Какой принцип работы контроллера для аккумулятора

Контроллер Li-ion аккумулятора или батареи – это электронная плата, которая контролирует работу АКБ и не допускает опасных ситуаций при ее эксплуатации. Это краткий ответ на вопрос, что такое контроллер батареи. Чаще всего его называют BMS платой – от словосочетания Battery Management System.

Ее основные компоненты – это резисторы, MOSFET-транзисторы, накопительный конденсатор и микросхема защиты. Они оберегают батарею от неполадок по цепи питания, не допускают критических отклонений рабочих параметров и преждевременного выхода из строя.

Как выглядит контроллер аккумулятора?

Внешний вид контроллера зависит от типа элементов питания, для которых он предназначен. Например, для защиты Li-ion аккумуляторов популярного типоразмера 18650 используются миниатюрные платы, которые привариваются с помощью сварочной ленты к одному из контактов. В результате незащищенный аккум становится защищенным, его диаметр увеличивается на доли миллиметра, а длина – на 2–3 мм.

Аккумуляторные батареи всегда собираются из незащищенных элементов, а затем оснащаются платой защиты. Она выбирается в зависимости от схемы сборки батареи и необходимых функций. Контроллеры для Li-ion батарей бывают с балансировкой и без нее, разного функционала, рассчитанные на определенные рабочие характеристики и разное количество последовательно соединенных элементов в сборке: 3S, 4S, …, 20S и т.д.

Как работает контроллер аккумулятора?

Принцип работы контроллера батареи заключается в поддержании рабочих параметров в допустимых диапазонах. BMS плата контролирует работу АКБ сразу по нескольким параметрам:

1. По напряжению – она не допускает критического снижения напряжения (глубокого разряда аккумуляторов) и перезаряда аккумуляторов. Когда напряжение достигает критического минимума или максимума, контроллер отключает батарею от нагрузки или зарядного устройства. Для большинства литий-ионных аккумуляторов рабочее напряжение должно поддерживаться в диапазоне от 2,5 В в разряженном состоянии до 4,25 В в заряженном. В зависимости от типа аккумулятора, эти значения могут быть другими. В любом случае задача BMS платы – не допустить выхода напряжения за границы, установленные для конкретного типа АКБ. Тем самым контроллер оберегает элементы питания от деградации, потери емкости, вздутия, перегрева, риска возгорания и взрыва.
2. По току – контроллер отключает АКБ от нагрузки, если ток разряда превышает допустимые значения. Уровень токоотдачи у разных Li-ion аккумуляторов может составлять от 1С до 25С. И если в условиях, где нужны высокотоковые аккумуляторы, использовать обычные модели, они быстро придут в негодность. Контроллер защиты не допустит этого и просто отключит АКБ, если она не рассчитана на такие нагрузки. Также он защищает аккумуляторы от короткого замыкания.
3. По температуре – функция контроля температуры предусмотрена не во всех аккумуляторных контроллерах, но она важна для защиты АКБ от перегрева. Поэтому в схемы многофункциональных BMS плат обязательно входит терморезистор.

Некоторые BMS платы кроме основных функций умеют выполнять балансировку ячеек в аккумуляторной батарее – выравнивать напряжение всех аккумуляторов в сборке. Это помогает избежать несоответствий по уровню заряда и продлить срок службы батареи.

Причины блокировки аккумулятора контроллером

Если контроллер блокирует работу аккумулятора, причина может заключаться в следующем:

• короткое замыкание внутри элемента питания;
• глубокий разряд – критическое падение напряжения на ячейках.

Разрядившуюся батарею нужно скорее поставить на зарядку. Если же хранить ее в таком состоянии, дальнейший саморазряд приведет к полному разряду, и зарядить АКБ не получится. Контроллер в целях безопасности просто не позволит запустить процесс зарядки.

Это объясняется тем, что при хранении разряженных аккумуляторов в их структуре происходят необратимые процессы деградации, образуются кристаллы лития, возникает опасный контакт между полюсами и опасность взрыва.

Задача контроллера – не допустить подобных последствий, поэтому он блокирует дальнейшее использование аккумуляторов с напряжением, упавшим ниже критического минимума.

Предыдущая статья блога VirtusTec посвящена литиевым АКБ для погрузчиков, штабелеров, и других видов складской техники.

Солнечные контроллеры (MPPT, ШИМ) | Энергии Солнца

МРРТ контроллер, это устройство, которое повышает эффективность солнечной батареи за счет функции слежения за Точкой Максимальной Мощности (ТММ). В переводе с английского, аббревиатура означает

Maximum Power Point Tracking . Прибор это относительно новый, их концепция была сформирована в середине 80-х гг. И тогда же они впервые появились на рынке. Но за истекшие тридцать лет, сфера электроники наполнилась новыми компонентами, которые:

• Увеличили функционал МРРТ.
• Повысили их надёжность.
• Уменьшили их размеры.
• Позволили продлить гарантию.
• Обеспечили высочайшую точность работы.

Специфика применения

Использование МРРТ контроллеров в бесперебойных или автономных системах энергоснабжения имеет две составляющие, которые существенно изменяют многие аспекты функционирования подобных комплексов. Первый из них, это работа аккумуляторов.

