Какой контроллер выбрать для солнечной батареи

Содержание

Контроллер заряда для солнечной батареи: описание и сфера применения

Какой контроллер выбрать для солнечной батареи

Контроллер заряда солнечной батареи нужен при сборке электростанции, работающей от света. Если в ветрогенераторе достаточно просто установить мощный диод, который будет предотвращать утечку тока обратно на генератор и плату защиты батареи, то в солнечных панелях потребуется более сложное устройство, способное динамически регулировать нестабильное напряжение.

Базовые понятия о работе солнечной электростанции

Любая солнечная электростанция, применяется ли она на крупном предприятии или на небольшом дачном участке, состоит из четырех основных модулей. Это непосредственно солнечные панели (монокристаллические или поликристаллические), контроллер заряда, аккумулятор и инвертор.

Схема солнечной электростанции

Работает эта схема следующим образом:

  1. Находясь под солнцем, солнечные панели вырабатывают напряжение, которое поступает на контроллер заряда. Он повышает (реже – понижает) входное напряжение до необходимых для заряда аккумулятора пределов и одновременно препятствует его разряду. Напряжение с контроллера заряда поступает на емкую аккумуляторную батарею.
  2. Использование солнечных панелей без аккумулятора нецелесообразно, так как при небольшом изменении освещенности могут возникать значительные перепады напряжения, которые устройство стабилизировать не в состоянии.

Зарядное устройство при этом продолжает работать и питание будет восстановлено, как только напряжение на аккумуляторе поднимется. При этом параллельно производится подключение инвертора, который преобразует постоянное напряжение в привычный нам переменный ток 220 вольт.

Подключать большие нагрузки к такой схеме не стоит, так как можно вызвать перегрузку инвертора или преждевременный разряд аккумулятора. Накопленный за день заряд подходит для освещения комнат, а также маломощных электроприборов, которым не страшна модифицированная синусоида.

Какие бывают контроллеры заряда

В серийном выпуске имеются два вида контроллеров заряда для солнечных панелей – PWM и MPPT. У обоих типов есть достоинства и недостатки.

Контроллеры PWM

Устройства с широтно-импульсной модуляцией, или PWM контроллеры, уже считаются устаревшими. В их основе лежит простая ШИМ, который удерживает напряжение на выходе посредством изменения скважности генерируемого им сигнала.

Обычно он снимает напряжение с выходного контура DC-DC преобразователя, тем самым поддерживая на выходе некоторое заранее определенное напряжение (чаще всего 12-14 вольт, однако встречаются модели и с другими параметрами). Импульсы поступают на высокочастотные транзисторные ключи, которые управляют питанием дросселя.

В результате на последнем возникают быстрые подъемы и спады напряжения, амплитуда которых зачастую в несколько раз превышает входные параметры. На выходе напряжение стабилизируется диодом и выравнивается конденсатором.

К преимуществам PWM можно отнести:

  • их стоимость;
  • высокую надежность;
  • простоту конструкции.

Контроллеры МРРТ

Принцип работы MPPT практически ничем не отличается от PWM за исключением того, что генерацию импульсов для работы преобразователя выполняет не широтно-импульсный модулятор, а небольшой компьютер, имеющий собственные процессор и память. Он постоянно контролирует напряжение и силу тока как на входе, так и на выходе преобразователя, а также температуру внутренних радиоэлементов.

Благодаря этому достигается максимальная производительность работы солнечных панелей, практически без потерь на рассеивание тепла. Все параметры задаются микропрограммой контроллера.

Аппарат типа МРРТ подходит крупных предприятий и промышленных электростанций, благодаря:

  • высокой производительности;
  • быстрой окупаемости.

Поиск прибора

Как выбрать контроллер заряда для солнечной батареи для ежедневной эксплуатации? Прежде всего решите, какие источники альтернативной энергии вы будете задействовать. При использовании одновременно как солнечных панелей, так и ветрогенератора, вам понравится гибридный, который позволяет либо задействовать их одновременно, чтобы обеспечить зарядку аккумулятора, либо попеременно.

Подберите себе оптимальное рабочее напряжение для работы вашего оборудования. В качестве накопителя может быть использована свинцово-кислотная аккумуляторная батарея на 12 вольт и 60 ампер-часов из автомобиля. Найти контроллер на это напряжение будет проще всего ввиду их распространенности.

К сожалению, большинство инверторов требует напряжения 24 вольта и выше, что делает невозможным их использование с одним аккумулятором.

В этом случае вам придется дополнительно покупать балансир, чтобы обеспечить равномерный износ двух батарей и контроллер подороже, работающий с более высоким напряжением (или два контроллера, запитанных от независимых источников тока, – например, от разных солнечных панелей).

Себе можно приобрести PWM контроллер для солнечной батареи. Он не очень дорогой, а небольшая разница в КПД практически не отразится на скромном хозяйстве. Зато благодаря высокой надежности вы покупаете его раз и навсегда. PWM контроллеры не требуют настройки и дополнительного обслуживания во время эксплуатации.

Где купить

Купить контроллер заряда можно на алиэкспрессе. Там предлагается большой выбор устройств, как PWM, так и MPPT. Также ознакомьтесь с обзорами на ту или иную продукцию от реальных покупателей.

Более дешевые варианты вы можете поискать на радиорынках. Обратите внимание: когда вы покупаете товар с рук, убедитесь, что в комплекте идет инструкция или на приборе наглядно обозначено, как его подключать.

