Кошик
954 відгуки
Сонячна електростанція 10кВт під "Ключ" за 8790$10кВт
+380
68
999-11-31
+380
32
253-91-13
Товари для стабільного і безперервного електропостачання
Корзина
Контролери заряду для сонячних панелей, їхні типи та переваги

Контролери заряду для сонячних панелей, їхні типи та переваги

Контролери заряду для сонячних панелей, їхні типи та переваги

Контролер заряду є одним із важливих елементів сонячних електростанцій. Правильний вибір того чи іншого контролера дозволить Вам максимально використовувати сонячні ресурси. Тому пропонуємо Вам переглянути невелику статтю присвячену таким контролерам

Контролер заряду є невід'ємним елементом сонячної електростанції від якого залежить не тільки працездатність системи, але й ефективність перетворення сонячного світла в електроенергію. Існує декілька типів контролерів заряду, що використовуються для сонячних батарей, це так звані ШІМ та MPPT контролери.

ШІМ контролери заряду для сонячних батарей

ШІМ контролери в  активній стадії процесу заряду використовують так звану широтно - імпульсну модуляцію ( ШІМ ) струму заряду (PWM - power wide modulation ). Такі контролери  підтримують функцію  температурної  компенсації струму заряду АКБ за допомогою зовнішніх датчиків для оптимального режиму заряду батарей. При цьому заряд АКБ відбувається до 100 %.

Процес заряду акумуляторної батарей, ШІМ контролером розбивається на чотири стадії:

  • Перша стадія полягає у заряді АКБ максимальним струмом. На цій стадії акумуляторна батарея отримує максимальний струм, який здатні видати сонячні модулі. При цьому плавно починає зростати напруга на АКБ
  • Друга стадія полягає у ШІМ заряді: коли напруга на АКБ досягає певного рівня, контролер починає підтримувати постійну напругу, зменшуючи зарядний струм за допомогою ШІМ технології. Така дія дозволяє запобігти перегріву і газоутворення в акумуляторі, а також провести повний заряд. Струм поступово зменшується в міру заряду акумуляторної батареї.
  • Третя стадія носить назву вирівнювання (т. н . Еквалізация ) більшість АКБ з рідким електролітом покращують свою роботу при періодичному заряді, при цьому вирівнюються напруги на різних банках АКБ і відбувається очищення пластин і перемішування електроліту. Еквалізація в деяких ШІМ- контролерах є опціональною, або ручної функцією.
  • Четверта стадія це стадія підтримання заряду: коли АКБ повністю заряджена, зарядна напруга зменшується для запобігання подальшого нагріву або газоутворення в батареї. АКБ підтримується в зарядженому стані ( stand by ).

Таким чином, використання ШІМ - контролерів дозволяє оптимально заряджати акумуляторні батареї,  відповідно до вимог виробників АКБ.

MPPT контролери заряду для сонячних панелей

MPPT контролери представляють собою останнє покоління контролерів заряду із найкращою технологією перетворення енергії,  що генерується від фотомодулів. Абревіатура MPPT в перекладі з англійської  Maximum power point tracker - слідкування за точкою максимальної потужності (ТММ). Ці контролери які самі вибирають оптимальне співвідношення напруги і струму, отриманих від фотомодулів. Такі контролери знімають більш високу напругу з сонячних батарей і конвертують її в оптимальну напругу для заряду АКБ. Одним словом ММРТ контролер перетворюють зайву напругу в корисний струм  наприклад у сонячний день, а у хмарний день все навпаки. Коли напруга на  фотомодулі  є нижчою напруги заряду АКБ контролер автоматично піднімає напругу зменшуючи при цьому зарядний струм і акумулятор заряджається ( правда вже не так інтенсивно ). Тому застосування МРРТ контролерів дозволяє отримувати від сонячних батарей на 15-30 % більше електроенергії в порівнянні з іншими контролерами .

Якщо розглянути стандартну вольт - амперну характеристику фотоелектричного модуля то, можна відзначити, що вироблена електроенергія може бути збільшена, якщо контролер заряду відстежуватиме точку максимальної потужності фотомодуля

MPPT контролер весь час стежить за струмом і напругою на фотомодулях, примножує їх значення і визначає струм - напругу, при яких потужність сонячної батареї є максимальною. Процесор аналізує стадії заряду, в яких знаходиться акумулятор (наповнення, насичення, вирівнювання, підтримка ) і на підставі цього регулює струм, що подається безпосередньо на АКБ. Точка максимальної потужності може обчислюватися різними способами. Як правило, контролер послідовно знижує напругу від точки холостого ходу до напруги на акумуляторі. Точка максимальної потужності буде знаходитися десь в проміжку між цими значеннями.

Положення точки максимальної потужності залежить від певного ряду чинників:

  •  від освітленості,
  •  температури модуля,
  • різнорідності використовуваних модулів, і т.д.

Контролер час від часу намагається злегка "відійти" від знайденої точки в обидві сторони, і якщо потужність при цьому збільшується, то він переходить на роботу в цій точці. За допомогою постійного перетворення напруги контролер підтримує різні напруги на вході і виході. Це схоже на роботу безступінчастої коробки передач в автомобілі, яка підтримує оптимальні оберти двигуна при різній швидкості руху автомобіля.

Кількість додатково отриманої енергії, яку видають MPPT контролери, складно оцінит. Основними чинниками, що впливають на додаткову виробку, є температура і рівень зарядженості акумуляторної батареї. Найбільша добавка буде помітна при низьких температурах модуля і розряджених АКБ

З наведеного графіку видно, як може змінюватися напруга в точці максимальної потужності при різних температурах модуля. Чим більше нагрітий сонячний модуль , тим нижче його напруга та відповідно,  вироблювана енергія.

Тому, як правило, при використанні MPPT контролерів сонячні модулі збирають на більш високу напругу. Основна маса контролерів відстежує точку максимальної потужності в досить широких межах. Таке рішення дозволяє збільшувати вироблення енергії сонячною батареєю при низькій освітленості. Однак, не слід робити занадто велику різницю між вхідною і вихідною напругою, так як це призводить до зниження ККД контролера.

Основні переваги контролерів MPPT

  • Відсутність втрат при заряді АКБ
  • Оптимальна робота при затіненні частині площі сонячних панелей
  • Підвищена віддача при слабкій освітленості і за хмарної погоди
  • Можливість використовувати більш високий вхідний напруга від фотомодулів
  • Дозволяє зменшити перетин кабелів
  • Дозволяє збільшити дистанцію від панелей до контролера
Попередні статті