• Зарядка аккумуляторных батарей, для увеличения срока службы и поддержки номинальных рабочих параметров, требует особого подхода. Дело в том, что процесс зарядки это сложный комплекс химических реакций, которые меняют физико-химические характеристики пластин и электролита несколько раз в продолжении одно цикла. В соответствии с этими изменениями, должна изменяться характеристика тока. При этом, все изменения не ступенчатые, и не имеют чёткой привязки ко времени. То есть требуется контроль состояния аккумуляторной батареи (АКБ) в каждый момент времени, и соответствующие изменения зарядного тока. При этом, учитываются и этапы зарядки:

• Наполнение.
• Насыщение.
• Выравнивание.
• Поддержка.

Не соблюдение режимов зарядки, приводит к тому, что АКБ быстро теряют ёмкость, перестают держать заряд и как следствие требуют замены. А затраты на обновление АКБ в системе автономного снабжения составляют почти половину стоимости всего оборудования.

Современные контроллеры МРРТ, имеют возможность снимать показания не только с фотоэлектрических модулей, но и с аккумуляторов. При этом регистрируются данные по нескольким определяющим параметрам. А в зависимости от исполнения, все показания могут выводиться на дисплей или отображаться с помощью светодиодных индикаторов.

• Второй важный аспект – недобор мощности всей системы фотоэлектрических преобразователей. Причина здесь тоже разноплановая. Процесс выработки электроэнергии у солнечных батарей изменяется в зависимости от:

• Степени освещённости.
• Температуры модуля.
• Выбранной нагрузки.

При этом, определение и выбор потребляемой нагрузки, довольно специфический процесс, которым невозможно управлять без использования МРРТ контроллера.

Особняком стоят системы фотоэлектрических преобразователей, которые составлены из панелей разных типов. Включение в такую систему контроллера МРРТ, насущная необходимость. Без него эффективность выработки электроэнергии снижается на 16-38%. Это всё равно что купить а/м Ferrari, но из-за того что нет рычага переключения скоростей, вы будете ездить только на первой передаче. Тоже самое будет и с фотоэлементами.

Особенности сборки системы фотоэлементов с контроллером МРРТ

В связи с тем, что в определённые моменты напряжение на клеммах АКБ может быть больше, нежели на выходе от панелей, то собирая систему, её надо комплектовать таким образом, чтобы добиться превалирования напряжения, над мощностью.

Дополнительным доказательством служит и формула для расчёта потери в проводниках: P = I² x R. Обратите внимание, что уменьшая силу тока (I) в два раза, на выходе получают рост мощности в 4 раза, и это при использовании той же проводки.

Максимальной эффективности контроллеры МРРТ позволяются добиться при мощности системы от 200 Вт. А в случае, если модули имеют нестандартное выходное напряжение, без использования контроллеров МРРТ, обойтись невозможно.

Во время работы, контроллеры МРРТ потребляют от 2 до 5 Вт мощности. Но с учётом повышения эффективности работы всей системы в целом, подобный расход можно зарегистрировать только с помощью контрольных приборов. Ведь оптимизируя работу солнечных батарей, контроллеры МРРТ приводят к тому, что мощность всей системы автономного энергоснабжения вырастает на 25-30%. Другими словами, подключая контроллер МРРТ, вы повышаете мощность без приобретения дополнительных фотопреобразователей.

революционный контроллер аккумулятора от Texas Instruments

Компания Texas Instruments представила компактную (5×5 мм) многофункциональную микросхему BQ40Z60 для работы с Li-Ion/Li-Po аккумуляторами, основными особенностями которой являются: возможность одновременной работы с 2-4 аккумуляторными ячейками, интегрированные контроллеры заряда (Battery Charger) и состояния аккумулятора (Battery Gauge), мониторы аварийных ситуаций, функция аутентификации аккумулятора.

Уникальность данного решения заключается в комплексном подходе к работе с аккумулятором. BQ40Z60 позволяет решать практически все задачи, возникающие при построении систем с аккумуляторными накопителями энергии.

• Контроллер заряда синхронного типа с широким диапазоном входного напряжения позволяет повысить эффективность работы, а также упростить схемотехнику.
• Встроенная схема балансировки заряда позволяет отказаться от применения дополнительных схем балансировки.
• Динамический контроллер потоков энергии (PowePath + Turbo Boost) позволяет питать нагрузку совместно от внешнего источника и аккумулятора, или же одновременно заряжать аккумулятор и питать нагрузку в зависимости от тока нагрузки, а также автоматически переключаться между режимами.
• Контроллер состояния аккумулятора (Battery Gauge) на основе модели сопротивления ячейки за каждый цикл заряда-разряда (Impedance Track) позволяет спрогнозировать текущий заряд/износ аккумулятора с точностью в 30 раз большей, чем традиционные методы.
• Программируемая контроллер защиты позволит избежать последствий от различный ненормированных режимов (перезаряд, переразряд, перегрев, КЗ со стороны источника питания,  КЗ со стороны нагрузки, сбой балансировки). Полный перечень контролируемых ошибок включает 20 пунктов.
• Для аутентификации батареи может использовать ключ хранящийся в защищённой области памяти, а также генератор SHA-1.

Типовая схема применения BQ40Z60

Основные характеристики семейства BQ40Z60 представлены в таблице 1.

Таблица 1: характеристики семейства BQ40Z60

Параметр		Значение
Максимальное входное напряжение, В		26
Количество ячеек Li-Ion/Li-Po, шт.		2-4
Максимальный ток заряда, А		10
Точность задания напряжения, %		0.2
Точность задания тока заряда, мА/шаг		32
Энергопотребление	в выключеном состоянии, мкА	2
	в активном режиме, мкА	310
Рабочая частота, МГц		1
Количество входов источников энергии, шт		2
Количество сигнальных выводов, шт.		4
Защитные транзисторы		N-канальные в верхнем плече
Транзисторы для заряда		Внешние
Транзисторы для балансировки		Встроенные
Тепловая защита		Управление затворами транзисторов
Резистор для контроля тока, мОм		5-10
Алгоритм обеспечения безопасности		SHA-1
Интерфейс управления		SMBus
Тип памяти		Flash
Корпус		QFN32
Габариты, мм		5 x 5 x 1

 

Таким образом, мы видим комплексное решение для работы с аккумуляторами.

