Старый водный походник с прошлого века ещё.
Перепробовал много чего для автономного электропитания.
— Сначала, тупо автомобильный акк на 45 АЧ — Тяжко таскать, хотя в лодке места не просит.
— Потом 20 АЧ гелевик от Дельты и солнечная панель на 48 Вт раскладная. Тоже — тяжко уже таскать!
Думаю о лучшем.
Заглядываюсь на батарею из Литиевых 18650 или 26650 при той-же солнечной панели.
Вопросы — сугубо утилитарные:
— Какую конфигурацию выбрать? 4S 16,8В, или 3S — 12,6В Какие контроллеры существуют для Лития при зарядке от солнца? Максимум, что видел от своей панели — 16 вольт и 2,5А тока на самом жарком солнышке. Это когда она Дельту набивала. Обычно — меньше (Ладога, Карелия) — полтора ампера — не больше при тех-же 16 вольтах
— Элементы в батарею планирую мощные (от 15А), поскольку основной потребитель у меня — электропомпа для накачки баллонов. В них — 2,5 кубометра объёма и до 0,4 атм избыточного давления и помпа в пике может «кушать» до 20А (по паспорту), правда, не более 10 минут раз в пару-тройку дней. Соответственно, контроллер солнечного заряда должен быть рассчитан на такие элементы. Панель у меня всегда на воздухе и, худо-бедно, должна что-то качать в аккумулятор, даже при дожде.
Самая популярная солнечная панель с контроллером заряда с Aliexpress. Обзор, отзыв и полный тест!
— Все потребители у меня — «автомобильные». Зарядки от прикуривателя для всего и помпа — тоже от 12 вольт должна пахать. Не сгорит-ли это всё при конфигурации 4S и 16,8 вольтах?
— И ещё! Лодка парусная и о генераторе мотора можно не беспокоиться! 🙂
Источник: forum.solnechnye.ru
Контроллер заряда солнечной батареи — как выбрать
Контроллер солнечной батареи – базовый элемент, необходимый при сборке электростанции, использующей возобновляемую энергию солнца. Если при ветрогенерации достаточно добавить в цепь плату защиты и диод, способный предотвратить обратный отток тока на генератор, то для схемы солнечной энергостанции потребуется выбрать более сложное устройство, призванное динамически выравнивать показатели напряжения.
Что такое контроллер заряда солнечной батареи
Современные генерирующие системы для передачи выработанной энергии на аккумуляторы, прямые источники потребления, используют разные сценарии подключения источников тока. В частности, применяются продвинутые алгоритмы, созданные на базе микропроцессоров. Задача контроллера заряда солнечной батареи – обеспечение стабильной подачи тока, защита элементов цепочки от перенапряжения, короткого замыкания, других негативных факторов.
Виды контроллеров
В продаже представлены контроллеры двух типов PWM и MPPT, у каждого положительные, отрицательные нюансы.
Контроллеры PWM
Прибор с широтно-импульсной модуляцией, которая считается устаревшей. В основе контролера ШИМ, удерживающий напряжение путём дифференциации скважности генерируемого сигнала.
PWM-контроллер снимает напряжение на входе, с контура DC-DC-трансформатора. Таким образом, обеспечивается поддержка напряжения, заданного пользователем. Как правило, это 12-14 вольт, но существуют модели, где можно установить другие параметры. Импульсы ШИМ передаются на высокочастотные транзисторные ключи, ответственные за контроль питания дросселя.
На последнем в результате создаются быстрые перепады напряжения, чья амплитуда больше входных параметров. На выходе напряжение выравнивается конденсатором, стабилизируется диодом.
Контроллер PWM рассчитан на солнечные электростанции небольшой мощности. Ввиду низкой энергоэффективности, его рекомендуют использовать в районах с повышенной солнечной активностью.
- надёжность;
- цена;
- простота конструкции.
Контроллеры МРРТ
MPPT, по своему принципу работы – модернизированная версия PWM, только за генерацию импульсов отвечает не ШИМ, а микрокомпьютер, состоящий из процессора и внутренней памяти. Такое решение предлагает расширенные возможности, в частности, контроль силы тока и напряжения, как на выходе, так и на входе преобразователя. Также микроконтроллер способен отслеживать температуру внутренних элементов цепи, исключая перегрев.
