Каждый контроллер обязан соответствовать требованиям:
1,2P ≤ I×U, где P – общая мощность панелей; I – ток на выходе контроллера; U – напряжение на выходе под нагрузкой.

Разбор конкретной схемы

В качестве примера рассмотрим гибридный источник для питания аварийного освещения или системы охранной сигнализации дома, которая должна работать круглосуточно.

Питание на основе солнечной панели в дневное время позволяет не только значительно сократить потребление электроэнергии от сети, но и обезопасить оборудование от веерных отключений.

В темное время суток схема переходит на питание от сети 220в. Резервным источником питания является аккумуляторная батарея (АКБ) на 12 в, 4.5 А/ч. Такая система будет работать эффективно в любую погоду.

Схема простого контроллера

Цоколевка транзистора.

Фоторезистор LDR управляет транзисторами T1 и T2. На рисунке слева приводится цоколевка транзисторов, где Е (1) – эмиттер, С (2) – коллектор, В (3) – база.

В светлое время суток фоторезистор освещен и транзисторы закрыты. Поэтому питание 12 вольт подается на АКБ от панели (Solar pаnеl) через диод D2.

Он же препятствует разряду аккумулятора через панель. При хорошем освещении панель мощностью 15 Вт обеспечивает ток в 1 А.

Когда батарея полностью зарядится до 11,6 в, стабилитрон ZD пробивается и зажигается светодиод красного цвета (LED Red). При уменьшении напряжения на клеммах аккумулятора до 11в, светодиод гаснет. Это значит, что аккумулятор нуждается в зарядке. Резисторы R1, R3 ограничивают ток стабилитрона и светодиода.

В темное время суток сопротивление фоторезистора LDR уменьшается, включаются транзисторы T1, T2 . АКБ заряжается через блок питания. Зарядный ток от сети 220в через трансформатор, диодный мост D3 — D6, резистор R4, транзистор T2 и диод D1 поступает на аккумулятор. Конденсатор C2 сглаживает пульсации сетевого напряжения.

Порог освещенности, при которой срабатывает фотодатчик LDR, настраивается с помощью переменного резистора VR1.

Советы по установке солнечных батарей

1. Устанавливать батареи лучше в наиболее освещенных местах и как можно выше, чтобы получить максимальную отдачу.
2. Лицевая сторона должна быть направлена на юг, отклонение не должно превышать 20 градусов.
3. Угол возвышения над горизонтом должен быть равен географической широте места установки. Самые совершенные системы оснащаются электроприводом, который меняет угол в зависимости от положения солнца.

Контроллер заряда солнечной батареи: виды, схема, как выбрать

Альтернативная энергетика с каждым годом распространяется все шире. Соответственно растет спрос на солнечные батареи и контроллеры заряда для аккумуляторов. И это не удивительно, ведь одним из классических примеров свободной энергии является энергия солнца. Ее используют тремя основными способами:

1. Гелиоколлектор.
2. Солнечный концентратор.
3. Солнечная батарея.

Если первые два метода заключаются в концентрировании и передачи тепла, то третий позволяет преобразовать солнечный свет в электроэнергию. Однако в альтернативной энергетике есть одна существенная проблема, чтобы в ней разобраться, нужно провести аналогию с классическими методами «добычи» электроэнергии.

Дело в том, что в привычных ТЭЦ и АЭС генератор приводит в движение паровая турбина, на ГЭС – течение воды. Это процесс беспрерывный. В случае альтернативной энергетики все немного иначе. Ни ветер, ни солнце не светит постоянно. Бывает штиль, облачность, ночь, в конце концов. А электроэнергия, в большей степени, требуется именно в темное время суток. Как же быть? Необходимо запасти ее в аккумуляторы.

Для чего нужен контроллер заряда для солнечной батареи?

Аккумуляторы были изобретены для того, чтобы в них запасать энергию. Поэтому они нашли широчайшее применение в альтернативной энергетике, в установках малых и крупных масштабов. Но есть ряд проблем:

1. Солнечный свет в течение светлого времени суток имеет разную интенсивность.
2. В зависимости от схемы соединений вашей СЭС на выходных клеммах панелей может быть разная величина напряжений.

Контроллер заряда солнечной батареи как раз и нужен для того, чтобы преобразовать энергию, которую отдают устройства в правильный для аккумулятора «вид». С его помощью потоки энергии распределяются таким образом, чтобы обеспечить зарядку приборов в правильном режиме.

Устройство не только помогает зарядить аккумулятор, но и благодаря тому, что этот процесс становится достаточно оптимизированным – срок ее жизни значительно продлевается.

Виды контроллеров для солнечной батареи

В современном мире выделяют три типа контроллеров:

– On-Off;

– ШИМ;

– MPPT-контроллер;

On-Off – это простейшее решение для заряда, такой контроллер напрямую подключает солнечные батареи к аккумулятору, когда его напряжение достигнет 14,5 вольта. Однако такое напряжение не свидетельствует о полном заряде аккумулятора. Для этого нужно какое-то время поддерживать ток, чтобы АКБ набрала необходимую для полного заряда энергию. В результате вы получаете хронический недозаряд аккумуляторов и сокращение их срока службы.

ШИМ-контроллеры поддерживают нужное напряжение для зарядки аккумулятора просто «срезая» лишнее. Таким образом, зарядка прибора происходит вне зависимости от напряжения, выдаваемого солнечной батареей. Главное условие, чтобы оно было выше, чем необходимое для заряда. Для аккумуляторов на 12 В, напряжение в полностью заряженном состоянии находится на уровне 14.5 В, а в разряженном около 11. Этот тип контроллеров является более простым, чем MPPT, однако, обладает меньшим КПД. Они позволяют наполнить АКБ на 100% от емкости, что дает значительное преимущество перед системами типа «On-Off».

MPPT-контроллер – имеет более сложное устройство, способное анализировать режим работы солнечной батареи. Его название в полном виде звучит, как «Maximum power point tracking», что на русском языке значит – «Отслеживание точки максимальной мощности». Мощность, которую выдает панель, очень зависит от количества света, который на нее падает.

Дело в том, что ШИМ-контроллер никак не анализирует состояние панелей, а лишь формирует необходимые напряжения для зарядки АКБ. MPPT отслеживает его, а также токи, выдаваемые солнечной панелью, и формирует выходные параметры оптимальные для заряда накопительных элементов питания. Таким образом, снижается ток во входной цепи: от солнечной панели до контроллера, и рациональнее используется энергия.

Что такое Точка Максимальной Мощности?

ВАХ элементов солнечной панели не линейна. Она способна выдавать номинальные токи до определенного выходного напряжения. При достижении нужных параметров ток, отдаваемый батареей, снижается. Точкой Максимальной Мощности называется состояние, когда панель дает максимальные напряжение и ток, после этой точки при повышении выходного напряжения падает и ток. MPPT-контроллер стремится использовать именно тот режим солнечной батареи, при котором созданы условия для достижения ТММ. Исходя из этого, следует, что мощность, отдаваемая такими приборами, будет выше.

