурса или полному выходу из строя АКБ.
  2. Входное напряжение. Для каждого контроллера, производителем указано максимальное входное напряжение. Напряжение холостого хода солнечной батареи или сумма напряжений холостого хода последовательно подключенных батарей не должно превышать это значение. При выборе контроллера, обязательно, необходимо учитывать, что в яркую, солнечную погоду значение напряжения холостого хода солнечной батареи может превысить указанное в технических характеристиках.
  3. Мощность СБ. Суммарная мощность солнечных батарей подключаемых к контроллеру, должна соответствовать его техническим характеристикам, указанным производителем.

Самые популярные ШИМ контроллеры:

Контроллер заряда
Epsolar LS2024EU

Aном = 20А
Uном = 12/24В
Umax = вход 50В

Контроллер заряда
Epsolar VS1024A

Aном = 10А
Uном = 12/24В
Umax = вход 50В

Контроллер заряда
DELTA PWM 2430

Aном = 20А
Uном = 12/24В
Umax = вход 30В

Контроллер заряда
Epsolar LS2024B

Aном = 20А
Uном = 12/24В
Umax = вход 30В

5 лучших дешевых ШИМ-контроллеров заряда от солнечных батарей в 2022 году

Лучший выбор

Renogy Wanderer 30A

By Renogy

Контрольная цена

Wanderer 30A прост в использовании, универсален. Он отлично подходит для систем солнечной энергии мощностью 400 Вт или меньше, что делает его лучшим ШИМ-контроллером для большинства людей.

  • Мощность до 400 Вт
  • Совместим с залитыми, герметичными, гелевыми и литиевыми батареями
  • Дополнительный удаленный мониторинг с помощью приложения Renogy
  • Без ЖК-дисплея
  • Совместим только с 12-вольтовыми батареями

Budget Pick

Renogy Wanderer 10A

By Renogy

Узнать цену

Wanderer 10A — хороший выбор для небольших 12- или 24-вольтовых систем. Функции и качество сборки, которые вы получаете по цене, делают его лучшим дешевым контроллером заряда PWM.

  • ЖК-дисплей
  • Совместим с залитыми, герметичными, гелевыми и литиевыми батареями на 12 и 24 В
  • Дополнительный удаленный мониторинг с помощью приложения Renogy
  • Номинальный ток 10 ампер ограничивает его использование в системах с меньшей мощностью
  • Нет порта датчика температуры

Почетное упоминание

Morningstar SunSaver

By Morningstar

Проверить цену

SunSaver поставляется с лучшей встроенной защитой аккумулятора. Это дороже, но может окупиться за счет увеличения срока службы ваших батарей.

  • Отличное качество сборки
  • Продлевает срок службы батареи благодаря высокой точности напряжения и встроенному датчику температуры
  • Дорогой
  • Без ЖК-дисплея
  • Совместим только с герметичными и залитыми аккумуляторами

Я провел несколько недель, тестируя 5 лучших PWM-контроллеров заряда солнечной батареи. После подключения их к изготовленным на заказ солнечным энергетическим системам, оценки их удобства для пользователя и изучения их функций безопасности и совместимости с батареями я считаю, что Renogy Wanderer 30A является лучшим контроллером заряда PWM для большинства людей.

Wanderer 30A рассчитан на 12-вольтовые аккумуляторы и может работать с солнечными батареями мощностью до 400 Вт. Это хорошее количество энергии для большинства небольших солнечных проектов, таких как те, которые используются в небольших транспортных средствах и зданиях. С таким большим количеством солнечной энергии вы можете питать свет и некоторые небольшие устройства и приборы, такие как телефоны, ноутбуки и, возможно, даже небольшой 12-вольтовый холодильник.

Лучший выбор

Номинальное напряжение батареи: 12 В Номинальный ток заряда: 30А
Совместимость с батареями: Герметичный, гелевый, залитый, литиевый Диапазон рабочих температур: от -20°F до 113°F (от -35°C до 45°C)
Макс. Напряжение холостого хода фотоэлектрического модуля (Voc) 25 В ЖК-дисплей:
Датчик температуры: Да (требуется дополнительная покупка) Мониторинг Bluetooth: Да (требуется дополнительная покупка)

Wanderer 30A прост в использовании и имеет множество встроенных функций безопасности, таких как защита от перезарядки, для защиты вашей системы и увеличения срока службы батареи.

Также имеется место для установки датчика температуры батареи для улучшения температурной компенсации. Многие ШИМ-контроллеры заряда не имеют порта датчика температуры, и это важно, если ваши батареи испытывают большие перепады температуры.

Светодиодные индикаторы просты для понимания и удобны для быстрого мониторинга вашей системы. Это все, что вам нужно для систем «установил и забыл». Но если вы хотите увидеть точные характеристики, такие как ток зарядки и напряжение батареи, вы можете приобрести Bluetooth-модуль Renogy BT-1 для мониторинга вашей системы с телефона.

Все протестированные мной ШИМ-контроллеры заряда Renogy, включая Wanderer 30A, совместимы с герметичными, гелевыми, заливными и литиевыми батареями. Это еще одна замечательная особенность этого контроллера — большинство других ШИМ работают только со свинцово-кислотными батареями.

Wanderer 30A также является одним из самых дешевых 30-амперных ШИМ-контроллеров заряда. В целом, это отличная ценность.