Более точный контроль входящих/исходящих параметров увеличивает производительность солнечных панелей, фактически исключая потери тепла на этапе светорассеивания.
Контроллер МРРТ применяется на крупных предприятия, промышленных солнечных электростанциях.
- производительность;
- возможность установить точные параметры работы;
- быстрая окупаемость;
- процент энергопотерь.
- цена выше ШИМ-аналогов.
Как выбрать
При выборе контроллера важно учитывать следующие нюансы.
Напряжение солнечной батареи
На контроллер подаётся напряжение от одной или нескольких панелей, объединённых по разным схемам. При выборе прибора важно, чтобы общее подаваемое напряжение с учётом холостого хода, не превышала предельной величины, указанной заводом-изготовителем. Параметры панели не всегда соответствуют заявленным, солнечную генерацию нельзя назвать стабильной, поэтому рекомендуется покупать контроллер с запасом 20-30%.
Мощность солнечной батареи
Суммарная мощность солнечных батарей, запитываемых через контроллер, не должна превышать его технических характеристик, указанных инструкции по эксплуатации.
Ток заряда
Выбирая контроллер для солнечно электростанции учитывайте, что оптимальный ток подачи заряда на аккумуляторную батарею составляет 10% ёмкости АКБ. Зарядка источников для хранения энергии другими параметрами тока приводит к ускоренной деградации пластин, может привести к закипанию электролита.
Контроллер заряда солнечной батареи – важный элемент солнечно электростанции, обеспечивающий её нормальную работу. Задача модуля – распределение потоков электроэнергии, генерируемой солнечными панелями, поддержание стабильного напряжения на выходе, минимизация перезаряда, возникновения внештатных ситуаций.
Для бытовых нужд лучше выбрать контроллеры PWM, он дешевле, проще в обслуживании. Для мощных установок целесообразно купить MPPT-прибор с микроконтроллером. Не рекомендуется устанавливать приборы малоизвестных брендов, так как они не всегда способны обеспечить параметры, соответствующие указанным в инструкции.
Источник: probatareiki.ru
Как подобрать контроллер заряда для солнечных батарей Оставить Комментарий
Вопрос – как выбрать контроллер заряда для солнечной электростанции является одним из главных при расчете солнечной системы. При всей кажущейся сложности этого вопроса, его можно существенно упростить. Это мы и попытаемся сделать в этой статье.
Выбор контроллера заряда является четвертым этапом при расчете солнечной системы. После выбора требуемого инвертора (ссылка), расчета требуемой емкости аккумуляторов и определения требуемой суммарной мощности солнечных панелей можно приступить к выбору контроллера заряда.
О том какие контроллеры бывают и какой тип контроллера выбрать вы можете прочитать тут – Что такое контроллер заряда аккумуляторов и для чего он нужен
Поэтому останавливаться на этом мы не будем, а приведем способы расчета для двух типов контроллеров PWM (ШИМ) и MPPT.
При подборе контроллера данного типа мы будем прежде всего опираться на 2 основных характеристики это допустимая сила тока (5А, 10А, 20А, 50А) и рабочее напряжение (12В, 24В, 48В).
Немного подробнее об этих характеристиках:
Допустимая сила тока определяет максимальный ток от солнечных панелей который будет выдерживать контроллер.
Рабочее напряжение – это режимы в которых контроллер может функционировать. В зависимости от схемы соединения солнечных панелей и аккумуляторов – мы можем выбрать режим работы – рабочее напряжение.
О том какие варианты соединения Аккумуляторов и Солнечных панелей могут быть, а также как будут определяться рабочие токи и напряжения – вы можете прочитать тут – Варианты подключения Аккумуляторов
Номинальная сила тока одной панели определяется как Номинальная Мощность делить на Номинальное Напряжение
для 100 ватной панели на 12 вольт мы получим 100/12=8.33А ― для одной такой панели контроллера заряда на 10А и 12В будет достаточно, но при этом надо убедиться, что банк аккумуляторов (если их несколько) собран на 12В.