 

Задать вопросы, заказать образцы и получить техническую поддержку Вы можете через email.

Контроллеры заряда и литиевые батареи

Во-первых, давайте рассмотрим некоторые важные характеристики обычных контроллеров заряда и литиево-ионных аккумуляторов. Как только вы разберетесь с этими вариантами, инженеры по продажам RENVU будут рады помочь выбрать конкретный номер модели в соответствии с вашими предпочтениями.

Контроллеры заряда:

• Регулировка заряда — широтно-импульсная модуляция (ШИМ) — самая современная и распространенная

• Импульсная зарядка позволяет использовать стадии абсорбции, плавающей и объемной зарядки и может включать MPPT!

• Non-MPPT — PV массив должен соответствовать напряжению батареи и не отслеживать пиковую мощность.

• Характеристики контроллера заряда

• Регулируемость — Заводская установка или настраиваемые параметры на месте, например. тип батареи, таймеры, уставки, температура окружающей среды и температура батареи

• Конструктивные особенности — заглушки для кабелепровода, конструкция клеммной колодки, компоненты с покрытием / герметизацией для жестких условий окружающей среды, вентиляция вентилятора

• Измерение и дистанционное измерение

• Вспомогательное оборудование реле вентилятора, аварийной сигнализации, LVD (отключение низкого напряжения)

• Обнаружение замыкания на землю

• Управление нагрузкой и освещением

• Темп.Датчики — BTS критически важны в жарком климате, проконсультируйтесь с производителем

• Прикрепите BTS сбоку от батареи, а не сверху, и изолируйте пеной для защиты и точности.

• Проверить показания с помощью осмотра и ручного измерения температуры

• Счетчики — светодиодные индикаторы являются минимальным стандартом

• Типы — Цифровые, удаленные, с регистрацией данных (порты, удобны для проверки ожидаемого срока службы батареи)

• Параметры — Входные вольты, амперы и ватты; выходные вольты, амперы и ватты; Аккумулятор SoC, нагрузочные усилители!

• Измерители SoC — измерители напряжения батареи точны только тогда, когда батарея находится в состоянии покоя!

Литий-ионная зарядка:

• Преимущества — Зарядка может быть прерывистой и неполной без повреждения батарей, эффективная

• Проблемы — Более жесткие допуски по напряжению, необходимо дважды проверять; Нельзя завышать цену! (Без плавающего или выравнивающего заряда)

• Этапы зарядки — Только 2 или 3 дополнительных этапа

• Постоянный ток (CC) — Применяется до тех пор, пока не будет достигнут предел напряжения

• Балансировка — Уменьшение тока по мере приближения к макс. SoC (опционально)

• Постоянное напряжение (CV) — равно батарее, пока SoC = 100%

Напряжение лития — выше, чем у свинцово-кислотных батарей, 3.7-4,2 В на канал

Если вы уже читали другие статьи о системах на основе батарей, то вы охватили все, от анализа нагрузки системы на основе батарей до определения размеров системы и выбора технологии батарей . Осталось только интегрировать все эти движущиеся части и установить систему! Я рекомендую прочитать «Электрическая интеграция систем на базе батарей ».

Чтобы прочитать серию Full Battery Series:

Лучшие батареи для контроллеров Oculus Quest и Quest 2 2021

Лучшее Аккумуляторы для контроллеров Oculus Quest и Quest 2 Android Central 2021 г.

Сенсорные контроллеры для Oculus Quest 2 поставляются с одной одноразовой батареей AA, но как только они разрядятся, вам следует приобрести лучшие сменные батареи Oculus Quest 2, чтобы заменить их. Хотя сенсорные контроллеры служат намного дольше, чем ограниченная батарея гарнитуры, все же разумно инвестировать в некоторые перезаряжаемые батареи или стопку одноразовых батарей, чтобы ваши сеансы виртуальной реальности не прерывались. Вот аккумуляторы и зарядные устройства, которые мы рекомендуем для ваших контроллеров Oculus Touch.

Лучшие аккумуляторы + зарядное устройство: Panasonic K-KJ55MCA4BA Зарядное устройство для быстрой зарядки на 3 часа с 4 аккумуляторными батареями типа AA eneloop

Подбор персонала

Эти аккумуляторные батареи хранят до 2000 мАч энергии и могут быть заряжены до 2100 раз.Их можно заряжать полностью или частично, не повреждая память накопителя энергии. Мы рекомендуем покупать их с аксессуаром для быстрой зарядки, который мгновенно перезарядит ваши батареи AA, но вы также можете приобрести только батареи за половину цены, если они у вас уже есть.

26 долларов на Amazon

Дополнительный потенциал батареи: Panasonic BK-3HCCA4BA eneloop pro AA Аккумуляторы (упаковка из 4 шт.

)

Накапливая до 2550 мАч энергии и возможность перезарядки 500 раз каждый, эти профессионалы eneloop предоставят вашим контроллерам Oculus Touch еще больше времени, прежде чем вам придется их менять.У них значительно меньше циклов перезарядки, чем у непрофессиональных аккумуляторов, но они дают вам дополнительное удобство, поскольку им не нужно заряжать их так часто, и они должны прослужить вам как минимум несколько лет. Обязательно купите зарядное устройство, если оно вам нужно.