Выбирать его нужно аккуратно, в противном случае существует риск приобрести некачественный прибор.

Покупать подержанные устройства не рекомендуется, особенно МРРТ. Связанно это с тем, что интегральные схемы от постоянной работы постепенно деградируют. В них могут возникать как механические повреждения от перепадов температуры, так и внутрислойные короткие замыкания, из-за чего внешне рабочее устройство будет работать нестабильно.

Контроллер заряда своими руками

Изготовить простой контроллер заряда своими руками можно, использовав минимум радиоэлементов. При изготовлении этого устройства от вас потребуются определенные навыки в работе с паяльником и изготовлении монтажных плат.

В интернете можно найти массу схем. Например, здесь: https://poluchi-teplo.ru/soln/izgotovlenie-kontrollera-dlya-solnechnoy-paneli.html есть несколько интересных идей, о том, как реализовать прибор, который может проверять заряд батареи и при необходимости включать зарядное устройство.

Схема контроллера Майкла Дэвиса

Из-за того, что данный контроллер заряда солнечной батареи прост, схема устройства выполняет только самые базовые функции и не может повышать напряжение для зарядки в условиях низкой освещенности.

Также можно изготовить самодельный балансир, который позволит одновременно задействовать несколько источников альтернативной энергии – например, ветрогенератор и солнечные панели. Сделать его можно так: http://e-veterok.ru/kontroller-dlya-solnehnoy-paneli.php.

Можно изготовить прибор на платформе Ардуин, однако это потребует от вас не только навыков в радиомонтаже, но и умения программировать на ассемблере и машинных кодах.

Если вы не уверены в своих силах, можно прибегнуть к готовой схеме, однако учтите, что она значительно сложнее аналогов и требует изготовления печатной платы для монтажа микроконтроллера. Подробно процесс изготовления описан здесь: http://robocraft.ru/blog/3413.html.

Схема контроллера заряда от солнечной батареи

Собрать надежный солнечный генератор просто, если покупать надежные и популярные элементы. Правильно собранное и надежное устройство при домашнем использовании полностью окупится за 2-3 года, а на предприятии – еще быстрее.

Источник: https://3batareiki.ru/akkumulyatory/kontroller-zaryada-solnechnoj-batarei

Как выбрать контроллер заряда для солнечных батарей

Какой контроллер выбрать для солнечной батареи

В 21 веке каждый образованный человек знает о существовании альтернативной добычи полезных ресурсов, солнечных батареях, возможности трансформирования энергии солнца в электрический ток, и выгоде использования. При этом мало кто задумывается, что простого подключения батареи к источнику питания недостаточно для эффективной работы.

Прямое подключение источника альтернативной энергии без использования контроллера заряда обеспечивает питание до фактического значения предельного напряжения, то есть ещё за несколько часов до его полной зарядки. Что в свою очередь непосредственно оказывает негативное влияние на срок эксплуатации и качество работы устройств. Постоянный недозаряд батареи также существенно сокращает срок эксплуатации оборудования.

Использование фотоэлектрических систем без контроллера заряда акб (аккумуляторов) от солнечных батарей является малоэффективным. Такой аппарат может выступать, как в качестве отдельного агрегата, так и устанавливаться в инверторы или блоки бесперебойного питания.

Разновидности контроллера заряда

Для того, чтобы выбор контроллера заряда солнечной батареи был сделан правильно, необходимо изучить все разновидности аппаратов и выбрать наиболее подходящий. В настоящее время большой популярностью пользуются 2 вида, а именно: ШИМ и МРРТ.

Контролер заряда ШИМ

Принцип работы ШИМ контроллера заряда солнечной батареи основан на достижении постоянного напряжения на аккумуляторе. Главными достоинствами аппаратов являются: предотвращение возможности перегрева, повышение способности принятия, автономное регулирование расхода заряда с учётом «возраста» оборудования.

(Широтно-импульсная модуляция -англ. pulse-width modulation (PWM)

Мррт регулятор заряда

Работа MRRT контролера заряда для солнечных батарей основана на поиске точки максимальной мощности.

Простыми словами, это поиск значения напряжения и силы тока, при которых параметры яркости света, нагрева и угла падения лучей будут максимально эффективными.

Простая реализация системы накопления ресурсов не в состоянии самостоятельно справиться с поставленной задачей. Поэтому для реализации таковой устанавливаются аппараты контроля типа МРРТ.

Отслеживание точки максимальной мощности — MPPT Maximum power point tracking for low power photovoltaic solar panels

Тонкости выбора контроллера заряда

Среди широкого ассортимента моделей следует остановить свой выбор на том, который наиболее подходит по следующим параметрам:

  • Входному напряжению. Показатели максимально допустимого напряжения должны быть больше значений холостого хода с учётом запаса в 20%. Он необходим для обеспечения работоспособности системы в аномальные дни, которые отличаются от условий паспортных измерений.
  • Суммарной мощности. Показатели суммарной мощности батарей не должны превышать значение произведения выходного тока на напряжение системы с разряженными аккумуляторами, учитывая запас в размере до 20%.
  • Защитой. Зачастую различные модели имеют собственный набор защит, который состоит из показаний от перезарядки, перегрева, наличия коротких замыканий и так далее. Они обеспечивают надёжную, качественную и стабильную работу системы.
  • Интенсивностью солнечной радиации. В самый жаркий день интенсивность радиации может достигать до 1250 Вт/м2, а замер производиться зачастую при показателях на 250 Вт/м2 меньше. Это предполагает на 20-15% увеличение по мощности. Конечно такая ситуация редкость, но её необходимо учитывать.