Однако существует один нюанс, о котором внимательные читатели уже могли догадаться. Если ШИМ-контроллер независимо ни от чего выдает свои Вольты и Амперы, аккумуляторы будут заряжаться даже при минимальном освещении панели, когда ее выходные параметры малы. Тогда как MTTP контроллер может просто не отреагировать на это. Также существуют отдельные модели с возможностью настройки и адаптации под разные условия окружающей среды.

Внимание! Использование этого типа контроллеров может дать прирост эффективности установки (КПД) до 30%.

Можно ли обойтись без контроллера?

Грамотно выбранный контроллер снижает дальнейшие вложения на обслуживания вашей системы альтернативного электроснабжения. Неправильные процессы заряда аккумулятора ведут к снижению его ресурса. Что будет если не использовать контроллеров вообще? В случае, когда солнечная батарея подключается напрямую к АКБ, ток заряда не будет контролированным. Дело в том, что напряжение в точке максимальной мощности для 12-ти вольтных моделей солнечных панелей достигает значений выше 15,5 вольт. Большой ток заряда вызовет закипание ячеек в аккумуляторах, что повлечет за собой выделение тепла и повреждение целостности батарей.

Правильный режим заряда сохранит ресурс устройства, и вам не нужно будет проводить неплановую замену.

На что смотреть при выборе?

При покупке контроллера заряда нужно учитывать:

• Мощность установки.
• Количество батарей.
• Напряжение системы (12, 24 вольта, или иные, в зависимости от конструкции и соединения панелей).
• Ток заряда.

Некоторые батареи продаются с возможностью использования в цепях 12 и 24 вольта, например, BlueSolar MPPT.

Ток заряда – характеризует скорость зарядки ваших АКБ. Обычно его выбирают по формуле «Емкость/10», т.е. для аккумулятора емкостью в 50 А/ч достаточно тока в 5 А. Однако, если у вас стоит целая батарея аккумуляторов, общей емкостью в 200 А/ч, тогда понадобится контроллер способный выдать ток до 20 А, это минимум.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Важно! Лучше если ваш контроллер будет выдавать ток, превышающий предполагаемый на 20 процентов, т. е. для описанной выше ситуации нужно примерно 25 А. Если вы установите слишком слабый контроллер заряда, возникнут проблемы с тем, что мощность солнечных панелей будет чрезмерной, при этом аккумуляторы не успеют зарядиться. Тогда как нагрузка будет высаживать их с расчетной скоростью.

Вывод

Контроллер заряда не только сэкономит деньги, но и обеспечит нормальный режим работы всей системы. А это позволит вам пользоваться электричеством без перебоев и подключения городской электросети, то есть автономно. Опыт различных энтузиастов показывает, что MPPT контроллеры лучше работают в условиях хорошей освещенности панелей и яркого солнца, а ШИМ-контроллеры – при пасмурной погоде и слабом солнце. При этом результаты неоднозначны и идут споры о пригодности тех или иных контроллеров для работы в различных ситуациях.

Альтернативные источникиЧем хороши солнечные батареи для отопления дома

Альтернативные источникиКак выбрать аккумуляторы для солнечных батарей

Подключение контроллера заряда солнечных батарей

Эффективное использование солнечной энергии возможно в комплексных системах, куда входят: контроллер заряда солнечных батарей, солнечные панели, аккумуляторы (АКБ) и инверторы.

Что такое контроллер заряда и каким он бывает?

Каждый из элементов приведенной схемы выполняет свою роль:

• Солнечный модуль воспринимает световое излучение и преобразует его в постоянный электрический ток. Сам модуль состоит из множества полупроводников (фотоэлементов),
• Аккумулятор (блок батарей) используется для накопления и раздачи энергии, поступающей с модулей,
• Инвертор используется для преобразования постоянного тока в переменный с изменением выходных значений частоты и напряжения в сети.

Здесь может возникнуть закономерный вопрос: «а зачем тогда контроллер, ведь можно напрямую соединить солнечный модуль и блок аккумуляторов?». Если этого не сделать, то на клеммы АКБ будет постоянно поступать зарядный ток, что в свою очередь вызовет рост напряжения. Рано или поздно, в зависимости от типа аккумулятора, напряжение достигнет максимального значения в 14,4 В, после чего начнется процесс перезаряда батареи и выкипания электролита в ней.

Контроллер как раз и является тем звеном в цепи, которое должно за процессом заряжания и раздачи энергии с АКБ следить в автоматическом режиме. Кроме этого, он выполняет ряд других функций, перечень которых зависит от конкретной модели и типа:

• Автоматическое соединение АКБ и модулей цепью зарядки,
• Подбор оптимальных режимов накопления заряда,
• Полный контроль процесса и, при необходимости, отключение или подключение потребителей,
• Поддержка правильной полярности,
• Защита от коротких замыканий, прекращения подачи энергии (обрыв),
• Учет уровней заряда АКБ,
• Контроль расхода энергии и т.д.

Для существующих гелиосистем необходимо собрать своими руками или выбрать один из трех существующих видов:

1. On/Off,
2. ШИМ (PWM),
3. MPPT.

On/Off контроллеры

Это самый простой из существующих устройств, которое осуществляет отключение заряда при достижении определенного напряжения (14,4 В). Таким образом, происходит предотвращение перегрева устройства и последующего перезаряда. При этом невозможно обеспечить полный заряд АКБ, поскольку при достижении максимального тока происходит отключение, тогда как необходимо поддерживать процесс еще несколько часов. В результате, уровень заряда постоянно находится в пределах 60-70 %, что отражается на состоянии пластин и снижении срока службы батареи.

По сути, назвать этот модуль контроллером можно только с большой натяжкой – на практике они больше называются автоматами отключения и сегодня практически не используются.

ШИМ (PWM)

Решение проблемы неполного заряда может быть достигнуто, если выбрать управляющие блоки нового поколения, в которых используется принцип широтно-импульсной модуляции (ШИМ) подающего тока.

Принцип его работы базируется на снижении номинала заряжающего тока при достижении пикового напряжения. Это позволяет достичь уровня заряда 100 %, повысив при этом общую эффективность на 20-30 %. Некоторые из моделей позволяют корректировать напряжение поступающего тока в зависимости от температуры наружного воздуха. Они предотвращают перегрев батареи, повышают способность принятия заряда и осуществляют автономное регулирование процесса.

Примерная схема работы ШИМ выглядит следующим образом:

MPPT

Наиболее совершенным на сегодня типом регулирующего заряд солнечной батареи устройства, которые можно выбрать на рынке, является МРРТ. Он позволяет повысить эффективность выработки электроэнергии и ее количество на одном и том же блоке солнечных панелей. Принцип действия любого mppt модуля базируется на отслеживании так называемой «точки максимальной мощности».

Любой регулятор mppt постоянно контролирует параметры тока и напряжения, на основе которых микропроцессорный аналитический блок вычисляет их наиболее оптимальное соотношение для выработки полной мощности. Процессор, при выборе номиналов тока и напряжения, также учитывает стадию зарядного процесса.

При использовании mppt контроллеров становится возможным снятие большего напряжения с солнечных панелей, которое затем преображается в оптимальное для заряда АКБ (как правило, оно отличается от паспортного напряжения питания). Общая эффективность гелиосистемы в сравнении с ШИМ контроллерами увеличивается на 15-35%. При этом МРРТ технология позволяет работать даже при снижении освещенности панели на 40%.