18 долларов на Amazon

Зарядка аккумуляторов Panasonic: Panasonic BQ-CC17SBA eneloop Advanced индивидуальное зарядное устройство

Это зарядное устройство позволит полностью зарядить аккумулятор Panasonic Eneloop за два часа. Он оснащен светодиодным индикатором, который поможет вам узнать, когда ваши батареи закончили зарядку, и автоматически отключается, чтобы защитить ваши батареи.

16 долларов на Amazon

Продолжай и продолжай …: Energizer Recharge Universal AA батарейки

Эти батареи Energizer доступны по цене и надежны, их срок хранения составляет пять лет, 1000 циклов перезарядки и 12 месяцев сохранения заряда. Его 2000 мАч не могут быть идеальными для электроники с повышенным энергопотреблением, но их должно быть более чем достаточно для энергоэффективных контроллеров Oculus Touch.

• 11 долларов на Amazon (4 батарейки АА)
• 17 долларов на Amazon (4 батарейки АА + зарядное устройство)

Аккумуляторная и недорогая: Аккумуляторы большой емкости AmazonBasics AA

Эти аккумуляторные батареи недорогие, но имеют большую емкость 2400 мАч.Они будут поддерживать 70% своей исходной емкости в течение шести месяцев, поэтому после того, как вы закончите с двумя в сенсорных контроллерах, вы все равно сможете использовать два других из пакета с приличной зарядкой. Мы не знаем, сколько циклов перезарядки они прогнозируют для сохранения полного заряда, но Amazon заявляет, что по крайней мере «3 года», которых должно хватить вам, пока не появится Oculus Quest 3.

От 16 долларов на Amazon

Зарядка аккумуляторов AmazonBasics: Зарядное устройство AmazonBasics

Это зарядное устройство позволяет заряжать до четырех аккумуляторов AmazonBasics одновременно. Он защищает ваши аккумуляторы от перезарядки и пытается зарядить их неправильно. Он также может изменить используемое количество вольт в зависимости от того, какой тип вилки вы используете. Он также имеет выдвижную вилку, которая удобна во время путешествий.

13 долларов на Amazon

Лучшие литиевые расходные материалы: Литиевые батарейки Energizer Ultimate AA

Эти батареи имеют внушительную емкость 3000 мАч и могут прослужить до 20 лет при хранении. Они также могут работать при экстремальных температурах от 40 до 140 градусов по Фаренгейту.Вероятно, вы не используете гарнитуру при экстремальных температурах, но вы можете взять пару из четырех комплектов для Oculus Quest и еще две для более экстремальных условий. Они не перезаряжаемые, но служат дольше, дешевле оптом и не заставят вас покупать зарядное устройство.

От 7 долларов на Amazon

Лучшие щелочные одноразовые изделия: Щелочная батарея EnergizerMax

Эти батареи служат до 10 лет при хранении, поэтому вы можете достать пару из ящика и держать свои сенсорные контроллеры включенными и готовыми к работе. Они герметичны, что помогает защитить ваше оборудование, а упаковка из 24 штук доступна по доступной цене. Контроллеры Oculus Touch не требуют большого количества энергии, поэтому этот пакет щелочных батарей емкостью 3000 мАч прослужит вам долгие годы, если вы будете использовать их исключительно для контроллеров Oculus Touch.

16 долларов на Amazon (упаковка из 24 шт.)

Отличная сделка: Батарейки Rayovac AA

Эти батареи поставляются в упаковке из 72 штук, которая стоит примерно такую ​​же цену или меньше, чем 48-разрядные батареи известных производителей.Они защищены от протечек для защиты вашего устройства и могут сохранять питание до 10 лет при хранении. Мы гарантируем, что вам не понадобится все это для Touch, но это отличная сделка, если вам нужны AA для других контроллеров или устройств.

24 доллара на Amazon

Никогда не открывайте их снова: Комплект магнитной зарядки BeswinVR для Oculus Quest 2

В этот уникальный зарядный комплект входят две специальные батареи, плотно прилегающие крышки и специальные кабели для зарядки. У каждой батареи есть небольшой магнитный разъем, который проходит через отверстие в крышке батарейного отсека, что упрощает подзарядку каждого контроллера при низком уровне заряда батареи.Если вы соедините это с одной из рукояток контроллера BeswinVR в том же списке Amazon ниже — который имеет такой же вырез для порта зарядки — вам даже не нужно будет снимать ручки для зарядки контроллеров.

52 доллара на Amazon

Подключите его: Зарядная док-станция Anker Quest 2

Наверное, трудно оправдать стоимость почти 100 долларов, но док-станция Anker Charging Dock для Quest 2 — один из самых крутых аксессуаров, которые вы найдете для гарнитуры VR. Вы можете установить гарнитуру и оба контроллера в док-станцию ​​благодаря удобной конструкции, и вам не придется беспокоиться о перезарядке или перенапряжении благодаря ряду компонентов безопасности внутри.Просто имейте в виду, что вам нужно будет снять все ручки контроллера перед стыковкой. Это довольно неприятно, но, по крайней мере, вам нужно будет заряжать эти батареи только раз в несколько месяцев!

