Інтернет магазин VINUR
Корзина
Ми працюємо в штатному режимі! Доставляємо Вам товар з урахуванням безпеки!

Принципи роботи контролера заряду для сонячної батареї

  • 31.07.2018

Встановлюючи сонячні панелі, потрібно знати принцип роботи контролера сонячної батареї. Фотоелементи під'єднують до акумулятора через контролер. Правильна схема роботи контролера сонячної батареї забезпечує ефективний заряд накопичувача. Адже панелі виробляють напругу досить малого номіналу, і тому спочатку накопичують енергію для подальшого перетворення. Далі постійна напруга трансформується інвертором в змінне 220 В і використовується для живлення звичайних електроприладів.

принципи роботи контролера заряду для сонячної батареї

Функції контролерів

Акумулятори - примхливі, при неправильній експлуатації вони втрачають свою ємність або зовсім перестають працювати. Це відбувається з двох причин:

  • перезаряд
  • недозаряд

Перша причина обумовлена тим, що напруга заряду більше номінальної напруги акумулятора. Якщо не від'єднати пристрій в той момент, коли воно зарядилось до номінального значення - відбувається скипання рідини в його осередках з подальшим випаровуванням рідкого електроліту. А це спричиняє втрати ємності. Осередки з електролітом можуть втратити герметичність, внаслідок високого тиску, що утворюється при кипінні рідини. В такому випадку девайс втрачає властивість накопичувати енергію.

Друга причина полягає в тому, що акумулятори не люблять, коли їх заряджають в повному обсязі. І через кілька циклів заряду розряду можуть втратити первинну ємність. У більшості випадків це оборотний процес, все залежить від зношеності батареї. Втрата ємності обумовлена так званим «ефектом пам'яті». Особливо це явище актуально у свинцевих накопичувачів. Існують екземпляри з електродами з інших матеріалів, яким цей ефект практично не притаманний. Але коштують вони дорожче. Свинцеві накопичувачі хороші тим, що можуть давати великі пікові струми, що добре при харчуванні двигунів і споживачів індуктивного і ємнісного характеру.

На практиці акумулятори підключають до панелей послідовно з контролером заряду. Це пристосування допомагає функціонувати батареям в оптимальному режимі незалежно від всього і оберігає їх від передчасного зносу. Ці модулі стежать за станом батареї і в залежності від цього подають на клеми певні значення напруги і струму. При денному освітленні модуль фотоелементів генерує певну потужність. Її значення вказують в інструкції, але слід пам'ятати, що вона була знята в режимі холостого ходу. При приєднанні акумулятора вони зменшаться, так як він має деякий внутрішній опір. Рекомендовано проводити заряд струмом в 10 разів меншим, ніж потужність батареї. На практиці цього складно домогтися так як опір акумулятора змінюється при заряді. В розрядженому стані воно найбільше, в зарядженому - найменше. Тому правильно регулювати зарядний струм динамічно.

Типи схемотехніки

Принцип роботи контролера залежить від його типу. Він може бути побудований за двома основними схемотехніками, кожна з яких має свої плюси і мінуси:

  1. PWP
  2. MPPT

Перша має на увазі використання широко-імпульсної модуляції, а її абревіатура є скороченням від Power Width Modulation. Чим більше заряджається батарея, тим більше шпаруватість заряджаючих імпульсів струму. Тобто зарядка відбувається імпульсами однаковою амплітуди. Частота повторення імпульсів тим вище, чим менше напруга на клемах.

Другий тип досконаліше першого, і хоча і використовує ШІМ, але набагато розумніше. Справа в тому, що опір батареї в ході заряду змінюється, тобто нелінійно. Сонячна панель ж видає на холостому ходу стабільне значення потужності. При роботі на батарею, напруга, що видається джерелом, - просідає. Струм також зменшується. Неузгодженість опорів веде до втрат потужності. MPPT контролери мають постійний внутрішній опір для вхідного струму. А це дозволяє найбільш повно використовувати потужність. Далі вона потрапляє на перетворювач, який вiддає таку напругу і струм, які в даний момент часу оптимальні. Вбудований перетворювач встановлює на клемах такий струм і напругу, які в даний момент ефективніше її зарядять. В результаті батарея не відчуває перевантажень і автоматично відключається після циклу зарядки.

схема роботи контролера заряду сонячної батареї

Порівняння типів схемотехніки

MPPT контролери досконалішi тим, що найбільш повно витягають з джерела електроенергії потужність. Їх ККД вище, що помітно при наявності великого числа панелей. Але їх схемотехніка складніше, а значить і дорожче. Для багатьох малопотужних електростанцій цілком можна застосувати і PWP-девайси, а втрати не такі істотні. MPPT модулі більш "розумні" і можуть працювати не тільки в режимі накопичення, але і живлення навантаження.