Бюджетный выбор

Номинальное напряжение батареи: 12/24 В Номинальный ток заряда: 10А
Совместимость с батареями: Герметичный, гелевый, залитый, литиевый Диапазон рабочих температур: от -31°F до 113°F (от -25°C до 45°C)
Макс. Напряжение холостого хода фотоэлектрического модуля (Voc) 50В ЖК-дисплей: Да
Датчик температуры: Мониторинг Bluetooth: Да (требуется дополнительная покупка)

Wanderer 10A — отличный недорогой контроллер заряда для маломощных 12- или 24-вольтовых систем. Для 12-вольтовых систем он может обрабатывать до 130 Вт солнечной энергии. Для 24-вольтовых систем Renogy рекомендует не более 260 Вт.

Этой мощности достаточно, чтобы включить свет и зарядить телефон и ноутбук. Например, я соединил этот контроллер с 20-ваттной солнечной панелью для питания некоторых светодиодных ламп в сарае моего отца. Это был идеальный размер для проекта.

Вы также можете использовать его для зарядки аккумуляторов на 12 и 24 В от солнечной энергии. Он будет обращаться с вашими батареями лучше, чем большинство других дешевых контроллеров заряда, которые, как правило, имеют низкое качество.

Есть еще несколько особенностей, о которых стоит упомянуть: ЖК-дисплей позволяет легко увидеть, все ли работает правильно. Вы также можете использовать его 2 USB-порта для зарядки телефонов и других USB-устройств.

В море дешевых контроллеров заряда Wanderer 10A выделяется как лучший вариант.


Почетное упоминание

Номинальное напряжение батареи: 12–24 В (в зависимости от модели) Номинальный ток заряда: 6-20А (в зависимости от модели)
Совместимость с батареями: Герметичный, залитый Диапазон рабочих температур: от -40°F до 140°F (от -40°C до 60°C)
Макс. Напряжение холостого хода фотоэлектрического модуля (Voc) 30–60 В (в зависимости от модели) ЖК-дисплей:
Датчик температуры: Да (встроенный) Мониторинг Bluetooth:

Morningstar SunSaver — это вариант, который можно купить на всю жизнь. Он дорогой, но сделан на совесть и имеет 5-летнюю гарантию.

Более дешевые контроллеры сокращают расходы за счет использования пластиковых корпусов и винтов, которые слишком легко снять. С другой стороны, SunSaver имеет терминалы морского класса и корпус из анодированного алюминия. Такое ощущение, что вы можете выбросить его из здания без особых последствий.

Имеет встроенный датчик температуры и, по словам Морнингстар, хорошую точность напряжения. Существуют также модели с отключением по низкому напряжению (LVD). Это означает, что он имеет одни из лучших встроенных средств защиты аккумулятора.

Это дорого и работает только с герметичными или залитыми свинцово-кислотными батареями. Однако, если он подходит для вашей системы, этот контроллер может окупить себя за счет увеличения срока службы батареи.


Лучшие солнечные контроллеры заряда PWM

  • Top Pick: Renogy Wanderer 30A
  • Budget Pick: Renogy Wanderer 10A
  • Honorable Mention: Morningstar SunSaver
  • Renogy Adventurer 30A
  • Allpowers 20A Solar Charge Controller

Nominal battery напряжение: 12 В Номинальный ток заряда: 30А
Совместимость с батареями: Герметичный, гелевый, заливной, литиевый Диапазон рабочих температур: от -20°F до 113°F (от -35°C до 45°C)
Макс. Напряжение холостого хода фотоэлектрического модуля (Voc) 25 В ЖК-дисплей:
Датчик температуры: Да (требуется дополнительная покупка) Мониторинг Bluetooth: Да (требуется дополнительная покупка)

ШИМ-контроллеры заряда с их низкой стоимостью и ограниченным номинальным током лучше всего подходят для небольших солнечных проектов мощностью примерно 400 Вт или меньше. Для таких приложений вам, скорее всего, подойдет Wanderer 30A.

Его номинальная сила тока, как вы уже догадались, составляет 30 ампер, что составляет около 400 ватт солнечной энергии. Этого достаточно, чтобы питать совсем немного, например, фонари, телефоны, ноутбуки и, возможно, даже небольшую бытовую технику.

Я сделал эти самодельные светодиодные фонари на солнечных батареях, используя Renogy Wanderer 30A и 100-ваттную солнечную панель.

Простота монтажа и настройки. Просто подключите аккумулятор, а затем солнечную панель к соответствующим клеммам. Светодиодные индикаторы подскажут, все ли работает правильно. В руководстве есть пошаговые инструкции по настройке и легенда, подробно описывающая, что означают различные световые индикаторы.

Думаю, что для солнечных систем типа «установил и забыл» достаточно светодиодов. Для более тщательного мониторинга вы можете приобрести Bluetooth-модуль Renogy BT-1, чтобы контролировать вашу систему с телефона. Это удобно, но ни в коем случае не необходимо.

Светодиодные индикаторы Wanderer 30A облегчают мониторинг вашей системы с первого взгляда.

Чтобы выбрать тип батареи, достаточно несколько раз нажать кнопки. Вы можете выбрать один из 4 типов: герметичный, залитый, гелевый и литиевый. Большинство других ШИМ-контроллеров работают только со свинцово-кислотными батареями.