99 долларов на Amazon

Продолжайте играть

Как беспроводные гарнитуры с беспроводными контроллерами, гарнитуры Quest и Quest 2 не имеют особенно длительного времени автономной работы, но контроллеры Touch — это совсем другая история. Вот почему мы рекомендуем приобретать перезаряжаемые батареи AA, так как вы легко сможете иметь под рукой пару, когда батареи разрядятся, и у вас будет много предупреждений заранее.Единственное, что хуже, чем необходимость прекратить играть в лучшие игры Oculus Quest 2 для замены батарей, — это отсутствие запасных батарей для замены!

Выбирая лучшие сменные батареи для Oculus Quest 2, обращайте внимание на любую информацию, которую они дают о циклах перезарядки и сроке службы батареи. Вам понадобится не менее 500 циклов перезарядки и обещанная долговечность в течение нескольких лет, чтобы аккумулятор не перестал работать и не разрядился. Это одна из причин, почему нам нравятся аккумуляторные батареи Panasonic Eneloop, которые могут перезаряжаться до абсурда 2100 раз, прежде чем вам, наконец, придется покупать новые.

Емкость аккумулятора также является важным фактором, но, возможно, не таким важным, как вы думаете. Чем выше номинал мАч, тем дольше прослужит батарея и тем больше он может справиться с требовательной электроникой. Но контроллеры Oculus Touch не такие требовательные и часто находятся в режиме ожидания. Поскольку в режиме ожидания реальная мощность не используется, важно получить батареи, которые могут сохранять заряд в течение длительного времени, даже когда они не используются.

Для надежной работы в обеих областях Panasonic Eneloop Pro имеет твердую емкость 2500 мАч, а также сохраняет 85% своего заряда в течение всего года.Или, если вы не хотите возиться с перезаряжаемыми батареями, литиевые батареи Energizer Ultimate имеют огромную емкость 3000 мАч и могут прослужить до 20 лет при хранении.

Если вы искали что-то более индивидуальное, чем обычные батарейки типа АА, и Anker, и BeswinVR предлагают зарядные док-станции или специальные кабели и батареи, которые сделают свою работу без необходимости снова снимать крышку батарейного отсека. Они немного дороже, чем обычные батареи, но их не нужно менять, пока у вас есть Quest 2, благодаря долговечности батареи.

После того, как вы выбрали нужные батареи, подумайте, как убедиться, что ваша гарнитура также остается должным образом заряженной. Вы можете выбрать лучшие аккумуляторные батареи для Oculus Quest 2, которые можно подключить к Quest 2, или купить запасной кабель для зарядки Quest 2, который обеспечит заряд энергии во время игры.

Мы можем получать комиссию за покупки, используя наши ссылки. Учить больше.

Зарядка

Зарядный кабель Quest 2 слишком короткий. Вот несколько альтернатив!

И Quest, и Quest 2 поставлялись с кабелями для зарядки, но ваш оригинальный кабель Quest мог износиться, а прилагаемый кабель Quest 2 слишком короткий, чтобы использовать его, когда вы носите гарнитуру.Подойдет любой зарядный кабель с хотя бы одной головкой USB-C, но вот наши рекомендации.

Типы контроллеров заряда солнечной батареи

— регуляторы серии SunWize

работают путем размыкания цепи солнечной батареи, когда батарея достигает заданного напряжения. Когда напряжение батареи падает, массив снова подключается, и ток снова течет к батарее. В регуляторах серии

обычно используется реле или транзистор для подключения и отключения солнечной батареи. Поскольку реле (или транзистор) может быть размещено как на положительной, так и на отрицательной линии, последовательные регуляторы могут использоваться в системах положительного и отрицательного заземления.

Регуляторы серии

(аналогично шунтирующим регуляторам) представляют собой контроллеры двухпозиционного типа. Солнечная батарея либо включена / выключена, поэтому батарея видит полный ток заряда или его нет. Регулятор позволяет току от массива течь к батарее до тех пор, пока не будет достигнуто напряжение отключения, после чего солнечная батарея отключается (разомкнута цепь) и предотвращает прохождение любого дальнейшего тока к батарее.

При отсутствии тока заряда напряжение батареи будет падать до тех пор, пока не будет достигнуто напряжение повторного включения, после чего регулятор снова позволит току течь в батарею.Напряжение аккумулятора повысится, и цикл повторится. Его иногда называют импульсным регулятором, поскольку ток может быть «импульсным» к батарее, поскольку ток массива регулируется. Продолжительность импульсов может составлять от часов до секунд в зависимости от: состояния аккумулятора и состояния, тока нагрузки, температуры и т. Д.

В отличие от шунтирующих регуляторов, некоторые серийные регуляторы могут управлять несколькими реле (или транзисторами), что позволяет устанавливать несколько уставок отключения / повторного включения и ступенчатый ток заряда.Если в последовательном регуляторе есть одно реле, это просто одноступенчатый контроллер заряда. Дополнительные реле с разными уставками могут сделать регулятор многоступенчатым.

Поскольку регулятор открывает солнечную батарею для регулирования напряжения батареи, последовательные регуляторы работают намного холоднее, чем шунтирующие регуляторы (особенно если вместо транзистора используется реле). По этой причине серийные регуляторы хорошо подходят для больших солнечных батарей.

Когда последовательный регулятор открывает массив во время регулирования, измерение напряжения массива в это время даст напряжение массива, которое должно быть близко к значению разомкнутой цепи. Во время нормальной зарядки напряжение массива должно быть немного выше напряжения аккумулятора (напряжение аккумулятора + падение напряжения на диодах или транзисторах). Если значение напряжения массива меньше, чем напряжение батареи когда-либо измерялось во время нормальной работы, это может указывать на проблему.