Какой контроллер заряда купить?

Если рассматривать каждый из видов по отдельности, следует обратить внимания на некоторые нюансы выбора контроллера заряда для солнечных батарей, а именно:

  • Для ШИМ контролеров необходимо внимательно изучить показания тока. Он должен быть больше или совпадать с показаниями тока короткого замыкания, включая запас в 10%.
  • Для регуляторов заряда МРРТ модель выбирается по номинальному показанию мощности, которая рассчитывается исходя из произведения показаний выходного тока и напряжения системы. Результат должен быть равен либо больше сумме мощностей количества используемых батарей в системе.

Учитывая вышеизложенные тонкости выбора прибора, каждый потребитель имеет возможность самостоятельно подобрать наиболее подходящую модель для имеющейся экологически чистой системы добычи электрической энергии.

Источник: https://www.solar-battery.com.ua/kak-vyibrat-kontroller-zaryada/

Какой контроллер выбрать для солнечных батарей

Какой контроллер выбрать для солнечной батареи

2 января 2019

Автономные гелиосистемы, которые не требуют подключения к общей сети, состоят из множества элементов: солнечных батарей, инвертора, аккумулятора, реле и т.д. Ключевую роль в системе занимает контроллер.

Он регулирует работу гелиосистемы и управляет аккумулятором. задача контроллера — не допустить разрядки аккумулятора, а также не позволить ему перегружаться.

Это позволяет продлить срок службы аккумулятора и предупредить его поломку в случае перегрузок.

Как подобрать контроллер заряда для солнечных батарей

В первую очередь стоит обратить внимание на такие параметры, как:

  • Входное напряжение. Взгляните на информацию в техпаспорте: там указывается максимальное напряжение и напряжение «холостого хода» солнечной батареи. Первый параметр должен быть на 20% выше «холостого хода». Даже если производители указали в документациях завышенные показатели, с этим нехитрым расчетом подобрать подходящий контроллер — реально и без специалиста. Учитывайте и то, что при высокой активности Солнца (в летний период), напряжение в солнечных батареях будет на порядок выше, чем указано в техпаспорте.
  • Наличие защиты. Многие модели оснащаются дополнительной защитой от различных неприятных ситуаций: неправильное подключение полярности, короткие замыкания, удар молнии, перегрев, разрядка в ночное время и т.п. Выбирайте контроллер с учетом индивидуальных потребностей: например, если в вашем регионе грозы — частое явление, тогда защита от удара молнии пригодится.
  • Номинальный ток. Для моделей каждого типа устройства он свой. Для PWM-контроллеров номинальный ток на 10% выше тока короткого замыкания солнечного модуля. Для MPPT моделей номинальный ток вычисляется, исходя из мощности, которая должна быть равна или немного превышать произведение напряжения солнечной батареи на ток регулятора.

В период высокой инсоляции без контроллера не обойтись: случаются перегрузки, и вся гелиосистема способна выйти из строя. Чтобы этого не произошло, необходимо дополнительно рассчитать показатели номинального тока «про запас».

Всегда лучше приобрести более дорогой контроллер с высокими параметрами мощности.

Для вычисления показателей, необходимых для расчета «запаса», к полученным значениям по номинальному току прибавьте еще 20% мощности — этого достаточно, чтобы спасти гелиосистему от перегрузок.

Обзор контроллеров солнечной батареи: разновидности

По своему устройство различают четыре типа контроллеров (не считая самодельных):

  • On\Off — отключает заряд по достижению верхнего предела напряжения;
  • PWM — для понижения заряжающего тока при максимальных нагрузках;
  • МРРТ — сложная система, снимающая высокое напряжение с батарей с последующей оптимизацией нагрузки;
  • гибридные — созданы для комбинированных систем (солнечные модули + ветряки) для сброса избыточной энергии.

Чем сложнее модель, тем выше ее стоимость. Поэтому устройства типа «On\Off» всегда будут стоить дешевле, чем МРРТ. Необязательно покупать последнюю новинку техники, если вам необходим простой контроллер для солнечной батареи на даче. В этих случаях модели «On\Off» будет достаточно.

Если вам необходимо позаботиться о гелиосистеме, работающей на постоянной основе и служащей для обеспечения электроэнергией жилого дома, тогда стоит задуматься о приобретении PWM или МРРТ моделей. Гибридные модели актуальны только для владельцев комбинированных систем.

Они строятся на базе МРРТ или PWM с той разницей, что у них используются вольтамперные системы исчисления.

Советы по выбору контроллера для солнечной батареи

Чтобы не совершить ошибку при покупке, учитывайте такие аспекты:

  • Мощность солнечных батарей не должна превышать мощности контроллера — это приводит к поломке. Учитывайте, что не каждое устройство располагает функцией ограничения мощности. На деле такой опцией оснащены только модели от продвинутых производителей. К примеру, линейка «Tracer A» от компании EpSolar. Подобный ограничитель указывается в технических характеристиках.
  • В расчетах учитывайте, что из-за низких температур общий показатель КПД гелиосистемы увеличивается, в то время как показатель номинальной мощности (в техпаспорте) указывается для средней температуры 25°С. Для примера: у кремниевых батарей температурный коэффициент колеблется от 0,3% до 0,5% на градус по Цельсию. Значит, для -25°С мощность увеличится на 20%. Если не брать это во внимание, то высок риск купить неподходящий контроллер.
  • Никогда не устанавливайте контроллер с меньшим номиналом — он сломается, даже если вы собираетесь использовать его для неполной нагрузки. Ситуации случаются разные, и от капризов погоды не застрахован никто.
  • Сами производители отмечают, что лучший контроллер для солнечных батарей — тот, который оснащен температурной компенсацией зарядных напряжений. От температуры аккумулятора зависит предельное напряжение зарядки. Иными словами, с наличием встроенного или подключенного температурного датчика вы сможете следить за перегревом устройства. Это позволяет избежать поломок и повысить точность работы аккумулятора.
  • Для измерения выработки энергии от Солнца учитывайте среднемесячные значения за пять-семь лет — не только последние показатели. Это позволяет увидеть широту колебаний солнечного массива и выбрать не только подходящие модули, но и соответствующий им контроллер.

Источник: https://altenergiya.ru/sun/kontroller-dlya-solnechnyx-batarej.html

Как выбрать контроллер заряда для солнечной батареи?

Какой контроллер выбрать для солнечной батареи

Солнце – хороший источник энергии, альтернатива электричеству. Частицы света ны – преобразуются в энергию устройствами, называемыми солнечными батареями. Данная технология уже активно используется как в сугубо научных целях, так и обычными людьми по всему миру. Солнечные батареи обладают рядом существенно выгодных для использования преимуществ:

  • Это хорошее вложение средств. В регионам с хорошей погодой, где нет недостатка в солнечном свете, использование солнечных батарей полностью экономически оправдано. Это позволяет существенно сэкономить денежные средства по сравнению с использованием электроэнергии. Такой подход называется вложением в энергоэффективность.
  • Благодаря использованию контроллеров энергии и инверторов есть возможность регулировать работу солнечной батареи и предотвращать выработку излишней энергии.
  • Помимо экономии денежных средств установка солнечной батареи поможет повысить стоимость жилья в глазах покупателей и увеличить его рыночную цену.
  • Ну и не стоит забывать, что использование альтернативных источников энергии помогает сохранить окружающую среду, бороться с глобальным потеплением и загрязнением атмосферы вредными выбросами химических веществ и сжиганием топлива.

Принцип действия солнечной батареи весьма прост. На открытых и хорошо освещаемых поверхностях устанавливаются специальные модули, которые захватывают частицы света.

Фотоны передаются непосредственно в батарею, которая вырабатывает электрический ток определённой силы и величины.

Аккумулятор в батарее призван накапливать заряд и контролировать действие солнечной батареи, чтобы она не вырабатывала излишки тока.

Что такое контроллер и его основные функции

Контроллер заряда – это модуль, который обеспечивает нормальное функционирование аккумулятора солнечной батареи.

Если не использовать контроллер, то за достаточно короткие сроки использования аккумулятор может перестать работать или попросту “перегореть” в следствие перепадов напряжения производимого электрического тока.

Кроме того контроллер регулирует уровень заряда аккумулятора, что позволяет контролировать действие солнечной батареи и не вырабатывать излишнее количество электрического тока.

Основные принципы выбора контроллера для солнечной батареи

Выбор контроллера происходит, учитывая несколько основным параметров его действия и действия всей солнечной батареи в целом. Его выбирают, исходя из:

  • выполняемых контроллером функций;
  • мощности контроллера;
  • типа используемого аккумулятора;
  • по мощности применяемых комплектующих солнечной батареи;
  • в зависимости от цены;
  • в зависимости от производителя;

Следует остановиться на каждом из них подробнее.

Выбор контроллера по функциям, которые он выполняет

В наш век высоких технологий даже к контроллеру предъявляются высокие требования. В первую очередь, он должен быть удобен в использовании и хорошо оснащён.

На контроллере должен находиться дисплей, отображающий основные показатели работы. Производители должны обеспечивать удобный ввод необходимых параметров работы контроллера.

Помимо дисплея контроллер должен содержать приборы отображения уровня электрического тока в цепи и управления другими агрегатами в составе батареи.

Одна из основных функций контроллера – предохранение аккумулятора от перегрева. Он должен хорошо сочетаться с различными моделями аккумуляторов, чтобы обеспечивать каждому устройству комплексную защиту от перегрева, перепада напряжения электрического тока и других неблагоприятных факторов.

Уровень напряжения в цепи должен определяться устройством автоматически. Он должен отображать, в достаточном или в избыточном количестве вырабатывается электрический ток, а таймер должен показывать, через какое время отключится нагрузка солнечной батареи.

Выбор контроллера по мощности

В случае, если аккумулятор имеет большую ёмкость, то необходимо, чтобы контроллер, а также модули солнечной батареи, обладали высокой мощностью. В противном случае аккумулятор просто не будет должным образом заряжаться, а при длительном использовании без достаточной подзарядки электрическим током просто перестанет работать в достаточно короткие сроки.

Другой вариант, если аккумулятор имеет маленькую ёмкость. Эта проблема была актуальная скорее для старых контроллеров.

Даже при достаточном наполнении аккумулятора электрический ток продолжал вырабатываться, и контроллеры, не имевшие на тот момент механизмов контроля питания, продолжали подзаряжать аккумулятор.

Это приводило к выходу из строя электролитов, повреждению схем и, в конечном итоге, порче самого аккумулятора. Современные контроллеры оснащены встроенными компьютерами, позволяющими контролировать уровень подачи электрического тока в аккумулятор.