Преимущества МРРТ модулей можно отобразить в виде следующей схемы:

Возможность создания высокого напряжения на выходе mppt контроллера позволяет использовать провода меньшего сечения и увеличить расстояние между самим блоком и солнечными панелями.

Гибридные виды для ветростанций

В Скандинавии, Германии, Испании, США ветрогенераторы покрывают приличную часть общих потребностей государства в электричестве. В них также находится место для такого узла, как контроллер заряда.

А в случае, если ЭС является комбинированной (на солнечных панелях и ветряках), используется так называемый гибридный модуль.

Он также может работать по принципу ШИМ или МРРТ . Главным отличием гибридного контроллера является использование несколько других вольтамперных характеристик. Происходит это потому, что ветрогенераторы имеют большие скачки выработки и потребления энергии, а батареи, в свою очередь, значительно перегружаются. Контроллер сбрасывает лишнюю энергию на сторону (например, на блок-тэны).

Самостоятельное изготовление

Если у человека имеются определенные познания в области электроники и электротехники, то можно попробовать собрать схему контроллера для солнечных панелей и ветрогенератора своими руками. Такой агрегат будет сильно уступать в функционале и эффективности промышленным серийным образцам, но в маломощных сетях его может быть вполне достаточно.

Кустарный регулирующий модуль должен отвечать основным условиям:

• 1,2P ≤ I × U. В этом уравнении используются обозначения суммарной мощности всех источников (Р), выходного тока контроллера (I), напряжения в системе при полностью разряженных АКБ (U),
• Максимальное входное напряжение контроллера должно отвечать суммарному напряжению батарей без нагрузки.

Наиболее простая схема подобного модуля будет иметь следующий вид:

Устройство, собранное своими руками, работает с такими характеристики:

• Зарядное напряжение – 13,8 В (может меняться в зависимости от номинала тока),
• Напряжение отключения – 11 В (настраивается),
• Напряжение включения – 12,5 В,
• Падение напряжения на ключах – 20 мВ при значении тока 0,5А.

Контроллеры заряда ШИМ или МРРТ типа являются одной из неотъемлемых частей любой гелиосистемы или гибридной системы на солнечных и ветрогенераторах. Они обеспечивают нормальный режим заряда аккумуляторных батарей, повышают эффективность и предотвращают их преждевременный износ, к тому же могут быть вполне собраны своими руками.

КОНТРОЛЛЕР ЗАРЯДА

   После того, как вы купили фотоэлектрические элементы и построили солнечную панель или изготовили самодельный ветрогенератор, встает вопрос об утилизации лишней энергии, когда аккумулятор полностью заряжен, а ветрогенератор или панель продолжают вырабатывать энергию. Это чревато довольно негативными последствиями как для аккумулятора, так и для самих источников энергии — перезаряд приводит к разрушению пластин АКБ, а ветроколесо начинает набирать неконтролируемые обороты и может пойти в разнос.

   Справится с этим нам поможет изготовление несложного, но довольно надежного универсального контроллера заряда, подходящего для заряда батарей как от солнечных элементов,так и от ветрогенератора. Первоначальная схема агрегата была разработанна Майклом Дэвисом (Michael Davis).

   Сигнал приходящий с выпрямителя ветрогенератора или солнечной панели коммутируется при помощи реле, управляеммым пороговой схемой с полевым транзисторным ключом. Пороги переключения режимов регулируются посредством подстроечных резисторов. В качестве нагрузки для утилизации энергии при полном заряде аккумулятора автор использовал 8 резисторов (тэнов) сопротивлением 4 Ома с мощностью рассеивания 50Вт. Готовое изделие было оформлено в пластиковый корпус.

   Я специально не заострял вашего внимания на описании мелочей из данного проекта, так как вскоре автор пошел по пути усовершенствования и упрощения конструкции своего детища. Модернизированную и упрощенную конструкцию контроллера и предлагаю рассмотреть подробнее. Как видно из принципиальной эл.схемы, принцип действия прибора нисколько не изменился.

   Упростилась сама схема — вместо микросхем ОУ и логической, автор применил самую распространенную микросхему таймера NE555P. Подробнее остановимся и на выборе деталей для проекта.

   В качестве стабилизатора напряжения питания самой схемы используется широко распространенный интегральный стабилизатор 7805 (К142ЕН5А). Транзистор Q1 может быть заменен на NTE123, 2N3904 или любой другой биполярный NPN структуры с подходящими параметрами. То же касается и полевого транзистора IRF540 — его меняем на любой подходящий по параметрам. Подстроечные резисторы лучше взять многооборотные. Подойдут любые с интервалом подстройки от 0 до 100К (но все же при 10К резисторах подстройка выйдет гораздо точнее, что немаловажно при установке режимов заряда гелевой батареи).

   В качестве коммутатора используется автомобильное реле на 12В с возможностью коммутации токов в 30-40А. Конденсаторы обвязки стабилизатора можно поставить любые — от керамических до пленочных, хотя я, как перестраховщик, ставил бы пленку. Светодиоды в контроллер заряда можно подобрать любые разного цвета свечения — LED1 индуцирует режим »сброса» энергии на нагрузку, а LED2 — режим заряда аккумулятора. Кнопки PB1 и PB2 любые надежные, без фиксации, служат для переключения схемы »вручную» при наладке (замере напряжения в контрольных точках TP1 и TP2). При первичной регулировке схемы, напряжение в контрольной точке TP1 выставляют равным 1.667В, а в контрольной точке TP2 — 3,333В. Все цепи питания устройства желательно снабдить предохранителями на соответствующие токи.

   Автор собрал устройство на монтажной плате и вставил в корпус подходящего размера.

   Однако один его предприимчивый соратник (Jason Markham) развел печатную плату для контроллера и успешно стал продавать через Интернет набор для самостоятельного изготовления (38долларов) и готовое изделие (54,95 долларов).

   Ничего не попишешь — Америка, хотя наш самодельщик за такую сумму соберет с десяток таких контроллеров заряда батарей. 

   Испытания контроллера, проводимые долгое время как с ветроэнергоустановкой так и с солнечной панелью, показали высокую его надежность.

   Напоследок одно небольшое замечание: включение контроллера в систему производить только после подключения аккумулятора к его контактам, в противном случае устройство может неправильно работать или выйти из строя. Автор статьи: Электродыч.

Originally posted 2019-02-07 14:32:46. Republished by Blog Post Promoter

Build a Solar Charge Controller — DIY

Фотогальваника, процесс производства электричества из солнечного света, становится все популярнее среди энтузиастов альтернативной энергетики. . . и по уважительным причинам. В эксплуатации фотоэлектрические панели абсолютно не загрязняют окружающую среду (чего, конечно, нельзя сказать об их производстве) и требуют очень небольшого ухода. Более того, солнечные элементы неуклонно снижаются в цене и теперь во многих ситуациях могут конкурировать с другими альтернативами энергии.