Сравнительная таблица контроллеров с питанием от батарей

СКАЧАТЬ << Просмотреть домашние контроллеры с питанием от переменного тока

<< Просмотреть усовершенствованные контроллеры с питанием от переменного тока

Нет питания, нет проблем
Контроллеры с батарейным питанием позволяют проводить полив без подключения к электросети.Они по-прежнему поддерживают большинство удобных функций, предоставляемых их проводными аналогами.

	BTT	УЗЕЛ	NODE-BT	XC Гибрид
БЫСТРЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Максимальное количество станций	2	6	4	12
Варианты проводов клапана	Мембранный клапан	Обычный	Обычный	Обычный
Количество программ	2	3	3	3
Время запуска программы	4	4	8	4
Тип *	Фиксированный	Фиксированный	Фиксированный	Фиксированный
Гарантия	2 года	2 года	2 года	2 года
ОСОБЕННОСТИ
Тип корпуса	Пластик для установки внутри и снаружи помещений	Пластик, водонепроницаемый	Пластик, водонепроницаемый	Пластик для установки внутри и снаружи помещений Из нержавеющей стали для установки внутри и снаружи помещений
Совместимость с датчиком Solar Sync ET	№	№	№	№
Совместимость с центральным управлением	№	№	№	№
Совместимость с пультом дистанционного управления	Да (смартфон)	№	Да (смартфон)	№
Совместимость с датчиком потока	№	№	№	№
Совместимость с датчиком дождя / замерзания	№	Есть	Есть	Есть
Совместимость с датчиком почвы	№	№	Есть	№
Количество входов датчиков	0	1	2	1
Максимальное время работы станции (ч)	24	6	12	4
ПРИМЕНЕНИЕ
Жилой
Легкие коммерческие
Коммерческий

Duracell не тайно платит Microsoft за установку батареек AA в контроллеры Xbox

«Контроллеры Xbox по-прежнему используют батареи AA из-за« постоянного соглашения »с Duracell», — говорится в заголовке Stealth Optional . Заголовок освещает недавнее интервью издания с менеджером по маркетингу Duracell в Великобритании Люком Андерсоном, который сказал Stealth Optional , что «всегда было это партнерство с Duracell и Xbox … Это постоянное соглашение между Duracell и Microsoft».

После того, как это интервью было опубликовано, несколько СМИ процитировали статью, предположив, что это может быть причиной того, что Microsoft до сих пор использует батарейки AA для питания некоторых своих беспроводных игровых контроллеров.

Это неправда. «Мы намеренно предлагаем потребителям выбор аккумуляторных батарей для наших стандартных беспроводных контроллеров Xbox», — сказал представитель Microsoft Eurogamer в качестве причины, по которой в его стандартных беспроводных контроллерах Xbox по-прежнему используются батареи AA вместо батареи внутри контроллера.

«Мы намеренно предлагаем потребителям выбор батарей для наших стандартных беспроводных контроллеров Xbox».

«Это включает в себя использование батареек AA от любого производителя, аккумуляторной батареи Xbox, решений для зарядки от наших партнеров или кабеля USB-C, который может питать контроллер при подключении к консоли или ПК. ”

Конечно, это не первый раз, когда Microsoft упоминает о своем решении использовать батарейки AA для некоторых своих беспроводных контроллеров. В разговоре с Digital Foundry в апреле партнерский директор Xbox по управлению программами Джейсон Рональд объяснил, что «большая часть владельцев Xbox» по-прежнему предпочитает использовать батареи. Microsoft даже сообщила The Verge в 2018 году, что стандартные контроллеры полагаются на батареи, потому что компания любит предлагать выбор своим игрокам.

Я не против использовать в этих контроллерах батарейки АА; Я могу понять, какое замешательство может возникнуть у некоторых из-за того, почему Microsoft полагается на батареи в своих контроллерах, когда ее конкуренты обратились к встроенным батареям, которые заряжаются с помощью кабелей. Это, конечно, не самый экологически чистый вариант, но он обеспечивает золотую середину для тех, кто по-прежнему предпочитает батареи, а также имеет вариант для тех, кто предпочитает использовать вместо них перезаряжаемый аккумулятор.

Контроллеры заряда от солнечных батарей

RV

Контроллеры заряда RV от солнечных батарей
Солнечные системы

RV — это больше, чем просто панели на крыше.Любая хорошо спроектированная солнечная система RV имеет контроллер или регулятор заряда как часть системы. Это сердце Солнечной системы. Без него аккумуляторы не будут заряжаться должным образом, и это приведет к повреждению аккумуляторного блока. Или, по крайней мере, это приведет к сокращению срока службы батареи. НИКОГДА не следует подключать солнечную панель напрямую к аккумуляторной батарее без контроллера… .Если солнечная панель не настолько мала, она классифицируется как постоянное зарядное устройство.

Выбор правильного контроллера заряда для солнечной системы вашего дома на колесах очень важен.Сегодня на рынке есть множество хороших продуктов и несколько отличных. Контроллеры заряда среднего качества работают хорошо, при правильной установке очень надежны и не сломают банк. Есть несколько основных отличий в технологиях, которые важно учитывать перед покупкой. Обладая этими знаниями, хорошо информированный потребитель может легко сделать правильный выбор.

Контроллеры заряда с ШИМ RV.
Эти контроллеры предназначены для зарядки аккумуляторов при различных напряжениях, замедляя сульфатирование пластин и продлевая срок службы аккумуляторов.Эти контроллеры легко идентифицировать. Функции описывают различные режимы зарядки, такие как объемная зарядка, абсорбционная зарядка, плавающая зарядка и выравнивание. Эти контроллеры, как правило, недорогие, имеют множество других функций и хорошо работают для большинства приложений. Они являются наиболее часто встречающимися контроллерами на рынке сегодня и стоят от 50 до 400 долларов в зависимости от номинальной мощности и других характеристик.

