Содержание, карта.
Home » Misc » Солнечная батарея контроллер аккумулятор

Солнечная батарея контроллер аккумулятор


Солнечные контроллеры заряда для солнечных батарей

Зачем нужны солнечные контроллеры?

  • 1 Зачем нужны солнечные контроллеры?
  • 2 Какие бывают солнечные контроллеры заряда для аккумуляторов?
  • 3 Методы регулирования, применяемые в солнечных контроллерах
  • 4 Вычисление степени заряженности аккумуляторной батареи

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 системах для правильного заряда аккумуляторных батарей (АБ), для защиты перезаряда (когда батарея заряжена, а солнечная панель вырабатывает избыток электричества). Некоторые модели имеют также разъемы для подключения нагрузки постоянного тока и защищают АБ от глубокого разряда.

Использование контроллеров заряда настоятельно рекомендуется. Он обеспечивает трехстадийный (обычно) заряд аккумулятора. Стадии заряда свинцово-кислотных аккумуляторов подробно расписаны в статье про контроллеры с ШИМ.

Особенно это относится к системам со свинцово-кислотными аккумуляторами. Дело в том, что эти аккумуляторы боятся как глубокого разряда, так и перезаряда. В случае переразряда, резко сокращается срок службы аккумуляторной батареи или даже она может выйти из строя. Если же аккумулятор заряжен, но через него продолжает протекать зарядный ток, то это может привести в закипанию электролита и бурному газовыделению (в случае с заливными батареями) или к вспучиванию и даже взрыву герметичных аккумуляторных батарей.

Щелочные батареи хотя и не боятся глубокого разряда, но также не терпят перезаряда. Для литиевых аккумуляторов кроме защит от перезаряда и переразряда в обязательном порядке необходимо ставить систему балансировки напряжения между элементами последовательной цепочки.

Схема подключения солнечного контроллера заряда в фотоэлектрической системе

Поэтому в систему автономного электроснабжения вводятся устройства, которые отключают нагрузку от аккумуляторных батарей если они недопустимо разряжены, а также отключают источник энергии (фотоэлектрическую батарею, ветротурбину и т.п.) если аккумуляторы заряжены.

Контроллер разряда отключает нагрузку, когда аккумулятор недопустимо разряжен. Обычно фотоэлектрические солнечные комплекты снабжаются контроллером заряда-разряда. Никогда на подключайте нагрузку напрямую к АБ минуя контроллер заряда для того, чтобы получить «последнюю порцию» энергии от батареи. Этим вы можете вывести вашу АБ из стоя.

Напряжения отключения нагрузки для свинцово-кислотных батарей обычно лежат в пределах от 10,5 до 11,5 В. Для 12 В аккумуляторных батарей при более чем 10-часовом разряде это означает использование от 100% до 20% номинальной емкости. При более быстрых разрядах количество отбираемой емкости уменьшается.

Напряжение отключения источника энергии обычно равно 14-14,3 В. Это предотвращает газовыделение при заряде аккумуляторных батарей. Существуют контроллеры заряда, в которых предусмотрен режим «выравнивания». Такой режим необходим периодически для заливных батарей, напряжение заряда при этом должно быть около 15 В. Для герметичных батарей такой режим запрещен.

Часто напряжения отключения можно регулировать при изготовлении или настройке. Но, в основном, контроллеры заряда продаются с уже установленными «типовыми» уровнями напряжений отключения.

Важно использовать отдельные отключающие защитные устройства в каждой цепи, как представлено на рисунке ниже:

Какие бывают солнечные контроллеры заряда для аккумуляторов?

Современные контроллеры заряда аккумуляторов от солнечных батарей подразделяются на 2 большие группы — PWM (ШИМ) и MPPT (со слежением за ТММ).

Для заряда АБ от ШИМ контроллера нужно, чтобы напряжение солнечной батареи соответствовало напряжению аккумулятора. Так, для заряда 12В аккумулятора нужна солнечная батарея с 36 солнечными элементами, соединенными последовательно (для увеличения мощности таких цепочек параллельно может быть несколько). Подробно о соответствии напряжения АБ и количества солнечных элементов в панели расписано в статье Как выбрать солнечную батарею и не пожалеть об этом?