Выбор контроллера в зависимости от типа используемого аккумулятора

Каждый вид аккумулятора изготавливается из строго определённых химических веществ, поэтому они могут существенно отличаться друг от друга, в том числе по используемой программе заряда. В зависимости от выбранной программы регулируются электрический ток и напряжение.

Правила подбора контроллера по используемым комплектующим

Для нормального функционирования контроллера необходимо знать параметры батареи в целом. В частности, номинальные ток и напряжение. Контур солнечной батареи находится под напряжением, контролируемым контроллером, это и есть номинальное напряжение.

При правильных условиях эксплуатации контур солнечной батареи вырабатывает электрический ток, так называемый номинальный ток. Произведение номинального тока и номинального напряжения представляет собой номинальную мощность. Производители должны указывать максимальную мощность мощность солнечной батареи.

Но в ходе работы она, как правило, меньше. При достижении уровня мощности, который выше указанного производителем, происходит перегрев контроллера, и он может сгореть. Поэтому крайне важно выбирать контроллеры, оснащённые предохранителями.

Они позволяют устройству действовать где-то ещё около 10 минут после достижения максимальной мощности и выше.

Выбор контроллера по цене

Контроллеры, как и все товары, могут иметь разную стоимость в зависимости от технологического обеспечения и выполняемых функций. Человеку, педантично относящемуся к установке солнечной батареи, обычно важно соблюсти все необходимые параметры и даже чуть больше.

В таком случае можно выбрать контроллер с возможностью удалённого управления, оснащённый встроенным компьютером, микрочипами и всевозможными датчиками. Это современно и удобно, но и стоить такое удовольствие будет достаточно дорого.

Если же вопрос технологического оснащения стоит недостаточно остро, можно значительно сэкономить деньги, выбрав достаточно простой контроллер без излишеств. На сэкономленные деньги вполне возможно купить ещё одну солнечную батарею.

Выбор контроллера в зависимости от производителя

Следует помнить, что контроллер – это важная составляющая солнечной батареи. Поэтому необходимо разумно подойти к вопросу выбора производителя. В первую очередь нужно обратить внимание на страну производства.

Наиболее качественные устройства выпускают европейские и американские производители, а также китайские фирмы известных брендов. Более мелкие предприятия Китая могут выпускать менее качественные комплектующие для солнечных батарей, которые отличаются низкой ценой.

Поэтому стоит с опаской относиться к данным фирмам. Российский рынок контроллеров развит ещё недостаточно хорошо.

Другим моментом является специализация предприятия. Стоит выяснить, занимается ли фирма выпуском комплектующих для солнечных батарей, или контроллеры являются лишь частью продукции её выпуска.

В первом случае приборы будут отличаться более высоким качеством, ведь, как правило, для их разработки и тестирования создаётся специальный отдел, в котором работают грамотные специалисты.

Во втором случае к разработке контроллеров подходят менее тщательно, так как это лишь один из немногих продуктов выпуска фирмы.

Таким образом, солнечные батареи – это экономически выгодный источник энергии. Правильный подбор комплектующих позволит обеспечить её высокую мощность и долгий срок службы.

Источник: https://econrj.ru/stati/solnechnie-jelektrostancii-i-vsjo-s-nimi-svjazannoe/kak-vibrat-kontroller-zarjada-dlja-solnechnoj-batarei.html

Какой контроллер для солнечных батарей установить с вашими панелями

Какой контроллер выбрать для солнечной батареи

Основной сложностью использования солнечной энергии в быту является ее накопление.

Солнечная батарея вырабатывает электричество только в период воздействия света, но пользоваться электрикой приходится и вечером и ночью.

Напрямую подключать солнечные батареи к аккумуляторам нельзя – сломается и то и другое. Используются специальные устройства – контроллеры солнечных батарей, которые можно собрать своими руками или приобрести готовые.

Виды контроллеров

Существует три типа контроллеров для солнечных батарей, отличающиеся своей функциональностью и ценой соответственно.

  • ON/OFF контроллер – самый простой из существующих. Редко применяется в современных системах, т.к. имеет массу недостатков. Суть его работы заключается в том, что он просто отключает поступление электричества с солнечной панели при достижении максимального заряда батареи. Напряжение и сила тока при этом будет изменяться в зависимости от интенсивности работы самих панелей. АКБ при этом сама регулирует сколько «взять» тока.Контроллер ON/OFF

В итоге, максимальный ток достигается при 70% уровня заряда, контроллер срабатывает. Батарея быстро приходит в негодность. Двумя ощутимыми достоинствами такого устройства является его стоимость и возможность собрать такой контроллер солнечных батарей своими руками.

  • ШИМ или PWM – контроллеры обеспечивают ступенчатую зарядку АКБ путем переключения между различными режимами заряда. Эти режимы, в свою очередь, выбираются автоматически в зависимости от степени разряженности аккумулятора. АКБ заряжается до 100% за счет повышения напряжения и понижения силы тока. Недостатком такого контроллера являются потери при зарядке аккумулятора – до 40%
  • MPPT контроллер. Наиболее экономичный и современный способ организовать зарядку аккумуляторной батареи от солнечных панелей. Этот вид контроллеров работает по вычислительной технологии. В каждый момент времени он сравнивает напряжение, подаваемое с солнечных панелей с напряжением на аккумуляторе и выбирает оптимальные преобразования для того, чтобы получить максимальный заряд АКБ.
  • Какой выбирать

    Как видно из описаний, первый вариант (ON/OFF контроллер) – совсем не подходит для длительного использования. Т.е. если он у вас имеется, то его можно поставить для тестирования работы системы, но затем заменить на ШИМ (PWM) контроллер или MTTP.