Контроллеры заряда MPPT RV.
Новейшая технология контроллеров заряда, которая будет использоваться в индустрии жилых автофургонов, использует MPPT или отслеживание точки максимальной мощности.Контроллер заряда с MPPT (технология, заимствованная из солнечной промышленности для коммерческих и жилых помещений) будет передавать на 10-30% больше энергии от солнечных панелей к батареям для жилых автофургонов, чем контроллер без этой функции. Это не потому, что MPPT делает контроллер более эффективным, а MPPT просто умнее. Каждая сделанная солнечная панель имеет разную точку максимальной мощности. Точка, в которой пик тока (силы тока) и напряжения. Контроллер MPPT разработан, чтобы определять эту точку и настраиваться на максимальный выход.Эта точка называется «изломом кривой» и отображается на графике ВАХ, который можно найти почти во всех технических паспортах солнечных панелей. Контроллеры MPPT дороже, чем типы PWM. Хороший контроллер заряда MPPT может стоить 250-700 долларов в зависимости от номинальной мощности. Таким образом, необходимо учитывать добавленную стоимость произведенной энергии по сравнению с добавленной стоимостью. В зависимости от размера системы это может иметь такое же значение, как добавление еще одной панели. В некоторых случаях обновление самого контроллера до MPPT стоит примерно столько же, сколько и добавление другой солнечной панели в систему с теми же преимуществами и стоимостью.Что следует учитывать тем, у кого более старые контроллеры.

Ампер.
Все контроллеры заряда от солнечных батарей имеют номинальную мощность. Обычно это измеряется в AMPS. Это максимальное количество электрического тока, с которым контроллер может работать без сбоев. На задней стороне каждой солнечной панели находится этикетка, на которой указано максимальное количество выходных сигналов, которое будет выдавать панель. Обычно это выражается как ISC или ток короткого замыкания. Поскольку большинство солнечных панелей RV подключаются параллельно, сила тока от каждой панели складывается.Общий ток солнечной панели или батареи не должен превышать максимальную номинальную мощность контроллера заряда. При проектировании системы рекомендуется увеличивать размер контроллера на 20%. Контроллер будет холоднее, надежнее и прослужит дольше. Власть имеет свою цену. Следовательно, чем выше номинальная мощность контроллера заряда, тем дороже он будет стоить.

Экологические проблемы и размещение.
Контроллеры солнечного заряда обычно устанавливаются внутри салона автофургона и встраиваются в полость стены. Хотя эта установка выглядит хорошо, иногда она может быть проблематичной, если она превышает 30 ампер. Необходимо отводить тепло, иначе контроллер заряда выйдет из строя. Мы никогда не советуем размещать контроллер заряда в аккумуляторном отсеке. Для этого есть много причин, самая большая из которых — коррозия, вызванная выделением газа из батареи, и возможность возгорания в случае возникновения искры.

Лучшие контроллеры заряда от солнечных батарей (2021 г.) для переоборудования жилых автофургонов и самодельных автофургонов

Солнечные панели не могут заряжать аккумулятор напрямую.Чтобы преобразовать хаотическую энергию солнца в энергию, полезную для ваших аккумуляторов, вам необходимо использовать солнечный контроллер заряда .

Большинство солнечных панелей с напряжением 12 вольт вырабатывают около 16-20 вольт под прямыми солнечными лучами. Батареи привередливы, и если они получают слишком высокое напряжение, они получают напряжение и повреждаются.

Контроллер заряда солнечной батареи регулирует это. Контроллеры заряда также могут приблизительно отслеживать, сколько энергии в настоящее время находится в аккумуляторе, для интеллектуальных циклов зарядки.

@zenvanz

Зачем вам нужен контроллер заряда от солнечных батарей?

• Позволяет солнечным панелям заряжать аккумуляторную батарею
• Обеспечивает безопасное количество энергии для защиты ваших аккумуляторов
• Отслеживает, сколько энергии находится в аккумуляторной батарее

Типы контроллеров заряда

Существует два типа контроллеров заряда солнечных батарей: Standard (PWM) и MPPT .

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ): Технология ШИМ проста и десятилетиями использовалась в установках солнечных систем. Эта установка дешевле, и у нее меньше внутренних частей, которые могут сломаться.

Когда солнечная панель вырабатывает 18 В электричества, контроллер заряда должен преобразовать это в безопасные 13,8 В, здоровые для аккумуляторов. Стандартные контроллеры заряда эффективно сбрасывают любое напряжение выше 13,8 В, поэтому вы теряете часть произведенной энергии.

Примечание: Если вы когда-нибудь сталкивались с недорогим контроллером заряда, который говорит что-то вроде «имитация MPPT», то это всего лишь замаскированный ШИМ.Невозможно удешевить внутреннюю электронику.

Отслеживание максимальной точки мощности (MPPT): Контроллер заряда солнечной батареи MPPT является более сложным. Он изменяет входное напряжение с солнечных панелей в соответствии с выходным напряжением, необходимым для ваших батарей, без необходимости выбрасывать много энергии.

Например, если ваши панели вырабатывают 18 В при 6 А, контроллер заряда отрегулирует это, снизив напряжение до 13,8 и , увеличив напряжение примерно до 7.Ваши батареи получают максимально доступную мощность от увеличения таким образом ампер.