Wanderer 30A — хороший выбор, если ваша батарея будет работать в широком диапазоне температур, например, в здании или в автомобиле без кондиционера. Температура влияет на идеальное напряжение батареи и заданные значения зарядного тока. Но многие бюджетные ШИМ-контроллеры не компенсируют температуру. Поэтому в жаркие и холодные дни они могут перезарядить или разрядить аккумулятор и сократить срок его службы.

Тем не менее, с Wanderer 30A вы можете получить совместимый датчик температуры аккумулятора. Это дает более точные показания температуры батареи, позволяя контроллеру заряда обеспечивать лучшую температурную компенсацию. Это может продлить срок службы батареи и сэкономить деньги в долгосрочной перспективе.

Зонд датчика температуры, прикрепленный скотчем к батарее, помогает контроллеру заряда регулировать параметры зарядки в зависимости от температуры батареи, чтобы максимально увеличить срок службы батареи.

Я бы по-прежнему рассматривал возможность использования Wanderer 30A с солнечной батареей мощностью 100 Вт или меньше. Это дает вам возможность добавить больше солнечных панелей, если вы хотите расширить свою систему позже. Например, вы можете начать со светодиодной подсветки и позже добавить WiFi-маршрутизатор. ШИМ с более низким номинальным током более ограничены.

Он хорошо подходит для 12-вольтовых солнечных систем мощностью 400 Вт или меньше. Он прост в настройке и имеет хорошее соотношение цены и качества. Для большинства людей я думаю, что Renogy Wanderer 30A — лучший контроллер солнечной зарядки с ШИМ для работы.

Полный обзор: Renogy Wanderer

Посмотреть на Amazon

Посмотреть на Renogy

Номинальное напряжение батареи: 12/24 В Номинальный ток заряда: 10А
Совместимость с батареями: Герметичный, гелевый, залитый, литиевый Диапазон рабочих температур: от -31°F до 113°F (от -25°C до 45°C)
Макс. Напряжение холостого хода фотоэлектрического модуля (Voc) 50В ЖК-дисплей: Да
Датчик температуры: Мониторинг Bluetooth: Да (требуется дополнительная покупка)

10-амперная модель из линейки Wanderer — мой выбор для маломощных солнечных систем. Он имеет номинальный ток 10 ампер и совместим с батареями на 12 и 24 вольта. Он может обрабатывать около 130 Вт солнечной энергии в 12-вольтовых системах и 260 Вт в 24-вольтовых системах.

Этой энергии достаточно для питания освещения и зарядки небольших устройств и аккумуляторов. Например, вот система солнечного освещения, которую я построил вместе со своей:

Я использовал Renogy Wanderer 10A, 20-ваттную солнечную панель и 12-вольтовую батарею SLA, когда устанавливал самодельные солнечные фонари в сарае моего отца. Это хороший контроллер заряда для маломощных солнечных проектов, подобных этому.

Он оснащен ЖК-дисплеем, на котором отображаются данные о токе зарядки, напряжении фотоэлектрической батареи, напряжении батареи и другие полезные параметры системы. Как и его старший брат, он совместим с Bluetooth-модулем Renogy BT-1 для удаленного мониторинга.

Дешевые солнечные контроллеры могут плохо обращаться с вашей батареей, поэтому я проверил показания напряжения батареи Wanderer 10A с помощью мультиметра. Оказывается, это довольно точно.

Показание напряжения Wanderer 10A было довольно точным, когда я сравнил его с мультиметром.

Многие бюджетные контроллеры обычно имеют отклонения в показаниях напряжения батареи примерно на десятую долю десятичного знака, что — в зависимости от направления ошибки — может привести к небольшому хроническому перезаряду или чрезмерному разряду и сократить срок службы батареи.

Wanderer 10A не имеет порта датчика температуры, поэтому он не может обеспечить точную температурную компенсацию. Из-за этого я рекомендую использовать его с батареями, которые находятся в помещении, где они не будут слишком горячими или слишком холодными. Или, по крайней мере, используйте его с дешевой батареей, срок службы которой вы не пытаетесь увеличить.

Я бы предостерег вас от покупки Wanderer 10A, если вы планируете добавить больше солнечных панелей позже. Его текущий рейтинг ограничен, поэтому вам, возможно, придется заменить его другим контроллером заряда, когда вы это сделаете.

Существуют более дешевые контроллеры заряда с более высокими токами, но имейте в виду — известно, что они делают неверные или вводящие в заблуждение заявления. Качество Wanderer 10A на ступень выше тех.

Это не значит, что он — или любой дешевый ШИМ — идеален. У меня были проблемы с моим. Как я уже сказал, я использовал его для питания от солнечной энергии некоторых ламп в сарае моего отца. Ну, он случайно оставил свет включенным слишком долго и разрядил аккумулятор. Wanderer 10A не смог зарядить аккумулятор таким низким напряжением и сообщил о постоянной ошибке «Перенапряжение PV». Замена батареи не решила проблему, поэтому мне в итоге пришлось заменить сам контроллер.

Дешевые ШИМ не просто так дешевы. Они работают, но им не хватает некоторых защит более дорогих контроллеров PWM и MPPT. Они оставляют меньше места для ошибок пользователя. Если вы решите приобрести его, будьте осторожны при проектировании и создании солнечной установки.