    Последний – предпочтительнее. Технология MTTP предусматривает КПД контроллера солнечных батарей на уровне 93-97%, тогда как ШИМ дает только 65-70%. Если учитывать стоимость солнечных панелей, то покупка более дорогого контроллера оправдывается эффективностью их использования.

    Стоимость

    Система электроснабжения от солнечных батарей собирается, прежде всего, для экономии средств, поэтому цена на отдельные детали – очень важный момент. Предлагаемые варианты прошли испытание временем и являются оптимальным по сочетанию цена/качество:

    • Solar controller 20a ссылка на алиэкспресс (откроется в новом окне) – стоимость 20,75$ – простое управление, яркий ЖК дисплей, понятный интерфейс. Отлично справляется с задачей по заряду АКБ. Технология ШИМ (PWM). Имеется возможность подключения через USB к компьютеру для настройки.
    • MPPT Tracer 2210RN Solar Charge Controller Regulator ссылка на алиэкспресс (в новом окне), цена 75$ – MTTP контроллер на 20А – качественный и надежный, сертифицированный, распознает день/ночь. Высокий КПД – 97%

    , контроллер своими руками

    Контроллер для солнечных батарей можно собрать своими руками, однако это тоже требует определенных вложений. Так, на сборку простенького ШИМ контроллера вам придется потратить 10$ на детали и 2-3 часа работы с паяльником.

    При стоимости готового изделия 20$ – такая перспектива уже не кажется раумной. Собрать качественный MPPT – контроллер в домашних условиях – вообще занятие невозможное, нужно и оборудование и соответствующий софт.

    Ролик будет полезен тем, кто любит и умеет пользоваться паяльником.

     Дополнения к видео: схема контроллера, расположение деталей на печатной плате:

    Схема контроллера солнечной батареи LAY печатной платы Расположение деталей на плате

    Бестопливный генератор – способ заработать на безграмотности Выгодно ли покупать комплектом солнечные батареи для дачи Виды садовых светильников и фонарей на солнечных батареях, как и где использовать. Реальное применение тонкопленочных солнечных батарей

    Все права защищены © 2019

    «Электрика в доме»

    Источник: http://electricadom.com/kontroller-dlya-solnechnykh-batarejj-i-kak-vybirat.html

    Контроллер для солнечной батареи

    Какой контроллер выбрать для солнечной батареи

    Контроллер – электронный прибор, отвечающий за контроль и регулировку заряда аккумуляторной батареи. Различные модели отличаются по конструкции и режиму работы.

    On/Off контроллер

    Наиболее дешевый аппарат. Отличительная черта данного типа аппарата в том, что при достижении определённого максимального показателя напряжения аппарат отсоединяет блок солнечных батарей от аккумуляторов, и зарядка приостанавливается.

    Контроллер этого типа применяются редко, т. к. при их использовании происходит неполный заряд батарей, что плохо отражается на их состоянии, и в продолжительной перспективе, приводит к полному выходу из строя.

    Единственный плюс у данного типа – низкая стоимость.

    ШИМ (PWM) – контроллер

    В основу работы данного типа электронного устройства заложена широтно-импульсная модуляция. В процессе эксплуатации контроллер этого типа, прекратив заряжать аккумуляторную батарею, не отключает солнечные панели, что позволяет полностью зарядить АКБ. Как правило, такие аппараты используются в установках небольшой мощности, до 2,0 кВт.

    МРРТ – контроллер

    Это наиболее дорогие по стоимости устройства. Работа приборов данного типа основана на управлении пиками, выходящими на максимальный энергетический уровень. Данный тип контроллера более эффективен при использовании и сокращает сроки окупаемости солнечных электрических станций.

    Какие параметры контроллера необходимо учитывать

    Чтобы определить критерии при выборе контроллера, необходимо сформулировать функции, которые он выполняет, к ним можно отнести следующие:

    • Обеспечение заряда аккумуляторной батареи;
    • Отключение аккумуляторной батареи при полном заряде в автоматическом режиме;
    • Отключение нагрузок при минимальном заряде в автоматическом режиме;
    • Подключение нагрузок при восстановлении заряда;
    • Подключение фотоэлементов при заряде аккумуляторной батареи в автоматическом режиме.

    Определившись с функциями, за выполнение которых отвечает контроллер, можно сформулировать параметры, которые обязательно учитывают при выборе устройства.

    Основных параметров два, это:

    1. Напряжение, которое фиксируют на входе. Максимально допустимое напряжение может на 15 — 20% быть выше, чем на «холостом ходу» солнечной панели.
    2. Показатели номинального тока. Для ШИМ (PWM) контроллера этот количественный показатель должен быть выше на 10% показателя тока при коротком замыкании в работе солнечной панели. MPPT-контроллер выбирают по мощности, которая должна быть выше величины произведения выходного тока регулятора и напряжения всей системы, плюс 20% от полученного значения, для создания запаса мощности в периоды активного солнца.

    Современные модели контроллеров оснащены разнообразными защитными механизмами и возможностью работы в разных режимах. Наличие подобных элементов в конструкции того или иного прибора не влияет на основные параметры при его выборе, но дополнительно стимулирует приобретение той или иной модели.