Однако, как и в случае со многими из этих независимых систем выработки электроэнергии, фотоэлектрическая установка требует некоторых средств хранения энергии.. . и самым популярным носителем сейчас является свинцово-кислотный аккумулятор. В течение дня, когда много солнечного света, электричество, вырабатываемое фотоэлектрической панелью, вызывает химические изменения в элементах батареи. Затем ночью — и в другие непроизводительные часы — этот химический процесс можно обратить вспять, чтобы извлечь накопленную энергию из батареи.

Но зарядка свинцово-кислотного аккумулятора — непростая задача. Эти чувствительные электрические инструменты требуют особого ухода: между фотоэлектрическим генератором и аккумуляторной батареей должна быть гармоничная взаимосвязь, если система должна работать эффективно и обеспечивать долгие годы службы, на которую она способна.

Солнечный свет, как и ветер, не является постоянной силой. К счастью, это намного предсказуемее, чем ветер! Несмотря на сезонные изменения и погоду, мы получаем около шести часов продуктивного солнечного света каждый день. Из этих часов период с 10:00 до 14:00 предлагает пиковое солнечное излучение и большую часть доступной для фотоэлектрических систем энергии.

Поскольку зарядка происходит не более четверти дня, мы должны залить в ячейки как можно больше энергии в течение этого периода.С другой стороны, мы также должны соблюдать требования к батарее, чтобы гарантировать, что она будет полностью заряжена и не будет повреждена.

Разряженный свинцово-кислотный аккумулятор легко выдерживает очень тяжелую начальную зарядку. . . но только сначала . По мере того, как аккумулятор проходит цикл заполнения и изменяется его химический состав, он приобретает совершенно другой набор зарядных характеристик. Когда от 70 до 80 процентов общей емкости размещено в элементах, нагнетаемое электричество начнет разлагать воду внутри батареи.. . разбивая его на элементарные компоненты водорода и кислорода.

Вы могли заметить этот эффект, не осознавая, что на самом деле происходит. Ситуацию часто называют «кипением», неправильное название, которое относится к просачиванию поднимающихся пузырьков газа. Процесс более правильно называть газообразованием . . . и если позволить продолжить, это может необратимо повредить клетки. Чтобы этого не произошло, ток обычно снижается сразу после начала выделения газа.При более низкой скорости (часто называемой зарядкой непрерывным потоком ) аккумулятор можно без опасности поднять до 100% емкости.

Контроллер

Очевидно, что если мы хотим согласовать наш цикл фотоэлектрического питания с схемой зарядки аккумулятора, нам придется довести элементы до точки выделения газа в течение четырехчасового периода с 10:00 до 14:00. Затем, в течение оставшейся части дня, можно подзарядить аккумулятор, чтобы поднять его до уровня выше 80 процентов.А простой контроллер может решить, когда уменьшить ток.

К счастью, батарея сама подает электрический сигнал при достижении точки выделения газа. Существует четко определенная взаимосвязь между состоянием заряда ячеек и их напряжением, как показано на рис. Для 12-вольтовой батареи выделение газа начинается с 12,6 вольт. . . и эта батарея будет полностью заряжена при напряжении 13,2 вольт. [ПРИМЕЧАНИЕ РЕДАКТОРА: для более подробного анализа батарей и их характеристик, см. Руководство матери по аккумуляторным батареям.]

Таким образом, контроллер содержит электронный компаратор, который контролирует напряжение батареи и, в свою очередь, управляет реле. Когда напряжение низкое, компаратор оставляет реле в его нормально замкнутом положении, позволяя полностью передать фотоэлектрический выход на батарею. . . но как только он достигает порога 12,6 вольт, реле размыкается и шунтирует заряд через токоограничивающий резистор. Это производит постоянный заряд, который достаточно низкий, чтобы работать бесконечно, не повреждая аккумулятор.

Чтобы предотвратить разряд аккумулятора через фотоэлектрическую панель в ночное время, в положительный вывод включен диод в последовательную цепь. Этот односторонний клапан также не позволяет контроллеру потреблять энергию от батареи. . . так что все потребности схемы исходят от фотоэлектрического генератора.

Строительство

Создание собственного контроллера заряда солнечной батареи — это относительно простой электронный проект, основанный на печатной плате. В статье «Создайте свои собственные печатные схемы» я обсуждал простую подготовку этих удобных цепей.Но при желании можно заказать готовый из Даноцинтов.

После того, как вы подготовили или приобрели печатную плату, просто вставьте компоненты в соответствующие отверстия, как показано на рисунке, и припаяйте их на месте, используя маломощный утюг. Убедитесь, что интегральная схема и полупроводники обращены в правильном направлении. Их легко обратить вспять, и это приведет к их быстрой гибели.

Чтобы помочь вам следить за ходом процесса зарядки, в контроллер встроен монитор.Индикаторные лампы LED 1 и 2 показывают, соответственно, когда цепь находится на полном токе и на слабой струйке. (Эта функция не является существенной для работы контроллера, но может быть полезной. Однако, если вы решите устранить ее — удалив резисторы R6 и 7 и лампы LED 1 и 2 — устройство все равно будет выполнять свою работу.)

Готовая печатная плата должна быть помещена в какой-либо водонепроницаемый корпус. Номер детали Radio Shack 270-224 отлично справляется со своей задачей.

Использование контроллера заряда солнечной батареи

Для установки регулятора заряда в фотоэлектрическую систему необходимо выполнить всего четыре соединения.Глядя на рисунок 4 в галерее изображений, вы можете увидеть, что отрицательный вывод является общим для всех компонентов, связывая отрицательные стороны от фотоэлектрической матрицы и от батареи. Две другие точки пайки подключаются к положительным выводам системы. Один подключается к положительному выводу на генераторе, а другой — со стороны резистора схемы — подключается к положительному выводу батареи.

После установки контроллера необходимо настроить датчик напряжения так, чтобы он включал реле в нужное время.Самый простой способ сделать это — начать с несколько разряженной батареи и повернуть VR1 до упора по часовой стрелке, чтобы контакты реле замкнулись и полный ток шел на свинцово-кислотные элементы. По мере зарядки аккумулятора контролируйте напряжение на его выводах с помощью вольтметра. Когда уровень достигнет 12,6 В, поверните VR1 против часовой стрелки до размыкания реле. Это переводит систему на постоянную подзарядку.

Или, если у вас нет под рукой вольтметра, вы можете просто наблюдать за элементами, когда они заряжаются.Когда вы заметите пузырение ячеек, отрегулируйте VR1 до тех пор, пока это реле не откроется. Однако этот процесс немного сложен, потому что небольшое количество пузырьков произойдет до того, как будет достигнута фактическая точка газообразования. Будьте осторожны, чтобы не спутать это естественное выделение газов с энергичным, непрерывным «кипением», которое вы действительно ищете.

К сожалению, напряжение зарядки аккумулятора зависит от его температуры. Чем холоднее клетки, тем выше напряжение, необходимое для химических изменений.В идеале контроллер подстраивается под это автоматически, но — для того, чтобы этот проект был относительно простым — в нашем устройстве нет встроенного датчика температуры. Следовательно, вам иногда придется настраивать точку активации контроллера вручную, чтобы компенсировать температура. . . в соответствии с таблицей в галерее изображений.