Посмотреть на Amazon

Посмотреть на Renogy

Номинальное напряжение батареи: 12–24 В (в зависимости от модели) Номинальный ток заряда: 6-20А (в зависимости от модели)
Совместимость с батареями: Герметичный, залитый Диапазон рабочих температур: от -40°F до 140°F (от -40°C до 60°C)
Макс. Напряжение холостого хода фотоэлектрического модуля (Voc) 30–60 В (в зависимости от модели) ЖК-дисплей:
Датчик температуры: Да (встроенный) Мониторинг Bluetooth:

SunSaver создан на века. Он имеет корпус из анодированного алюминия и клеммы морского класса. Он может работать при невероятно высоких и низких температурах.

На ощупь как кирпич. По сравнению с пластиковыми корпусами других контроллеров, которые я тестировал, SunSaver кажется неразрушимым. На него даже дается 5-летняя гарантия.

Имеет встроенный датчик температуры и, по данным MorningStar, точность напряжения +/- 25мВ. Также доступны модели с отключением по низкому напряжению.

Эти функции обеспечивают одни из лучших встроенных средств защиты батареи среди ШИМ-контроллеров. Это может окупиться за счет увеличения срока службы батареи.

Он совместим с герметичными или залитыми свинцово-кислотными аккумуляторами и доступен в моделях на 12 и 24 В. Диапазон токов от 6 до 20 ампер.

SunSaver совместим с герметичными и залитыми свинцово-кислотными батареями. Вы устанавливаете или удаляете прилагаемую перемычку для переключения между двумя типами.

Это дорого и имеет ограниченную совместимость с батареями. (Если вы используете литиевые батареи, вам придется искать в другом месте. ) Но для систем, использующих свинцово-кислотные батареи, стоит обратить внимание на SunSaver. Компания Morningstar известна тем, что производит долговечные контроллеры заряда.

Посмотреть на Amazon

Посмотреть на Morningstar

Номинальное напряжение батареи: 12/24 В Номинальный ток заряда: 30А
Совместимость с батареями: Герметичный, гелевый, залитый, литиевый Диапазон рабочих температур: от -13°F до 131°F (от -25°C до 55°C)
Макс. Напряжение холостого хода фотоэлектрического модуля (Voc) 50В ЖК-дисплей: Да
Датчик температуры: Да (требуется дополнительная покупка) Мониторинг Bluetooth: Да (требуется дополнительная покупка)

Adventurer 30A сочетает в себе лучшее от обеих моделей Wanderer.

Начните с 30-амперного номинального тока и порта датчика температуры Wanderer 30A. Объедините это с ЖК-дисплеем и совместимостью Wanderer 10A с напряжением 12/24 В. Убедитесь, что он по-прежнему совместим с Bluetooth. Добавьте порт датчика напряжения батареи. И не забудьте фирменный трюк Adventurer — монтаж заподлицо.

Такое сочетание характеристик означает, что Adventurer 30A отлично подходит для 12-вольтовых систем мощностью до 400 Вт и 24-вольтовых систем мощностью до 800 Вт. Это почти система мощностью 1 кВт — мы начинаем говорить о серьезной мощности. Этой мощности достаточно для некоторых небольших транспортных средств и автономных зданий.

Установка заподлицо означает, что Adventurer хорошо подходит для фургонов, кемперов, жилых автофургонов и везде, где требуется эстетически чистый монтаж заподлицо.

Задняя часть Renogy Adventurer 30A без входящего в комплект крепления для поверхностного монтажа.

Но если вы этого не сделаете, его также можно закрепить на стене, как и любой другой контроллер заряда. Он поставляется с включенным креплением для поверхностного монтажа, которое позволяет вам решить.

Порт датчика напряжения аккумуляторной батареи (BVS). Добавление BVS помогает контроллеру увеличить срок службы батареи, когда контроллер заряда и батарея находятся далеко друг от друга. При более длинных участках проводов может возникнуть несоответствие напряжения между клеммами аккумулятора и контроллера.

Недостатком является то, что Adventurer 30A является одной из самых дорогих моделей ШИМ. Wanderer 30A работает аналогично и стоит дешевле. Для большинства 12-вольтовых систем я бы выбрал Wanderer 30A.

Но если вам нужно сочетание функций или встроенный контроллер, Adventurer 30A — хороший вариант.

Полный обзор: Renogy Adventurer

Посмотреть на Amazon

Посмотреть на Renogy

Номинальное напряжение батареи: 12/24 В Номинальный ток заряда: 20А
Совместимость с батареями: Герметичный, гель, заливной Диапазон рабочих температур: от -31°F до 140°F (от -35°C до 60°C)
Макс. Напряжение холостого хода фотоэлектрического модуля (Voc) 50В ЖК-дисплей: Да
Датчик температуры: Мониторинг Bluetooth:

Почти все дешевые контроллеры заряда на Amazon выглядят так же, как этот: небольшая сине-черная коробка, похожая графика, похожие этикетки. Неправильно написанный «встроенный таймер».

Это не совпадение. Вы только что наткнулись на самый популярный дизайн дешевых контроллеров заряда.

И когда я говорю дешево, я имею в виду именно это. Быстрый поиск на Aliexpress по запросу «солнечный контроллер заряда» выдает одну из этих сине-черных моделей всего за 2 доллара США. Два доллара!

Как и следовало ожидать, контроллер заряда Allpowers 20A оказался самой дешевой протестированной мной моделью. Работает нормально, но, как и следовало ожидать, качество не очень.

Я чуть не сорвал винты при обычном крутящем моменте. Контроллер нагрелся на ощупь, через него протекал ток всего 3-4 ампера. Ни один другой контроллер не нагревался так сильно, как этот.