Для заряда АБ через MPPT контроллер напряжение солнечной батареи просто должно быть выше напряжения аккумулятора. Также, нужно следить, чтобы напряжение холостого хода солнечной батареи не превышало максимально допустимое напряжение солнечного контроллера.   Про порядок выбора мощности и тока солнечного контроллера подробно описано в разделе «Вопросы и ответы — Контроллеры-Как правильно выбрать контроллер заряда для солнечных батарей?»

Солнечные контроллеры заряда могут быть встроены в инверторы или блоки бесперебойного питания. В ББП обычно встраиваются и зарядные устройства. См., например, ББП Prosolar Combi и инверторы Studer AJ-S

Мы не рекомендуем экономить на хорошем контроллере заряда для солнечной энергосистемы. Типичное распределение стоимости элементов энергосистемы следующее:

Как видим, стоимость солнечного контроллера составляет малую часть от общей стоимости энергосистемы. Однако, технологии заряда очень сильно влияют как на эффективность использования солнечной энергии, так и на срок службы одной из самых дорогостоящих частей системы автономного электроснабжения — аккумуляторных батарей.

Контроллеры заряда отличаются по

  1. алгоритму заряда на последней стадии заряда при достижении напряжения заряженного аккумулятора,
  2. по способам регулирования тока (шунтовые и последовательные),
  3. по возможности слежения за точкой максимальной мощности (СТММ) солнечного модуля.

Методы регулирования, применяемые в солнечных контроллерах

Простейшие контроллеры просто отключают 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 примерно 12,5-13 В снова подключается солнечная батарея и заряд возобновляется. При этом максимальный уровень заряженности АБ при этом составляет 60-70%. При регулярном недозаряде происходит сульфатация пластин и резкое сокращение срока службы АБ. Такие контроллеры уже серийно практически не выпускаются, и с основном с таким типом контроллеров можно встретиться у различных «самоделкиных», которые или не имеют возможности купить современный контроллер, или пытаются «сэкономить» (экономии, в конечном счете, никакой не будет — см. про преимущества контроллеров с ШИМ и CTMM)

Более продвинутые контроллеры на завершающей стадии заряда используют так называемую широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) тока заряда — по английски PWM (pulse-width modulation). ШИМ контроллеры обеспечивают 100% заряд аккумуляторов. Более подробно о контроллерах с ШИМ здесь…

Наиболее сложные контроллеры умеют следить за точкой максимальной мощности фотоэлектрических батарей. Такие контроллеры называются MPPT контроллерами (Maximum Power Point Tracking — Слежение за Точкой Максимальной Мощности). Причем MPPT контроллеры также используют ШИМ для регулирования тока заряда аккумуляторов.

ШИМ контроллеры также делятся на шунтовые и последовательные.

В шунтовых контроллерах солнечная батарея замыкается накоротко; таким образом, ток от солнечной батареи течет через шунт и не попадает в аккумулятор. Такой принцип работы не позволяет подключать ко входу контроллера другие источники энергии, кроме фотоэлектрических батарей.

В последовательных контроллерах источник энергии отключается от аккумулятора и нагрузки. Напряжение на источнике энергии поднимается до значения напряжения холостого хода.

Каждый тип регулирования имеет свои преимущества и недостатки.

Последовательное
все контроллеры EPSolar, SRNE
Steca (кроме PR и Tarom)
MorningStar
RE SunStar		 1. Можно использовать различные источники
2. Меньший нагрев при регулировании
3. Отключение источника при полном заряде		 1. Потери в последовательных ключах
2. Большие скачки тока при регулировании приводят к высоким электромагнитным помехам
Последовательное регулирование тока заряда
Шунтовое
Steca PR и Tarom		 1. Низкий уровень электромагнитных помех
2. Низкое падение напряжения в ключах
3. Малые потери мощности СБ за счет прямого соединения СБ с АБ		 1, Больший нагрев во время регулирования
2. Можно использовать только с СБ
Шунтовое регулирование тока заряда
MPPT
EPSolar Tracer, SRNE MR,
Steca Solarx MPPT
Proslar SunStar MPPT
Outback FlexMax
Morninstar Tristar MPPT
SE XW MPPT
Studer VarioTrack и VarioString		 1. Разное напряжение на входе и выходе контроллера
2. Возможно подключение различных источников на вход
3. Гальваническая развязка входа и выхода
4. Большая выработка энергии за счет работы в ТММ модуля		 1. Потери на преобразования
2. Более сложная технология
3. Более высокая цена
Топология MPPT контроллера

Вычисление степени заряженности аккумуляторной батареи

Контроллеры также отличаются по алгоритму регулирования. Большинство контроллеров обеспечивает регулирование по напряжениям, или по степени заряженности аккумулятора (SOC — state of charge). SOC могут считать только продвинутые контроллеры. Многие недорогие контроллеры, которые отображают степень заряженности АБ в %, на самом деле не могут вычислять SOC и дают примерную цифру в зависимости от напряжения на АБ и, в лучшем случае, скорости его изменения.