Однако этот параметр не очень критичен, поскольку свинцово-кислотные элементы могут допускать определенную погрешность. Пока вы держите батарею в тепле и в укрытии (как вам и следовало бы), небольшие изменения температуры не потребуют регулировки.

Контроллер, который я описал здесь, легко справится с полной мощностью в пять ампер и может выполнять работу коммерческих устройств стоимостью 100 долларов и более! Как ни удивительно, вы можете построить его самостоятельно за несколько расслабляющих вечерних часов менее чем за 20 долларов. Установив устройство на место, вы можете быть уверены, что аккумулятор вашего фотоэлектрического генератора получает ток, необходимый для эффективной зарядки.

Почему не автоматическое регулирование?

для свинцово-кислотных аккумуляторов существуют примерно столько же, сколько и сами аккумуляторы.Например, многие люди наверняка знакомы с регуляторами напряжения, используемыми в электрических системах автомобилей. На самом деле, вы можете даже задаться вопросом, зачем вам нужно создавать специальный контроллер для ваших фотоэлектрических панелей. . . когда автомобильный регулятор на замену можно легко найти за несколько долларов.

Ответ заключается в том, что фотоэлектрические панели и автомобильные генераторы или генераторы — это совершенно разные вещи. . . и, соответственно, контроллеры, соответствующие этим двум типам систем, работают по очень разным принципам.Регулятор напряжения в вашем автомобиле управляет скоростью зарядки аккумулятора, контролируя напряжение (а не ток). Это достигается путем изменения тока, протекающего в обмотках возбуждения генератора. Затем ток поля создает магнитное поле в генераторе, а выходное напряжение устройства прямо пропорционально силе этого поля: чем сильнее магнитный поток, тем выше напряжение.

Когда зарядное напряжение начинает подниматься выше предела, установленного аккумулятором, регулятор снижает ток в обмотке возбуждения.Это снижает мощность устройства, а батарея и скорость заряда остаются неизменными.

не имеют обмотки возбуждения, которая могла бы изменять зарядный ток. Следовательно, автомобильный регулятор будет бесполезен с фотоэлектрической панелью. Кроме того, в большинстве ветряных генераторов используется установка, очень похожая на автомобильный регулятор напряжения, поэтому описанный здесь фотоэлектрический контроллер должен использоваться исключительно с солнечными электрическими панелями. Это подходящий инструмент для правильной работы!

Список материалов

Деталь

RL1 (реле 12 В)

IC1 (LM339)

R1, R2 (33 кОм)

R3, R5, R6, R7 (470 Ом)

R4 (2.2 МОм)

R8 (1 кОм)

RS (5 Ом, два 10 Ом параллельно)

VR1 (50 кОм)

D1 (1N5400)

D2 (стабилитрон 6,2 В)

LED 1, LED 2 (лампа)

Q1 (MPS222A)

Первоначально опубликовано: март / апрель 1984 г.

Как сделать контроллер солнечного заряда | diy солнечный контроллер заряда 12 v

Как сделать контроллер солнечного заряда, контроллер солнечного заряда своими руками 12v
Doston is video me maine ek simple 12v 10watt ke солнечная панель ke liye ek контроллер солнечного заряда banaya hai, jisko ki aap asani se aur bahot kam keemat pe ghar pe bana sakte hain, это контроллер заряда солнечной энергии, ko banane ke liye kuch components lagenge jo is prakar hai!
(1) реле 12 В, 1 шт.
(2) Регулятор напряжения LM 7815 ic-1 шт.
(3) 1N 4007 диод-1 шт.
(4) резистор 1 кОм, 2 шт.
(5) Предустановка 10 кОм (потенциометр) -1 шт.
(6) привел любой цвет-2шт и т. Д.
Плз лайкайте это видео, делитесь, комментируйте и подписывайтесь.
Кредит на фоновую музыку nsc release lenko, пойдем: -https: //youtu.be/mSLuJYtl89Y
Кредит на фоновую музыку ncs release different heaven nikozilla: -https: //youtu.be/6FNHe3kf8_s
————————— ——————————————————————- # solarchargecontroller # diysolarchargecontroller12v # akgtech
Тема обложки: —
Как сделать солнечный контроллер заряда дома,
Контроллер солнечного заряда своими руками,
Как сделать солнечный контроллер заряда очень простым,
Солнечное зарядное устройство,
Солнечное зарядное устройство 12 В,
Солнечное зарядное устройство своими руками 12 В,
Схема солнечного контроллера,
Солнечное зарядное устройство своими руками,
Контроллер заряда солнечной панели 10 Вт,
Как сделать солнечный заряд Схема контроллера,
Как сделать дома небольшой солнечный контроллер заряда,
Как сделать простой солнечный контроллер заряда

Как выбрать контроллер заряда от солнечных батарей для электрической системы автофургона своими руками — EXPLORIST.жизнь

Что такое контроллер заряда от солнечных батарей?

Контроллер заряда берет энергию, вырабатываемую солнечными панелями, и преобразует «мощность солнечной панели» в форму энергии, которую могут использовать батареи.

Небольшая заметка, прежде чем мы начнем. Это лишь одна часть из всеобъемлющей серии «Как установить электрическую систему для автофургона своими руками». Если вы только что наткнулись на эту статью, не заметив ее, вероятно, некоторые вещи мы уже рассмотрели. Если вы хотите ознакомиться с этим пошаговым руководством, вы можете сделать это здесь: https: // www.exploorist.life/diy-campervan-solar

Кроме того, у нас есть интерактивные схемы подключения солнечных батарей, которые представляют собой полное решение от А до Я, чтобы научить вас, какие именно детали и куда идут, какого размера провода использовать, рекомендации по размеру предохранителей, размеры наконечников проводов и многое другое, чтобы помочь сэкономить время и разочарование. Вы можете проверить это здесь: https://www.explorist.life/solarwiringdiagrams/

Наконец, для этого сообщения в блоге, которое вы читаете прямо сейчас, у нас есть калькулятор, который поможет вам выбрать контроллер заряда.Я НАСТОЯТЕЛЬНО рекомендую прочитать этот пост, чтобы по-настоящему узнать, как работает контроллер заряда, но если все, что вам нужно, это калькулятор, вот он:

Как работает контроллер заряда?

Солнечные панели обычно вырабатывают напряжение, слишком высокое для использования батареями. Если у вас есть солнечные панели, подключенные последовательно, как я рекомендую, у вас может быть более 100 вольт на выходе из солнечных панелей. Если вы подключили 100 вольт от солнечных батарей напрямую к батарее, это не сработает.Контроллер заряда регулирует напряжение от солнечных панелей обратно до 12,6–14,6 вольт, которое батареи могут хранить / использовать.

MPPT и ШИМ КОНТРОЛЛЕРЫ ЗАРЯДА

Существует два основных типа контроллеров заряда. Это MPPT и PWM. Это сообщение в блоге представляет собой ускоренный курс по солнечному дизайну, и подробное описание различий выходит за рамки этого сообщения. Вот что вам нужно знать о контроллерах заряда MPPT и PWM MPPT — это более новая и более эффективная технология.С этого момента каждый раз, когда я говорю о контроллерах заряда, я буду говорить только о контроллерах заряда MPPT, поскольку я хочу помочь вам создать высококачественную расширяемую солнечную установку.