Модель, которую я купил, имеет номинальный ток 20 ампер. Я бы нервничал, если бы поставил ему 10.

Я установил специальную испытательную систему с ваттметрами до и после каждого солнечного контроллера заряда. Это позволило мне сравнить отображаемые характеристики каждого контроллера с ваттметрами.

У него есть ЖК-дисплей, но он не показывает зарядный ток (я знал только потому, что установил встроенный ваттметр). Это придирка, но экран тоже довольно нечеткий. Вы можете подумать, что мои фотографии не в фокусе. Вот так выглядел экран.

Я проверил точность напряжения батареи с помощью мультиметра, и оно было отклонено примерно на десятую долю вольта. Не супер, но за такую ​​цену приемлемо.

В руководстве пользователя, которое прилагается к моему, говорится, что напряжение зарядки аккумулятора имеет погрешность ± 0,15 вольта. Это не здорово. Несоответствие напряжения может привести к хронической перезарядке или чрезмерной разрядке аккумулятора контроллером заряда, что сократит срок его службы.

Если вам нужен бюджетный ШИМ, я бы порекомендовал потратить еще несколько долларов на Renogy Wanderer 10A, если вы можете себе это позволить.

Но у этих бюджетных моделей есть вариант использования. Я бы приберег их для очень маломощных солнечных проектов с дешевыми свинцово-кислотными батареями. Они должны работать нормально, если это то, для чего вы их используете. Просто поймите, что у них может быть мало права на ошибку пользователя. Вам придется хорошо спроектировать и построить свою систему, иначе она может не прослужить долго.

Посмотреть на Amazon

Посмотреть на Allpowers

Как выбрать лучший контроллер заряда PWM для вашей системы

Номинальное напряжение батареи

Номинальное напряжение батареи вашего контроллера заряда должно соответствовать номинальному напряжению вашей батареи.

Если вы используете 12-вольтовую батарею, вам нужен контроллер заряда солнечной батареи, совместимый с 12-вольтовыми батареями. Есть аккумулятор на 24 вольта? Используйте контроллер заряда, совместимый с 24-вольтовыми батареями.

Это не ракетостроение. 😉

Некоторые ШИМ-контроллеры заряда совместимы с напряжением аккумуляторов 12 и 24 В, что делает их более универсальными.

Номинальный ток заряда

Выберите контроллер заряда с номинальным током, превышающим ожидаемый максимальный ток заряда от контроллера к батарее. Вы можете повредить контроллер заряда, если превысите это число. Вы также должны убедиться, что это число ниже максимального рекомендуемого зарядного тока батареи.

Номинальный ток заряда контроллера заряда (в амперах) обычно указывается в названии продукта. Например, Renogy Wanderer 30A может заряжать аккумулятор до 30 ампер, а Wanderer 10A — до 10 ампер.

Если вы не видите текущий рейтинг в названии продукта, по крайней мере, он должен быть указан на странице продукта и в инструкции по эксплуатации.

Как только вы узнаете, какой ток (ампер) может выдавать ваш контроллер заряда, вам нужно использовать солнечную панель или построить солнечную батарею, которая остается ниже этого предела.

Вы можете узнать, какой ток может производить ваша панель, посмотрев на этикетку с техническими характеристиками. На этикетке будет указан ток короткого замыкания ( Isc ) в амперах. Убедитесь, что номинальный ток контроллера больше, чем ток короткого замыкания панели. Добавьте небольшой буфер, чтобы быть в безопасности.

Если у вас есть солнечные панели, соединенные параллельно, сложите вместе токи короткого замыкания всех панелей, чтобы получить ток короткого замыкания вашей батареи. Добавьте небольшой буфер, а затем используйте это число для сравнения.

Максимальная входная фотоэлектрическая мощность: Некоторые бренды, такие как Renogy, также указывают максимальную входную фотоэлектрическую мощность в ваттах для своих контроллеров заряда. Это просто еще один способ помочь вам оставаться ниже текущего рейтинга контроллера.

Совместимость с батареями

Выберите контроллер заряда, совместимый с вашим типом батареи. Все модели PWM, которые я тестировал, совместимы с герметичными и залитыми свинцово-кислотными батареями. Некоторые модели также совместимы с гелевыми батареями.

Наиболее универсальные ШИМ также совместимы с литиевыми батареями.

Диапазон рабочих температур

Выберите контроллер заряда с диапазоном рабочих температур, подходящим для места, в котором вы планируете его разместить. Некоторые ШИМ имеют узкий диапазон рабочих температур, что может исключить их использование в зданиях или транспортных средствах без кондиционера.

Пример: Допустим, вы живете во Флориде и хотите использовать солнечную энергию для своей мастерской. В вашей мастерской нет кондиционера, поэтому в жаркие летние дни температура внутри может достигать 110°F (43°C).

Максимальная рабочая температура для моделей Renogy Wanderer 10A и 30A составляет 113°F (45°C). Температура внутри вашего сарая будет приближаться к этому пределу, поэтому вы можете выбрать контроллер заряда с более высокой максимальной температурой.

Примечание: Аккумуляторы имеют свои температурные диапазоны. Учитывайте это также при проектировании вашей системы.

Максимальное напряжение холостого хода PV (

Voc )

Максимальное напряжение холостого хода ( Voc ) вашей солнечной панели (панелей) не должно превышать максимальное фотоэлектрическое напряжение вашего контроллера заряда.