Считается, что регулирование по SOC обеспечивает лучшие режимы работы аккумуляторов и продлевает срок их службы.

По-настоящему SOC могут вычислять следующие модели контроллеров при условии, что контроллер учитывает весь ток заряда и разряда аккумулятора (может потребоваться измерительный шунт на аккумуляторе):

  • Steca серий PR и Tarom
  • Prosolar SunStar MPPT (c дополнительным шунтом)
  • Outback FlexMax (с дополнительным шунтом и системой контроля FlexNet DC)

Полный список статей  на нашем сайте:

  1. про MPPT контроллеры
  2. про ШИМ контроллеры
  3. Часто задаваемые вопросы и ответы по солнечным контроллерам

Дополнительная информация также содержится в разделе «Основы возобновляемой энергетики», подраздел Фотоэлектричество, а также в разделе «Библиотека«.

Настоятельно рекомендуем также ознакомиться с ответами на часто задаваемые вопросы по контроллерам заряда.

Эта статья прочитана 33611 раз(а)!

  • Контроллеры заряда с ШИМ

    84

    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…

  • MPPT контроллеры

    78

    Что такое MPPT контроллеры Если вы хотите увеличить выработку энергии вашими солнечными батареями без добавления солнечных панелей, то вам нужно заменить ваш солнечный контроллер на контроллер со слежением за точкой максимальной мощности (ТММ) солнечной батареи. Такой контроллер позволит в большинстве…

  • 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 - FAQ

    61

    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…

  • Контроллеры EP Solar / EPEver

    60

    Солнечные контроллеры EPSOLAR / EPEVER Компания EPSolar (Китай) является одним из ведущих производителей солнечных контроллеров заряда. EPSolar производит широкий ассортимент солнечных контроллеров заряда. Их ассортимент постоянно изменяется.  У нас в продаже есть различные модели солнечных контроллеров EPsolar / EPEVER. Отличительной…

  • EPSolar ШИМ контроллеры

    55

    Солнечные контроллеры заряда EPSolar PWM ШИМ контроллеры EPSolar зарекомендовали себя как простые и надежные контроллеры для фотоэлектрических систем электроснабжения. На простых моделях применяется светодиодная индикация. Более сложные модели имеют выстроенный графический дисплей с подсветкой, на который выводится информация о состоянии…

Что надо знать о контроллеры заряда солнечных батарей / Блог / Soncedim

Все больше людей выбирают альтернативные источники энергии. Для экономии, экологии, удобства и даже дополнительного заработка. Впрочем, чтобы системы работали эффективно, нужно позаботиться обо всех нюансах. Например, выбрать оптимальный контроллер солнечной батареи.

Что такое контроллер заряда солнечных батарей?

Контроллер заряда солнечных батарей - это неотъемлемая часть любой солнечной электростанции. Он служит связным звеном между панелью и аккумуляторной батареей. Простыми словами, заряжает аккумуляторную батарею правильными током и напряжением. А также помогает избежать перезаряда или глубокого разряда.

Итак, важнейшие задачи устройства:

  • зарядка аккумулятора;
  • включение нагрузки после того, как восстановился заряд;
  • отключение устройства, когда батарея зарядилась полностью;
  • прекращение нагрузки при полной разрядке;
  • автоматическое включение тока, когда требуется зарядка.

Благодаря контроллеру солнечных батарей оборудования служит дольше, а поломки случаются реже.

Какие бывают контроллеры заряда аккумулятора от солнечной батареи?

Перед тем, как выбрать, следует проанализировать варианты оборудования и возможности каждого. Существуют следующие виды контроллеров:

  • с простым алгоритмом ON / OFF;
  • ШИМ - с широтно-импульсной модуляцией;
  • МРРТ - устройство, которые следит за точками максимальной мощности;
  • гибридный.

Простейшее устройство - ON/OFF. Он выключает заряд, когда ток максимальный, чтобы не было перегрева. Минус - аккумулятор никогда не заряжаться на 100%, из-за чего срок эксплуатации может существенно уменьшиться.