КАК ПОДКЛЮЧИТЬ СОЛНЕЧНЫЕ ПАНЕЛИ С КОНТРОЛЛЕРОМ ЗАРЯДА

Одна из моих любимых серий контроллеров заряда — это контроллер заряда Victron BlueSolar MPPT. Если вы заметили, существует МНОГО разных размеров контроллеров заряда:

Давайте использовать Victron SmartSolar MPPT 100 | 30 например.Первое число, 100, означает максимальное входное напряжение , которое может выдержать контроллер . Другими словами, Victron SmartSolar MPPT 100 | 30 может выдерживать максимум 100 вольт, поступающих от солнечных панелей на контроллер заряда. Второе число, 30, представляет максимальное количество ампер, которое контроллер может выдавать , идущим НА БАТАРЕИ .

* ОПОВЕЩЕНИЕ МАТЕМАТИКИ *

Допустим, у вас есть солнечные панели 4 x 100 Вт со следующими характеристиками.

КАЖДАЯ солнечная панель мощностью 100 Вт имеет напряжение холостого хода (Voc) 21,6 В. и оптимальный рабочий ток 6,72 А. Это единственные два числа, которые нас беспокоят. Обычно я рекомендую просто соединять все ваши солнечные панели последовательно для простоты и эффективности. Это означает: эти солнечные панели 4 x 100 Вт подключаются вместе следующим образом:

Поскольку они соединены последовательно, напряжения суммируются и составляют 86,4 вольт. (Напряжение холостого хода (Voc) 21.6 x 4 панели). Усилитель на «восходящей» стороне 100-ваттных солнечных панелей остается 6,72, поскольку последовательно добавляются напряжения, а амперы остаются прежними.

Итак, 86,4 вольт ниже безопасного порога 100 максимальных вольт Victron SmartSolar MPPT 100 | 30 солнечный контроллер.

100 — первое число. А как насчет 2-го числа, 30?

30 в Victron SmartSolar MPPT 100 | 30 — это MAX, полученные усилители ПОСЛЕ того, как солнечный контроллер сработал, это магия .Чтобы определить силу тока, нам нужно посчитать. Вот что мы знаем:

• У нас есть солнечные панели 4 × 100 Вт, всего 400 Вт солнечной энергии.
• Предположим, батареи 12,6 В
• Ампер = Ватт / Вольт

Это означает, что при 400 Вт и 12,6 В мы можем ожидать до 31,74 А, выходящего из солнечного контроллера.

Теперь мы говорим о Victron SmartSolar MPPT 100 | 30, мы должны сравнить это второе число, 30.

31,74 А — это немного выше порогового значения 30 А. НО…

Солнечные панели редко вырабатывают полную мощность. И…

В Victron SmartSolar MPPT 100 | 30, говорят, их контроллер подходит для солнечных батарей до 440 Вт:

И… Если вам случится «переехать» на своем Amperage, это не такая уж большая проблема с точки зрения повреждений. Просто будет потеряна мощность, которую контроллер не сможет преобразовать.

Итак, в основном, Victron SmartSolar MPPT 100 | 30 идеально подходит для тех солнечных панелей 4 x 100.

Но что, если вам нравится перестраховаться? Что, если вам нужно место для маневра? Большой! Размер до Victron SmartSolar MPPT 100 | 50. Конечно, это немного больше денег, но если вам нужно иметь в наличии дополнительные 20 ампер, дерзайте.

Итак, зачем вам пространство для маневра или запас прочности? Поговорим о температуре

Солнечный контроллер в зависимости от температуры

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ… Когда температура падает, солнечные панели фактически вырабатывают БОЛЬШЕ энергии.

Совершенно честно, математика становится запутанной, поэтому я сделал калькулятор, в который вы можете ввести все значения для своей установки, чтобы ВЫ могли увидеть, как температура влияет на вашу настройку солнечной панели, ТАКЖЕ, КАК даст вам рекомендацию о том, какой солнечный контроллер вы необходимо учитывать температуру панели солнечных батарей.

Под калькулятором можно посмотреть видео, если вам нужны дополнительные инструкции по его использованию:

Теперь, когда вы знаете, какой контроллер заряда совместим с вашими солнечными панелями, пора узнать, как выбрать инвертор для установки DIY Camper.Проверьте это здесь:

How-to Choose an Inverter for a DIY Camper Van Electrical System

Все, что вы здесь изучаете, используется в наших БЕСПЛАТНЫХ интерактивных схемах подключения солнечных батарей. Если вы еще этого не сделали, ознакомьтесь с ними, поскольку они представляют собой полное решение для электрической системы автофургона. Посмотрите их здесь: https://www.explorist.life/solarwiringdiagrams/

Помните, что это лишь часть полной обучающей серии по электрике автофургонов.Чтобы увидеть все отдельные руководства, щелкните здесь: https://www.explorist.life/diy-campervan-solar

Наконец, если вы нашли это руководство полезным, оно действительно означало бы для нас весь мир, если бы вы поделились им с кем-то, кто может его использовать, прикрепили его к pinterest для дальнейшего использования или поделились им в группе facebook, когда у кого-то есть вопрос по этой теме. Нажмите на пузырь в правом нижнем углу, чтобы подписаться на уведомления о будущих обновлениях и, как всегда, оставляйте любые вопросы в комментариях ниже.

DIY Контроллер заряда от солнечных батарей

Детали

Категория: электроника и электроника своими рукамиanddiy

Опубликовано: 11 июня 2012 г. 11 июня 2012 г.

Контроллер заряда от солнечных батарей

У меня уже несколько лет есть небольшая солнечная панель мощностью 5 Вт, 12 В. Когда я жил в квартире, от этого было мало толку, но когда я переехал в дом, я начал думать о его практическом использовании. Освещение внешней хижины для хранения вещей показалось мне хорошим вариантом использования панели, поэтому я решил собрать электронику вокруг этой маленькой «Солнечной системы».Как и в нескольких других проектах на этом веб-сайте, мне нравится повторное использование того, что у меня уже есть, а не поиск «идеального» компонента. Хотя такой подход не часто приводит к оптимальному дизайну, я считаю, что одним из преимуществ использования электроники в качестве хобби является то, что вам не нужно беспокоиться об оптимальном дизайне по лучшей цене. В итоге я снова использовал свинцово-кислотную батарею на 6 Ач для этой системы; не то чтобы это был лучший выбор для проекта, но то, что он был легко доступен.Из двух выбранных таким образом основных компонентов проекта (аккумулятор и солнечная панель) я начал думать о контроллере заряда аккумулятора.

Зачем нужен контроллер заряда?

Практическое правило выглядит следующим образом: если вы поддерживаете зарядный ток ниже 3% от емкости аккумулятора, то можно безопасно заряжать аккумулятор без контроллера. Так, например, аккумулятор на 6 Ач можно безопасно заряжать током до 6 х 0,03 = 180 мА. Моя панель 5 Вт может выдавать до 325 мА в соответствии со спецификацией, поэтому очевидно, что нужен какой-то контроллер.Другими словами, нам нужно «отвлечь» до 145 мА (325–180) от аккумулятора на другую нагрузку в условиях пиковой зарядки. Схема на рисунке 1 решает эту задачу.