Используйте наш калькулятор максимального напряжения солнечной панели, чтобы рассчитать максимальное напряжение холостого хода. Затем убедитесь, что вы выбрали контроллер заряда, у которого максимальное напряжение PV больше этого числа.

<25 В: Редко можно увидеть ШИМ с ограничением напряжения PV менее 25 В. Модели этого диапазона обычно не предназначены для использования с 12-вольтовыми солнечными панелями.

25-30В: Модели этой серии могут работать с одной солнечной панелью на 12 В, соединенной последовательно, и предназначены для использования с батареями на 12 В. Чтобы добавить панели, вам нужно соединить их параллельно.

50-60 В: Модели этой серии могут работать с одной или двумя солнечными панелями на 12 В, соединенными последовательно, и обычно предназначены для использования с батареями на 12 В и 24 В.

>60 В: Редко можно увидеть ШИМ с ограничением напряжения фотоэлектрической батареи более 60 В. Модели этого диапазона обычно предназначены для работы с 3 или более 12-вольтовыми солнечными панелями, соединенными последовательно.

Максимальное сечение провода

Многие контроллеры заряда указывают максимальное сечение провода, совместимое с их клеммами. Максимальное сечение провода часто допускает гораздо больший ток, чем номинальный ток контроллера. Это означает, что вы можете увеличить сечение проводов для дополнительной безопасности, если хотите.

В некоторых обзорах контроллеров заряда особое внимание уделяется клеммам проводов как показателю качества. Я обычно обнаруживал, что это верно в моем тестировании.

Дополнительные функции

ЖК-дисплеи: 9ЖК-экраны 0082 позволяют с первого взгляда увидеть важные характеристики, такие как зарядный ток или фотоэлектрическое напряжение. Альтернативой являются светодиодные индикаторы, которые мигают с разной скоростью и светятся разными цветами, сообщая о состоянии системы.

Температурная компенсация: Когда аккумуляторы нагреваются или охлаждаются, уставки зарядного тока и напряжения должны быть скорректированы. Невыполнение этого требования может привести к повреждению батарей. Эта функция, называемая температурной компенсацией, важна для аккумуляторов, подверженных сильным колебаниям температуры, например, размещенных снаружи, в зданиях или транспортных средствах без кондиционера.

Контроллеры заряда обеспечивают температурную компенсацию двумя способами:

  1. Встроенные датчики температуры
  2. Датчики температуры

Встроенные датчики температуры удобны, но могут контролировать только температуру окружающей среды рядом с контроллером заряда. Если ваша батарея находится далеко или нагрелась от работы, ее температура может быть совсем другой.

Встроенный датчик температуры Morningstar SunSaver

Датчики температуры можно приклеить непосредственно к батарее для более точного считывания температуры батареи.

Температурный датчик, прикрепленный скотчем к аккумулятору.

Некоторые дешевые ШИМ-контроллеры заряда утверждают, что имеют температурную компенсацию. Однако, если у них нет встроенного датчика температуры или порта для подключения датчика температуры, у них нет реального способа измерения температуры. Обычно они просто предполагают установленную температуру 25 ° C (77 ° F), независимо от того, насколько горячая или холодная батарея становится.

Удаленный мониторинг Bluetooth: Мониторинг Bluetooth позволяет вам контролировать и управлять вашей системой из приложения на вашем телефоне.

Если у вас есть контроллер заряда Renogy PWM, Bluetooth-модуль Renogy BT-1 — дополнительная покупка — позволяет контролировать вашу систему с телефона. Мониторинг Bluetooth

распространен на более дорогих контроллерах заряда MPPT, но редко на более дешевых моделях PWM. На самом деле, ни одна из 5 моделей ШИМ, которые я тестировал, не имеет его встроенного.

Все протестированные мной ШИМ-контроллеры заряда Renogy поставляются с портом RS232. Он используется для подключения Bluetooth-модуля Renogy BT-1. Затем вы можете синхронизировать BT-1 со своим телефоном через приложение Renogy DC Home.

Такие приложения позволяют вам контролировать вашу систему в режиме реального времени. Вы также можете настроить системные параметры, например тип используемой батареи.

ШИМ-контроллеры заряда по сравнению с MPPT-контроллерами

ШИМ-контроллеры заряда дешевле, но менее эффективны при преобразовании поступающей солнечной энергии в правильные параметры тока и напряжения для безопасной зарядки аккумулятора. Практический КПД ШИМ-контроллеров заряда составляет около 75%.

Модели с ШИМ часто используются в небольших солнечных энергетических системах, где эффективность не является главным приоритетом.

Например, недавно я установил солнечные фонари в сарае моего отца. Ему не нужно было использовать их так часто, а это означало, что эффективность контроллера заряда не была важным фактором. Соответственно, для проекта я выбрал ШИМ-контроллер.

Контроллеры заряда MPPT гораздо более эффективны, около 95% или около того. Однако они намного дороже.

Контроллеры MPPT лучше всего подходят для солнечных систем, где важна эффективность. Они также имеют более высокие значения тока и напряжения PV, что делает их более подходящими для более крупных систем мощностью около 400-1000 Вт.

Примером идеального использования MPPT является фургон с ограниченным пространством на крыше. Из-за ограниченного пространства вы хотите максимизировать количество солнечной энергии, которую вы можете получить от своих панелей. Вы решаете использовать MPPT из-за его эффективности преобразования.