Контроллер заряда солнечной батареи ШИМ снижает ток, когда показатель достигает максимума. Такие чаще всего используют в регионах, где солнце наиболее активно.

MPPT контроллер заряда для солнечных батарей - самый популярный. Его принцип действия таков: преобразование максимального напряжения в то, которая оптимально. Благодаря этому заряд возможен до ста процентов.

MPPT анализирует показатели системы, а на их основе определяет, благодаря которым параметрам оборудования достигнет максимальной мощности. Эффективность работы по сравнению с ШИМ, возрастает до 30%.

Гибридные - используют для солнечных систем, в состав которых входят ветрогенераторы и фотоелементи.Основна функция такого - избегание энергии в избытке.

Как выбрать контроллер солнечных батарей?

Вот параметры, которые следует учесть при выборе:

  • входное напряжение. Должно быть на 20% больше от всех подключенных устройств в режиме работы;
  • суммарная мощность - не выше показателя выходных напряжения и тока, когда происходит полная разрядка аккумулятора;
  • возможности защиты - от перегрева, короткого замыкания, перезарядки и тому подобное;
    определение уровня солнечной радиации.

А можно обойтись без?

Можно, но будьте готовы к дополнительным расходам для обслуживания системы альтернативной энергии.

Без контроллера солнечная батарея подключается напрямую к аккумулятору. Именно поэтому заряд нельзя будет проконтролировать. И может случиться неприятность, когда, например, напряжение в точке максимальной мощности достигнет более 15 вольт (при 12 максимальных). От этого аккумулятор перегреется и уменьшится его срок эксплуатации.

Вывод

Контроллер заряда солнечных батарей может сэкономить вам деньги. И, соответственно, обеспечит оптимальный режим работы для всей системы. Так сможете пользоваться альтернативных энергоснабжением без перебоев.

По отзывам пользователей, MPPT контроллеры солнечных панелей работают лучше, когда батареи хорошо освещены и очень яркое солнце. А ШИМ - когда на улице мрачно.

Что важно - при выборе устройства не стоит ориентироваться на его цену. Потому подключения солнечной батареи без контроллера с оптимальными характеристиками может привести к большим убыткам.

Какое оборудование подойдет Вам? Все зависит от условий и потребностей. На консультации с менеджерами "СонцеДім", узнаете больше о каждой модели, ее плюсы и минусы.

Обращайтесь по телефонам +38 (097) 25 71 497, +38 (095) 14 99 171 ежедневно с 9:00 до 20:00.