    К таким элементам защиты можно отнести:

    • Защита от подключения неправильной полярностью;
    • Защита на входе от случаев короткого замыкания;
    • Защита во время нагрузок от короткого замыкания;
    • Защита от перегревов;
    • Защита на входе от высоких нагрузок напряжения;
    • Защита от ударов молний;
    • Схемы предотвращения ночного разряжения аккумуляторных батарей;
    • Электронные предохранители.

    Как выбрать контроллер для заряда солнечных батарей

    Чтобы выбрать необходимый контроллер, необходимо определиться, какие солнечные панели установлены, или планируется установить. Далее необходимо рассчитать их мощность, определить, на какое рабочее напряжение они рассчитаны, уточнить прочие параметры формируемой системы.

    Затем изучают параметры, предъявляемые к контроллеру, и увязывают их с характеристиками системы, в которой будет работать устройство.

    Когда технические величины определены и отвечают предъявляемым к ним требованиям, необходимо выбрать страну и фирму производителя устройства, решить из какого ценового диапазона следует выбрать котроллер. Определиться с местом приобретения и купить выбранный аппарат.

    Как сделать контроллер своими руками

    При наличии знаний в области электроники и умения обращаться с паяльником, можно изготовить контроллер заряда из подручных материалов самостоятельно. Конечно, это будет простейший из видов контроллеров, так называемый тип «On/Off» контроллеров.

    В приведенной внизу схеме с помощью электронных компонентов формируется сигнал, получаемый от солнечных панелей. Транзисторы, установленные в схеме, управляют работой последней, резисторы регулируют параметры переключения режимов работы, а микросхемы выполняют роль операционного усилителя и регулятора параметров.

    Хотя из приведенной схемы видно, что изготовить подобный элемент системы несложно, к тому же всегда схему можно дополнить и доработать, но все же несмотря на очевидную простоту, использовать контроллеры, изготовленные подручными средствами самостоятельно не рекомендуется, дабы избежать неблагоприятных последствий, таких как вывод из строя аккумуляторных батарей.

    Можно ли обойтись без контроллера для солнечной батареи

    Иногда при самостоятельной разработке солнечной электрической станции возникает вопрос, а можно ли обойтись без контроллера? Для ответа на поставленный вопрос необходимо вспомнить о роли данного устройства в системе преобразования солнечной энергии в электрическую. Если сформулировать коротко, то — контроллер управляет процессом заряда аккумуляторных батарей.

    При отсутствии данного элемента схемы управления, возможно закипание электролита в АКБ, что в свою очередь приведет к повреждению аккумуляторной батареи, стоимость которой значительно превышает стоимость контроллера. Из этого делаем вывод, что работа солнечной электрической станции в автоматическом режиме без контроллера недопустима.

    Единственный случай, когда можно исключить контроллер из схемы управления — это не продолжительное по времени использование солнечных панелей.

    В этом случае, в цепь зарядки АКБ, устанавливается вольтметр и в моменты, когда заряд достигает пиковых значений, аккумуляторные батареи в ручном режиме отключают.

    После прохождения пиковых нагрузок, цепь зарядки, опять же в ручном режиме, включается в работу.

    В настоящее время изготовлением разнообразных электронных устройств занимается большое количество отечественных и зарубежных компаний. Стоимость контроллеров разнообразных типов колеблется от 5,0 до 10,0 тысяч рублей, поэтому нет необходимости изготавливать такое сложное электронное устройство самому или вообще исключать его из схемы управления солнечной электростанции.

    Получив экономию в малом, можно потерять больше при выходе из строя АКБ, к тому же работа в автоматическом режиме, которую осуществляет прибор, изготовленный профессионалами, позволяет экономить время владельца, а в современном мире, когда все быстро течет и происходит, это немаловажный фактор. Однако каждый для себя делает индивидуальный выбор, благо он, это выбор, есть всегда.

    Источник: https://alter220.ru/solnce/kontroller-dlya-solnechnoj-batarei.html

    Контроллер заряда солнечной батареи: основные типы и нужен ли он?

    Какой контроллер выбрать для солнечной батареи

    Альтернативные источники энергии с каждым годом становятся популярными, проникая во все сферы нашей жизни.

    Однако при кажущейся простоте внедрения инновационных способов получения недорогой энергии, реализация любого проекта потребует немалых сил.

    Проекты, разработанные для внедрения альтернативных методов обеспечения энергией жилых домов, оправданны, и уже очень скоро после начала работы начинают приносить результаты.

    Такое устройство, как контроллер для солнечной батареи позволяет без особых усилий использовать для обеспечения электрических приспособлений бесплатные ресурсы Солнца. Оно контролирует зарядку аккумулятора (АКБ), назначением которой является генерация энергии геопанелей, с целью организовать рациональное использование генерируемого тока.

    Функции контроллера

    Чип, отслеживающий работу прибора, отвечающий за процесс зарядки АКБ, остается главным его компонентом. Основные функции заключается в следующем:

    · если заряд достигает наибольшего значения, аппарат ограничивает в автоматическом режиме подачу тока, обеспечивая ее необходимым количеством энергии;

    · если же аккумулятор разряжен, контроллер в автоматическом режиме ограничивает все входящие нагрузки.

    Функции данного агрегата можно разделить на несколько пунктов:

    · заряд АКБ;

    · автоматическая регулировка процесса включения и отключения батареи в режиме зарядки/разряда аккумулятора;

    · автоматическое подключение фотоэлементов для зарядки;

    Контроллер играет важную роль, его функции позволяют существенно увеличить сроки службы аккумулятора, генерирующего энергию солнечных панелей.