Полная разбивка: Контроллеры заряда PWM и MPPT

В чем разница между контроллерами заряда MPPT и PWM?

29 декабря 2019 г.

Контроллеры заряда являются важным компонентом любой солнечной установки. Хотя это не первое, о чем люди думают, говоря о переходе на солнечную энергию, контроллеры обеспечивают эффективную и безопасную работу вашей системы на долгие годы. Существует множество изменяющихся переменных, которые влияют на то, сколько энергии вырабатывается, например, уровень солнечного света, температура и состояние заряда батареи. Контроллеры заряда обеспечивают постоянный и оптимальный уровень мощности ваших батарей.

Что такое солнечные контроллеры заряда?

Контроллер солнечного заряда находится между источником энергии и накопителем и предотвращает перезарядку батарей, ограничивая количество и скорость заряда ваших батарей. Они также предотвращают разряд батареи, отключая систему, если накопленная мощность падает ниже 50 процентов емкости, и заряжая батареи при правильном уровне напряжения. Это помогает сохранить жизнь и здоровье батарей.

Они также предлагают некоторые другие важные функции:

Защита от перегрузки: Если ток, протекающий через ваши батареи, намного выше, чем может выдержать схема, ваша система может быть перегружена. Это может привести к перегреву и стать причиной возгорания. Контроллер заряда обеспечивает важную функцию защиты от перегрузки. В более крупных системах мы также рекомендуем двойную защиту от автоматических выключателей или предохранителей.

Отключение при низком напряжении: Работает как автоматическое отключение некритических нагрузок от батареи, когда напряжение падает ниже заданного порога. Он автоматически подключается к аккумулятору, когда он заряжается. Это предотвратит переразряд и защитит оборудование от работы при опасно низком напряжении.

Блокировка обратных токов: Солнечные панели пропускают ток через вашу батарею в одном направлении. Ночью панели могут естественным образом пропускать часть этого тока в обратном направлении без контроллера заряда, ограничивающего это. Это может вызвать небольшой разряд батареи. Контроллеры заряда предотвращают это, действуя как клапан.

Всегда ли нужен контроллер заряда?

Как правило, да. Вам не нужен контроллер заряда с меньшими панелями от 1 до 5 Вт. Если панель выдает 2 Вт или менее на каждые 50 ампер-часов батареи, вам, вероятно, не нужен контроллер заряда. Все, что сверх этого, и вы делаете.

Различные типы контроллеров заряда (pwm и mppt)

Существует два типа контроллеров заряда , которые следует учитывать: контроллеры с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) и контроллеры с отслеживанием точки максимальной мощности (MPPT). ШИМ-контроллеры заряда — это более старая технология, они дешевле, но менее эффективны, чем контроллеры заряда MPPT. Оба широко используются и выполняют аналогичные функции по сохранению жизни ваших батарей. Кроме того, важно отметить, что вопрос не в том, что лучше во всех отношениях, а в том, что лучше всего подходит для вашего уникального случая. Кроме того, мы настоятельно рекомендуем приобрести высококачественный контроллер заряда, так как на контроллеры приходится лишь небольшая часть общей стоимости системы.

Контроллеры заряда как с широтно-импульсной модуляцией, так и с отслеживанием точки максимальной мощности имеют срок службы около 15 лет, хотя это зависит от конкретного контроллера.

Что влияет на ваш процесс принятия решения при выборе контроллера заряда?

При покупке контроллера заряда следует учитывать следующие факторы:

  • Ваш бюджет
  • Срок службы технологии
  • Климат, в котором будет установлена ​​ваша система
  • Сколько у вас солнечных панелей и насколько высока ваша потребность в энергии
  • Размер, количество и тип батарей, используемых в вашей системе

Контроллеры заряда с широтно-импульсной модуляцией

Контроллер широтно-импульсной модуляции был оригинальным контроллером заряда, он проще и дешевле, чем контроллеры MPPT. ШИМ-контроллеры регулируют поток энергии к батарее, постепенно уменьшая ток, что называется «широтно-импульсной модуляцией». Когда батареи полностью заряжены, ШИМ-контроллеры заряда продолжают подавать небольшое количество энергии, чтобы поддерживать батареи полными. ШИМ-контроллеры лучше всего подходят для небольших приложений, потому что система солнечных панелей и аккумуляторы должны иметь одинаковые напряжения. Это становится намного сложнее с более крупными установками.

Стоимость: $20-$60

Плюсы:

  • Дешевле, чем контроллеры MPPT
  • Лучше всего подходит для небольших систем, где эффективность не так критична
  • Обычно более длительный срок службы из-за меньшего количества компонентов, которые могут сломаться
  • Подходит для теплой солнечной погоды
  • Лучше всего работает, когда батарея почти полностью заряжена

Минусы:

  • Менее эффективен, чем контроллеры MPPT
  • Поскольку солнечные панели и батареи должны иметь соответствующие напряжения с этими контроллерами, они не идеальны для больших и сложных систем

Подходит для: Тех, у кого небольшие системы (фургоны, автофургоны, крошечные дома), тех, кто живет в более теплом климате


Контроллер заряда с отслеживанием точки максимальной мощности

Контроллеры отслеживания точки максимальной мощности эффективно используют полную мощность ваших солнечных панелей для зарядки аккумуляторов. Они ограничивают свою мощность, чтобы батареи не перезаряжались. Контроллеры MPPT будут контролировать и корректировать свой вход, чтобы регулировать ток вашей солнечной системы. Контроллеры MPPT понижают напряжение и повышают ток. В результате общая производительность увеличится, и вы можете ожидать, что рейтинг эффективности составит 9.0% или выше. В настоящее время более распространены контроллеры заряда MPPT

Например, если станет облачно, ваш контроллер заряда MPPT уменьшит количество потребляемого тока, чтобы поддерживать желаемое напряжение на выходе панели. Когда снова станет солнечно, контроллер MPPT снова позволит увеличить ток от солнечной панели.