Рисунок 1 — Принципиальная схема

Основным компонентом является «шунтирующий» регулятор TL431. (Совет: если у вас есть старая коммутационная плата питания ПК, вы, скорее всего, найдете внутри один или два TL431, которые можно «спасти» для этой цели). Как показано на внутренней блок-схеме, эта ИС имеет довольно точные 2.5V внутренняя ссылка, которая сравнивается с внешним напряжением. Когда напряжение на входном контакте REF превышает 2,5 В, выходной NPN-транзистор включается, а силовой транзистор T1 также включается, таким образом «отклоняя» часть выходного тока панели на светодиоды. R1 и R2 сконструированы таким образом, что это происходит, когда напряжение батареи превышает 14,2 В. Я решил не включать сюда триммер из соображений надежности. Обрезные горшки могут открываться со временем, и в этом случае ящик подвержен некоторым значительным колебаниям температуры.Если требуется регулировка для установки точного напряжения заряда аккумулятора, желательно добавить резистор параллельно с R1 или R2. Этот тип контроллера заряда известен как «шунтирующий» регулятор, потому что панель «шунтируется», когда напряжение батареи превышает определенный порог. «Шунт» в этом случае представляет собой набор из 10 параллельно включенных светодиодов, каждый из которых потребляет 15 мА, что в сумме составляет 150 мА (таким образом, мы удовлетворяем нашим первоначальным минимальным требованиям в 145 мА, как рассчитано выше). Вместо этого вы можете использовать силовой резистор соответствующей номинальной мощности.Тем не менее, я хотел использовать избыточную мощность от панели для полезного использования, и поэтому я выбрал светодиоды. Это белые светодиоды высокой яркости 20 мА, работающие при токе 15 мА. Я выбрал ток ниже номинального, чтобы продлить срок службы схемы. Последовательный ограничительный резистор рассчитывается следующим образом: R = (14-2 — VCEsat) / 15e-3 = 753 -> 820 Ом. T1 должен иметь небольшой радиатор для повышения надежности. Хотя большую часть времени он работает в режиме насыщения, он все равно будет немного нагреваться при нормальных условиях эксплуатации.D1 — это диод Шоттки с низким падением напряжения, который предотвращает разряд аккумулятора через панель в ночное время. Fuse F1 защищает от мистера Мерфи и его законов.

Вы заметите, что светодиоды будут немного проводить, даже если есть солнечный свет. Это связано с тем, что TL431 не является идеальным компаратором, как следует из диаграммы, и пропускает некоторый ток через базу T1, даже когда VREF немного меньше 2,5 В. Этот небольшой базовый ток усиливается T1 и зажигает светодиоды. Это нормальная работа для данной схемы.Когда напряжение VREF превышает 2,5 В (VBat> 14,2 В), базовый ток T1 резко возрастает и насыщает транзистор. На этом этапе ток светодиода достигает максимального значения около 15 мА, как рассчитано выше.

Схема работает в моем сарае уже несколько недель без каких-либо проблем. См. Фото ниже, на котором светодиоды горят во время зарядки.

Я следил за напряжением аккумулятора, чтобы убедиться, что он не перезаряжается, и кажется, что схема выполняет свою работу, для которой была предназначена.Я также слежу за светодиодами, так как меня немного беспокоит их долговременная надежность. Если некоторые из светодиодов выйдут из строя, я могу заменить их простым резистором питания. В качестве напутствия я должен подчеркнуть, что это конструкция для очень маломощной солнечной установки. Хотя концепция может быть расширена для более крупных панелей (и батарей большей емкости), я бы порекомендовал более «консервативный» подход в этом случае, возможно, с двумя параллельными нагрузками с транзисторным управлением для защиты от избыточности.Будьте в безопасности и наслаждайтесь бесплатной солнечной энергией!

Комментарии, вопросы, предложения? Вы можете связаться со мной по адресу: contact (at sign) paulorenato (dot) com

ВИДЕО: Самостоятельная (DIY) Солнечная зарядная станция

Это отличный видеоролик о самодельной солнечной системе подзарядки, которую каждый может собрать всего за пару часов. Я следил за этим видео, чтобы создать свою собственную мобильную солнечную зарядную систему, и нашел ее очень полезной.Он оказался особенно полезным в качестве источника питания во время кемпинга, включая консервный нож, фонари, радио и ноутбук, на котором дети смотрят фильмы по вечерам.

Я также использовал эту систему, чтобы продемонстрировать, как солнечная энергия и солнечные панели работают на ярмарках зеленой и возобновляемой энергии, и один из детей использовал ее в школьном проекте. Это также полезно в домашних условиях. У меня есть все мои перезаряжаемые электроинструменты, такие как аккумуляторная дрель и т. Д., Подключенные к нему, чтобы держать их заряженными и оплачивать мой счет за электричество.

Это очень простой и увлекательный самостоятельный проект по солнечной энергии, и вы можете получить необходимое оборудование прямо здесь, на нашем веб-сайте, или в местном хозяйственном магазине. Сначала посмотрите видео ниже, а затем я перечислю части, которые вам понадобятся для завершения этого солнечного проекта.

Вы можете приобрести все компоненты, необходимые для создания системы, подобной той, что показана в видео, прямо здесь, на MrSolar.com. У нас нет той солнечной панели, которая показана на видео, но я перечислил аналогичный модуль, который отлично справится с этой задачей.Кроме того, мы не продаем материал для деревянного каркаса, но вы можете получить его в хозяйственном магазине, на складе пиломатериалов или в магазине товаров для дома.

Деревянная рама в этом видео состоит из 6 кусков желтой сосны размером 8 футов x 2 дюйма x 2 дюйма, и я фактически использовал шурупы для дерева, чтобы собрать их после того, как разрезал все по размеру. Подробнее о деревянном каркасе мы поговорим ниже. Если у вас еще нет батареи, вы можете купить новую двухтактную батарею в местном розничном магазине или приобрести у нас батарею, специально предназначенную для использования с системами подзарядки от солнечных батарей.

Оборудование, необходимое для выработки электроэнергии (все компоненты отправляются в течение 2 дней):

Если вы купите нашу батарею, указанную выше, вам не нужно будет покупать клеммы батареи, показанные в следующем видео. В противном случае будет достаточно батарейного блока, использующего двухтактную морскую батарею. Если у вас еще нет аккумуляторного центра питания, к которому можно было бы подключить какие-либо устройства, вы можете построить его самостоятельно, ожидая прибытия указанных выше компонентов с помощью ИБП.

Чтобы сделать эту солнечную зарядную станцию ​​портативной, посмотрите видео ниже, которое шаг за шагом проведет вас через процесс преобразования рамы солнечной панели в видео выше в мобильную тележку для зарядки, а затем список необходимых деталей. , включая прямые ссылки на нашего партнера по электронным запчастям Amazon.com, где вы можете их приобрести.