    Если Солнце отсутствует, приспособление находится в «спящем режиме». С появлением первых лучей оно продолжает оставаться в состоянии покоя. Лишь достигнув заряда в 10В, контроллер включается автоматически.

    Напряжение, достигнув этого показателя, после включения начинает передавать электрический ток к аккумуляторной батарее, пока уровень зарядки не достигнет значения в 14V. Достигнув этой отметки, в схеме работы происходят изменения, что прекращает подачу тока для заряда АКБ.

    Как только она разряжается, схема в течение трех секунд переходит в рабочий режим.

    Параметры контроллера

    Важным фактором, который обязательно нужно учитывать, планируя строительство системы солнечных панелей, является показатель суммарной мощности.

    Это означает, что мощность панелей не должна быть выше, чем показатель, определяемый путем умножения коэффициента напряжения системы на размер входного тока.

    Здесь обязательно нужно помнить, что контроллер солнечных панелей должен подбираться с учетом данных полностью разряженной АКБ. Не менее важно предусмотреть случаи повышенной энергии Солнца и заложить в расчеты запас для напряжения не менее 20 процентов.

    Основные типы

    Для обеспечения надежной защиты солнечных панелей от перезаряда используются контроллеры. Сегодня эти устройства выпускаются нескольких видов.

    1. Приборы «On-Off». Они простые и обходятся пользователям относительно недорого. Главной задачей, которую выполняют такие устройства, является автоматическое прекращение подачи тока и защита аккумуляторной батареи от перегрева при полной зарядке.

    2. PWM-контроллеры. Эти приборы представляют более совершенные модели типа «On-Off». Модернизация заключается в использовании более современной ШИМ-функции, которая позволяет в случае, когда достигнут максимальный показатель напряжения, не отключать полностью подачу тока, а только снизить его силу.

    Это позволило добиться стопроцентной зарядки аккумулятора. Однако его отличает упрощенный подход к процессу управления.

    Пользователю перед покупкой контроллера заряда АКБ нужно определиться, каким должен быть оптимальный показатель тока, а также позаботиться о том, чтобы устройство имело определенный запас.

    3. Прибор МРРТ на сегодня является наиболее продвинутым. Его работа построена на определении точного значения максимальной величины напряжения для конкретной модели аккумулятора.

    Он обеспечивает непрерывный контроль тока и напряжения в системе. Получая данные и обрабатывая их, агрегат поддерживает постоянные значения, которые являются оптимальными для создания максимальной мощности системы.

    Эффективность такого прибора, в среднем, на 20-30 процентов выше, в сравнении с другими моделями.

    Способы подключения

    Для каждого конкретного аппарата важно выбирать контроллер, показатели которого рассчитаны на работу с серией устройств. Перед подключением аппарата важно определить его место установки. Тут учитываются следующие правила:

    · помещение должно быть сухим и хорошо проветриваемым, с невысоким уровнем влажности;

    · запрещено размещать прибор в непосредственной близости от легковоспламеняющихся предметов, материалов;

    · агрегат должен быть защищен от попадания прямых солнечных лучей, атмосферных осадков.

    Подключения моделей PWM

    Для установки всех видов PWM-контроллеров важно соблюдать определенную последовательность:

    · подключение периферийных приборов производится в строгом соответствии с теми обозначениями, которые нанесены производителем на клеммы;

    · при соединении проводов аккумулятора с клеммами контроллера также соблюдается полярность;

    · включается защитный предохранитель, установленный в точке контакта положительного провода;

    · проводники, выходящие из солнечной батареи, крепятся на контакторах прибора с соблюдением полярности;

    · подключается контрольная лампа, напряжение которой составляет 12-24В.

    Указанную последовательность нарушать нельзя.

    Можно ли использовать солнечные панели без установки контроллера

    Главной функцией этого устройства является управление уровнем заряда, аккумулирующего энергию, поступающую от солнечных панелей. Если прибор для контроля заряда АКБ не устанавливать, пользователь не сможет контролировать этот процесс, который будет длиться без остановки, вплоть до закипания электролита. Поэтому обойтись без него нельзя.

    Однако контроллер для солнечной батареи можно заменить таким устройством, как вольтметр.

    Пользователь сможет при обнаружении максимальных значений напряжения и заряда АКБ самостоятельно управлять процессом, отключая ее блок.

    В сравнении с использованием контроллеров, такой способ неудобен, поскольку за работой системы приходится постоянно следить, рассчитывать на автоматический контроль не приходится.

    Советы профессионала

    С вопросом, какой контроллер выбрать, сталкиваются многие пользователи, выбирающие альтернативные источники энергии. Сегодня на рынке представлены панели, номинальный коэффициент напряжения которых составляет 12 или 24 Вольт.

    Такие показатели позволяют выполнять зарядку аккумуляторов, отказавшись от дополнительного преобразования напряжения. АКБ, которые используются намного дольше, чем солнечные батареи, также имеют показатель номинального напряжения в 12-24V.

    Выбирая прибор, в зависимости от типа используемого аккумулятора, важно учитывать, что АКБ используют различные программы зарядки, что связано с химическим составом.

    Источник: https://eco-energetics.com/solar-energy/kontroller-zaryada-dlya-solnechnoy-batarej#/

    Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5c2794c1753ad200a98be9c8/5c9feb89e0c47900b2528cd5

    Поделиться:
    Нет комментариев

      Добавить комментарий

      Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.