Стоимость: $100-$729

Достоинства:

  • Высокая эффективность
  • Лучше всего подходит для больших систем, где ценно дополнительное производство энергии
  • Идеально подходит для ситуаций, когда напряжение солнечной батареи выше, чем напряжение батареи
  • Лучше всего подходит для более холодных и облачных сред
  • Лучше всего работает при низком уровне заряда аккумулятора

Минусы:

  • Дороже, чем контроллеры MPPT
  • Обычно более короткий срок службы из-за большего количества компонентов

Подходит для: Тех, у кого большие системы (хижины, дома, коттеджи), тех, кто живет в холодном климате

Как подобрать размер контроллера заряда (mppt или pwm)

В целом, определение размера контроллера заряда не так сложно, как вы думаете. Контроллеры заряда имеют номинал и размер в зависимости от тока вашей солнечной батареи и напряжения солнечной системы. Обычно вы хотите убедиться, что у вас есть контроллер заряда, который достаточно велик, чтобы справиться с мощностью и током, вырабатываемым вашими панелями.

Обычно контроллеры заряда бывают на 12, 24 и 48 вольт. Номинальная сила тока может составлять от одного до 60 ампер, а номинальное напряжение - от шести до 60 вольт.

Если бы ваша солнечная система была 12 вольт, а ваши ампер 14, вам понадобится контроллер солнечного заряда, который имеет по крайней мере 14 ампер. Однако из-за таких факторов, как отражение света, могут возникать спорадические повышенные уровни тока, вам необходимо учитывать дополнительные 25%, доводя минимальный ток, который должен иметь наш контроллер солнечного зарядного устройства, до 17,5 ампер. В этом случае мы округлим, поэтому, в конце концов, вам понадобится контроллер солнечного заряда на 12 вольт, 20 ампер.

Когда дело доходит до размеров контроллера заряда, вы также должны учитывать, используете ли вы контроллер PWM или MPPT. Неправильно выбранный контроллер заряда может привести к потере до 50% энергии, вырабатываемой солнечными батареями.

Что следует учитывать при использовании контроллеров заряда MPPT: Поскольку контроллеры MPPT ограничивают свой выходной сигнал, вы можете сделать массив сколь угодно большим, а контроллер будет ограничивать этот выходной сигнал. Однако это означает, что ваша система не так эффективна, как могла бы быть, поскольку у вас есть панели, которые не используются должным образом. Контроллеры MPPT будут иметь показания усилителя для него, например, контроллер MPPT на 40 ампер. Даже если ваши панели могут производить ток 80 А, контроллер заряда MPPT будет производить только 40 А тока, несмотря ни на что.

Что следует учитывать при использовании ШИМ-контроллеров заряда: ШИМ-контроллеры не могут ограничивать выходной ток. Они просто используют ток массива. Следовательно, если солнечная батарея может производить ток 40 А, а используемый вами контроллер заряда рассчитан только на 30 А, контроллер может быть поврежден. Крайне важно убедиться, что ваш контроллер заряда подходит, совместим с вашими панелями и имеет правильный размер.

Каков верхний предел напряжения?

Все солнечные контроллеры заряда имеют верхний предел напряжения. Это относится к максимальному количеству напряжения, с которым контроллеры могут безопасно работать. Убедитесь, что вы знаете, каков верхний предел напряжения ваших контроллеров. В противном случае вы можете сжечь свой солнечный контроллер заряда или создать другие риски для безопасности.

Распространенные ошибки контроллера заряда

Из-за множества различных компонентов солнечной установки легко ошибиться в процессе установки. Вот несколько распространенных ошибок, когда речь идет о солнечных контроллерах заряда.

  • Не подключайте нагрузки переменного тока к контроллеру заряда. К выходу контроллера заряда следует подключать только нагрузки постоянного тока.
  • Некоторые низковольтные приборы должны подключаться непосредственно к аккумулятору.
  • Контроллер заряда всегда следует устанавливать рядом с аккумулятором, поскольку точное измерение напряжения аккумулятора является важной частью функций контроллера заряда от солнечной батареи.

Заключение

Проведя исследование и взвесив все факторы, уникальные для вашей установки, вы сможете точно выбрать, какой тип и размер контроллера заряда лучше всего подходит для вашей автономной системы солнечной энергии . Независимо от того, живете ли вы на широкой открытой дороге или уютно устроились в хижине в лесу, контроллеры заряда играют важную роль в вашей солнечной установке. Выбор правильного солнечного контроллера заряда, подходящего для вас и вашей системы, гарантирует, что ваши батареи останутся здоровыми, а система будет работать эффективно и безопасно в течение многих лет. Теперь, когда мы многое узнали о том, в чем разница между контроллерами заряда MPPT и PWM, пришло время сделать домашнее задание, вы можете найти лучший Контроллеры заряда MPPT и ШИМ-контроллеры заряда   на Renogy для автодомов, лодок и домашних кают, автономная солнечная система.


Learn more