Вы также можете сделать всю эту солнечную энергетическую систему мобильной, добавив к ней несколько колес. Посмотрите видео ниже, чтобы узнать, как это сделать…

На самом деле я использовал колеса ручной тележки, подобной той, что указана ниже на Amazon.com, с шинами, которые удерживают воздух, а не с жесткими пластиковыми колесами, показанными на видео. Вот список частей, которые вы, возможно, захотите купить, чтобы подготовить этот самостоятельный проект солнечной энергии:

Если вы построите эту аккуратную солнечную зарядную станцию, дайте нам знать!

8 октября 2014 г. Mr Solar

Лучший контроллер заряда от солнечной энергии для автофургонов и самодельных автофургонов

Контроллер заряда от солнечной батареи является важным компонентом для получения максимальной производительности от солнечной установки для кемпинга.

Но не все контроллеры одинаковы.

Существуют различные типы, размеры и характеристики, каждая из которых предназначена для использования в автономных солнечных установках.

Легко потеряться в технических деталях и в конечном итоге купить некачественный продукт.

Это руководство поможет вам выбрать и купить лучший контроллер заряда от солнечных батарей для преобразования вашего автофургона и получить максимальную производительность от ваших панелей.

Мы покажем вам одни из лучших контроллеров заряда от солнечных батарей на рынке сегодня, объясним основные функции компонента, различные типы доступных и как выбрать лучший для вашего образа жизни в фургоне.

И в качестве дополнительного бонуса мы включили простой в использовании калькулятор, который упрощает определение размеров контроллера заряда.

Если вы новичок в электрике или сборке фургонов, сначала ознакомьтесь с нашим руководством по электрике для кемперов.

Нужна помощь и совет по настройке электрооборудования?

Присоединяйтесь к нашей группе поддержки Facebook

Что такое контроллер заряда от солнечных батарей?

Контроллер заряда солнечной батареи является важным электрическим компонентом солнечной установки.

Цель солнечной системы — собрать чистую возобновляемую энергию солнца в виде солнечного света и использовать ее для зарядки аккумуляторов глубокого цикла для досуга.

Солнечные батареи заботятся о сборе урожая.

Одна солнечная панель состоит из нескольких элементов. Поскольку солнечный свет, падающий на них, бывает спорадическим и неравномерным, они не все получают одинаковое количество солнечного света одновременно.

Это приводит к тому, что панели производят энергию в широком диапазоне, с возможностью многократных колебаний в секунду и частых всплесков.

Аккумуляторы для отдыха с глубоким разрядом требуют для зарядки от 12,6 до 14,6 вольт, в зависимости от их типа.

Что-нибудь меньше, и они не будут взимать плату. Что-нибудь еще, и они начнут готовить, разрушив батарею.

Таким образом, подключение батарей напрямую к солнечным панелям может привести к повреждению.

Здесь вступает в действие контроллер заряда, который берет на себя весь процесс зарядки.

Как следует из названия, его основная функция — контролировать солнечный заряд, защищая аккумулятор от повреждений.

Как работает контроллер заряда солнечной батареи?

Чтобы предотвратить перезарядку батарей для кемперов, контроллер заряда солнечных батарей регулирует напряжение, передаваемое на батарею от панелей.

Он работает, отслеживая напряжение аккумулятора и регулируя его зарядку в ответ.

Батареи требуют разного напряжения для разных состояний зарядки.

Например, относительно разряженный аккумулятор может потреблять до 14,4 В, пока не будет заряжен на 90%.

Затем ему требуется более низкое напряжение для непрерывного заряда, поддерживая его в пиковом состоянии.

Контроллер заряда управляет этим динамически, увеличивая или уменьшая зарядный ток и напряжение для данного состояния.

Нужен ли он мне?

Типичные солнечные установки для кемперов требуют установки контроллера заряда солнечной батареи.

Подача случайных и хаотических напряжений напрямую от солнечной панели приведет к необратимому повреждению батареи.

Не совсем то, что вам нужно для переоборудования своего дома-фургона или для комфортной жизни в фургоне.

Единственный случай, когда вы можете обойтись без контроллера заряда солнечной энергии, — это если солнечная панель действительно небольшая — менее 5 Вт.

Но он настолько мал, что его можно держать практически в руке, поэтому он не может удовлетворить потребности в энергии для жизни в фургоне.

Короче говоря, если вам нужна солнечная установка для кемпинга, необходим контроллер заряда.

Типы контроллеров заряда от солнечных батарей

Есть 2 типа контроллеров солнечной зарядки для вашего автофургона:

• Широтно-импульсная модуляция (ШИМ)
• Отслеживание точки максимальной мощности (MPPT)

ШИМ-контроллер заряда от солнечных батарей

ШИМ — простое устройство.

Разработанный для работы с солнечной панелью с номинальным напряжением 12 В (а иногда и 24 В), ШИМ не справляется с большими напряжениями, создаваемыми несколькими панелями, соединенными последовательно.

Общее номинальное напряжение солнечных панелей должно быть таким же, как напряжение батареи батарей с контроллером PWM.

Таким образом, 12-вольтовый ШИМ-контроллер заряда должен быть соединен с 12-вольтовыми солнечными панелями и 12-вольтовой батареей.

Следовательно, при использовании нескольких панелей в солнечной батарее с контроллером заряда PWM, они должны быть подключены параллельно.

ШИМ-контроллер получает питание от панелей, делая его доступным для аккумуляторов, в зависимости от их уровня заряда.

Максимальный ток солнечной батареи не может быть превышен.

Допустим, батарея сидит на 12,6 В.

С 100-ваттной солнечной панелью, рассчитанной на 17,9 В и 5,72 А, максимальная мощность, которую вы можете передать батарее в это время, составляет 12,6 В при 5,72 А, что дает нам 72 Вт.

(Закон Ома гласит, что ватт = вольт x ампер)

По мере увеличения уровня заряда батареи ШИМ-контроллер заряда становится более эффективным.ШИМ наиболее эффективен, когда аккумулятор почти полностью заряжен.

Однако при 13,4 В он все еще может потреблять только около 75% мощности, доступной на крыше.

13,4 В при 5,72 А — 77 Вт.

Итак, ШИМ не особенно эффективен даже на пике.

Плюсы и минусы

Многие преобразователи кемперов и внедорожники отказываются от контроллеров заряда PWM в пользу MPPT, но для них все же есть место.

Если вы собираетесь жить в автономном фургоне дольше, чем несколько дней, и в зависимости от электрики вашего автофургона, зарядное устройство с ШИМ, вероятно, вам не подходит.

Он просто недостаточно эффективен для извлечения энергии из солнечных батарей.

Вам понадобится больше панелей, чтобы компенсировать это, если у вас есть место для них на крыше.

Но чем больше у вас панелей, тем очевиднее становится эта неэффективность.

Короче говоря, если вы не можете обойтись без холодильника и освещения, купите контроллер MPPT.

С другой стороны, ШИМ невероятно дешевы.

ШИМ-контроллер заряда, совместимый с солнечной установкой мощностью 300 Вт, будет стоить около 35 фунтов стерлингов | 50 долларов по сравнению со 110 фунтами стерлингов | Цена 150 долларов за контроллер MPPT для установки аналогичного размера.