Включая 2 таких панели последовательно мы получаем номинальное напряжение равное 12В*2=24В и в данном случае потребуется уже контроллер заряда который может работать в режиме 24В, при этом допустимая номинальная сила тока по прежнему остается 10А, поскольку при последовательном включении солнечных панелей, номинальный ток будет равен току одной панели – 8.33А.
Если мы включим 2 солнечных панели параллельно, то напряжение останется равным 12 В но при этом ток будет суммироваться. В нашем случае 8.33А*2=16.66А а значит контроллера заряда 20А будет достаточно.
При выборе режима включения PWM контроллера очень важно, чтобы вся система была собрана на одно номинальное напряжение – т.е. если мы включаем аккумуляторы на 24В, то и панели и контроллер и инвертор должны быть включены на 24В.
Для того чтобы определить какое максимальное количество панелей можно включить в PWM контроллер при различных режимах включения нужно умножить ток на напряжение режима включения.
Для примера определим какие панели можно включить в контроллер 30А 12/24/48В:
Итак – при включении контроллера в режиме 12 В мы имеем максимальную мощность панелей равную 12В*30А=360Вт – это может быть одна панель на 360Вт с номинальным напряжением 12В, 2 панели по 180Вт с номинальным напряжением 12В включенные параллельно, 4 панели по 90Вт с номинальным напряжением 12В включенные параллельно и так далее
При включении контроллера в режиме 24В ― имеем 24В*30А=720Вт – можно включить 6 панелей по 120Вт с номинальным напряжением 12В при этом соединив по 2 панели последовательно и затем 3 таких цепи параллельно, или другие различные варианты как в предыдущем режиме
Мы также можем включить этот контроллер в режиме 48В и тогда получим максимальную мощность панелей 48В*30А=1440Вт.
Другим важным ограничением при выборе PWM контроллера заряда считается Емкость банка аккумуляторов. Считается, что ток заряда аккумуляторов должен быть не менее 10% от значения емкости банка аккумуляторов, т.е. для аккумулятора на 100Ач нужен ток контроллера не менее 10А. При последовательном включении аккумуляторов номинальное напряжение остается неизменным, а вот емкость суммируется соответственно для двух 100Ач АКБ включенных последовательно, ток нужен уже 20А. Поэтому старайтесь выбирать режим работы контроллера так, чтобы ток заряда банка аккумуляторов не был больше номинального тока контроллера.
В случае выбора такого контроллера ситуация обстоит немного проще. Такие контроллеры преобразовывают любое напряжение панелей на входе в контроллер в требуемое номинальное для зарядки аккумуляторов.
У таких контроллеров важна еще одна характеристика – максимальное напряжение холостого хода солнечных панелей и в данном случае она определяет количество панелей и схему включения.
Напряжение холостого хода любой панели указано в инструкции к солнечной панели или на самой панели с обратной стороны называется Uoc (U open circuit). Например для панели 150Вт (Моно) 12В напряжение холостого хода составляет порядка 23В.
Что касается подбора контроллера по току – ситуация аналогичная PWM контроллерам.
Например в контроллер MPPT на 60А и 150В Напряжение холостого хода можно включить последовательно 6 моно панелей по 150 Вт с напряжением холостого хода 23В (23В* 6=138В меньше 150В). При этом включить параллельно эти же 6 панелей мы не сможем, поскольку для каждой панели номинальный ток будет равен 150Вт/12В=12,5А. А это значит что включив параллельно 4 таких панели мы получим ток уже 50А. Поэтому в данном случае очень важно определить схему включения панелей так, чтобы получить максимальную суммарную мощность.
При использовании данных панелей мы можем подключить до 24 таких панелей – по 6 панелей последовательно и далее 4 цепочки параллельно.
На этом все сложности выбора контроллеров заряда заканчиваются.
Есть более научные способы расчета требуемых характеристик контроллеров, но в целом результаты таких расчетов не будут существенно отличаться от предложенного нами способа. Если Вам интересны такие способы расчета ― следите за появлением новых статей ― мы будем стараться подробно разбирать все нюансы.
Источник: oporasolar.ru