Лучшие в мире солнечные контроллеры заряда l Morningstar Corp

GenStar MPPT

Рейтинг заряда: 60 ​​| 80 | 100 | усилитель

Батарейки: 12 | 24 | 36 | 48 | Вольт

Макс. Voc: 200 В

Интегрированная серия , МПРТ |

TriStar MPPT 600 В

Класс заряда: 60 ​​| усилитель

Батареи: 24 | 36 | 48 | Вольт

Макс. Voc: 600 В

Профессиональная серия , МПРТ |

TriStar MPPT

Рейтинг заряда: 30 | 45 | 60 | усилитель

Батарейки: 12 | 24 | 36 | 48 | Вольт

Макс. Voc: 150 В

Профессиональная серия , МПРТ |

TriStar

Рейтинг заряда: 45 | 60 | усилитель

Батарейки: 12 | 24 | 36 | 48 | Вольт

Макс. Voc: 30 | 60 | 90 | 125 В

Профессиональная серия , ШИМ |

ProStar MPPT

Рейтинг заряда: 25 | 40 | усилитель

Батарейки: 12 | 24 | Вольт

Макс. Voc: 120 В

Профессиональная серия , МПРТ |

ProStar

Рейтинг заряда: 30 | усилитель

Батарейки: 12 | 24 | Вольт

Макс. Voc: 30 | 60 В

Профессиональная серия , ШИМ |

SunSaver MPPT

Рейтинг заряда: 15 | усилитель

Батарейки: 12 | 24 | Вольт

Макс. Voc: 60 В

Профессиональная серия , МПРТ |

SunSaver

Рейтинг заряда: 6 | 10 | 20 | усилитель

Батарейки: 12 | 24 | Вольт

Макс. Voc: 30 | 60 В

Профессиональная серия , ШИМ |

SunSaver Duo

Рейтинг заряда: 25 | усилитель

Батарейки: 12 | Вольт

Макс. Voc: 30 В

Профессиональная серия , ШИМ |

SunKeeper

Рейтинг заряда: 6 | 12 | усилитель

Батарейки: 12 | Вольт

Макс. Voc: 30 В

Профессиональная серия , ШИМ |

Солнечный свет

Рейтинг заряда: 10 | 20 | усилитель

Батарейки: 12 | 24 | Вольт

Макс. Voc: 30 | 60 В

Профессиональная серия , ШИМ |

SunGuard

Рейтинг заряда: 4,5 | усилитель

Батарейки: 12 | Вольт

Макс. Voc: 30 В

Профессиональная серия , ШИМ |

EcoBoost MPPT

Рейтинг заряда: 20 | 30 | 40 | усилитель

Батарейки: 12 | 24 | Вольт

Макс. Voc: 120 В

Серия Essential , МПРТ |

EcoPulse

Рейтинг заряда: 30 | усилитель

Батарейки: 12 | 24 | Вольт

Макс. Voc: 30 | 60 В

Серия Essential , ШИМ |

SHS

Рейтинг заряда: 6 | 10 | усилитель

Батарейки: 12 | Вольт

Макс. Voc: 12 В

Основная серия , ШИМ |

Большинство названий продуктов Morningstar для контроллеров заряда солнечных батарей PWM и MPPT имеют несколько различных моделей, которые связаны с рейтингами заряда и другими атрибутами для конкретной модели. Мы приглашаем вас нажать на любой из продуктов выше, чтобы узнать больше о различных моделях и связанных с ними зарядах/номиналах, поддержке аккумуляторов, дисплеях счетчиков и функциях управления нагрузкой/освещением.

Посмотреть полный список моделей контроллеров заряда

солнечные контроллеры заряда, солнечные зарядные контроллеры для продажи

солнечные зарядные контроллеры, солнечные зарядные контроллеры для продажи | Реноги Перейти к основному содержанию

  • Нужен ли мне контроллер солнечного зарядного устройства?

    Интеллектуальные контроллеры заряда солнечных батарей

    являются важной частью солнечных установок. Единственным исключением из необходимости контроллера солнечного зарядного устройства является наличие небольших панелей мощностью менее пяти ватт. Контроллер солнечного заряда находится между источником энергии и хранилищем и предотвращает перезарядку аккумуляторов, ограничивая количество и скорость заряда ваших аккумуляторов. Контроллеры заряда солнечных панелей 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 другие важные функции, такие как защита от перегрузки, отключение при низком напряжении и блокировка обратных токов.

  • В чем разница между контроллерами заряда MPPT и PWM (MPPT vs. PWM)?

    Необходимо рассмотреть два контроллера заряда: контроллеры широтно-импульсной модуляции (контроллеры ШИМ) и контроллеры отслеживания точки максимальной мощности (контроллеры MPPT). ШИМ-контроллеры являются более простыми в том смысле, что они снижают напряжение, поступающее от солнечных панелей к батареям. Это падение напряжения соответствует потере мощности, что приводит к эффективности зарядки 75-80%. Технология MPPT «находит» максимальную рабочую точку для тока и напряжения панелей при любых заданных условиях. Контроллеров заряда MPPT на самом деле 9Эффективность 4-99% с этим методом. Эта более высокая эффективность может помочь увеличить срок службы вашего аккумулятора. Солнечные контроллеры MPPT лучше работают в холодных облачных средах. Они подходят для более крупных систем, где ценно дополнительное производство энергии. Они работают лучше всего, когда батарея находится в низком состоянии заряда. Солнечные контроллеры заряда MPPT также идеально подходят для ситуаций, когда напряжение солнечной батареи выше, чем напряжение батареи. Основным недостатком использования контроллеров заряда солнечных батарей MPPT является их стоимость. Они дороже, чем ШИМ-контроллеры заряда. Контроллеры MPPT стоят от 100 до 700 долларов.

  • Контроллер заряда какого размера мне нужен?

    Контроллеры заряда рассчитаны на основе тока 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. Если бы ваша солнечная система была 12 вольт, а ваш ток 23 ампера, вам понадобится контроллер заряда как минимум на 23 ампера. Однако вам необходимо учитывать дополнительные 25% из-за факторов окружающей среды.

    Learn more