Поскольку контроллеры MPPT могут принимать более высокое входное напряжение, они предлагают дополнительные преимущества при соединении нескольких панелей вместе

Как подключить солнечные панели к контроллеру заряда

Есть два способа соединить солнечные панели вместе: серии и параллельно .

Подключите солнечные панели параллельно, если у вас есть ШИМ-контроллер ; таким образом вы получите больше ампер.Имейте в виду, что панели, подключенные параллельно, нуждаются в сумматорах, предохранителях и проводах большего размера. Все это требует больше денег и времени для установки.

Подключите солнечные панели последовательно, если у вас есть контроллер MPPT . Это приводит к более высокому входному напряжению и позволяет контроллеру заряда найти наиболее эффективный способ распределения мощности. Никаких предохранителей, сумматоров или проводов увеличенного диаметра не требуется.

Есть еще много случаев, когда ШИМ-контроллер более экономичен, чем MPPT-контроллер.Если вы получите панель на 120 Вт и зарядное устройство с ШИМ, это будет дешевле и будет производить больше энергии, чем панель на 100 Вт с MPPT. Обычно это справедливо только для солнечной энергии мощностью около 600 Вт и менее, что делает ее весьма актуальной для жителей фургонов, которым нужна только небольшая система.

Как выбрать размер контроллера заряда солнечной батареи:

Как правило, мы рекомендуем минимум 7,5 А на каждые 100 Вт солнечной энергии.

Это наша рекомендация, если у вас есть аккумуляторная батарея на 12 В. Покупка более крупного контроллера солнечного заряда не будет иметь никаких негативных последствий, кроме цены.И это позволит вам добавить больше панелей позже, если вашей настройки окажется недостаточно.

Например, если у вас панель на 300 Вт, вам понадобится контроллер заряда как минимум на 22,5 А. Нет никаких причин сокращать его, поэтому возьмите обычный контроллер заряда 30А. Этого достаточно, чтобы добавить еще 100 Вт, если вы обнаружите, что не получаете столько солнца, сколько ожидали позже.

Советы по установке DIY солнечного контроллера заряда

Прежде всего, всегда подключайте солнечные панели в последнюю очередь.Вы же не хотите, чтобы ток течь в контроллер и никуда не уходил! Прочтите инструкции для вашего конкретного контроллера, но вот чего обычно ожидать:

• Установите контроллер как можно ближе к батареям, оставив зазор для вентиляции. Это снижает текущие потери. Это также помогает с контроллерами, которые имеют внутренний датчик температуры, чтобы иметь точную оценку температуры батареи для правильной зарядки.
• Не устанавливайте контроллер заряда над батареями.Вы не хотите, чтобы отходящие газы нарушали работу электроники контроллера.
• Убедитесь, что предохранитель (+) провод рядом с аккумулятором, чтобы короткое замыкание в системе не привело к возгоранию.
• Если на контроллере заряда есть внешняя клемма заземления (заземления шасси), вам следует провести отдельный провод от нее непосредственно к шасси автомобиля. Этот предмет на самом деле сложен для понимания, поскольку транспортное средство отличается от большинства других типов электрических систем. Следуйте инструкции по эксплуатации, в которой, скорее всего, написано, что нужно делать именно так.Основная причина этого заключается в том, что если есть внутренняя неисправность (сломанный бит внутри контроллера), то у электричества все еще есть обратный путь к батарее, чтобы правильно сработать предохранитель.

Что такое выходная нагрузка (LVD)?

Большинство контроллеров заряда имеют три набора клемм. Один комплект идет на аккумулятор. Один комплект идет на солнечные батареи. Это довольно понятно.

В третьем наборе обычно написано НАГРУЗКА или LVD. Этот выход предназначен для защиты аккумулятора, и на этот счет есть две точки зрения.Но сначала, куда идут эти провода?

Выход нагрузки предназначен для питания всей вашей небольшой электроники через контроллер заряда. Таким образом, у вас должен быть (+) провод к блоку предохранителей постоянного тока, который подключен к вашим светильникам, холодильнику, зарядным устройствам USB и т. Д. А провод (-) подключается к шине для обратных проводов всей этой электроники.

Если напряжение в батареях упадет ниже определенного значения, контроллер заряда отключит питание блока предохранителей, чтобы защитить батареи от дальнейшего разряда.

Некоторые интеллектуальные контроллеры заряда регулируют это отключение напряжения, если ваши батареи не заряжаются полностью ежедневно. Так выглядит проводка к клеммам нагрузки (предохранители опущены):

Мы не считаем преимущества этой функции настолько полезными. Вместо этого вы можете подключить блок предохранителей непосредственно к батареям, как показано ниже (предохранители опущены):

Оба способа так же безопасны и просты в подключении, так что вы можете делать это как хотите. Вот почему нам больше нравится без клемм нагрузки:

• Клеммы нагрузки контроллера заряда работают только с маломощными устройствами.Вы не сможете запустить через них инвертор. Таким образом, у вас обычно есть вещи, которые могут разряжать аккумулятор, даже если контроллер заряда их отключает, что делает отключение аккумулятора менее эффективным.
• Отключение питания некоторых предметов неудобно. Раньше мы использовали клеммы нагрузки, и выключение света во время приготовления ужина вызывает тревогу и раздражает. Поскольку отсечка установлена ​​на уровне заряда батареи 50%, мы бы предпочли разрядить батареи до 45% и получить дополнительную мощность на следующий день, чтобы компенсировать это. К тому же странно, что холодильник не работает, когда он должен быть.
• Вы всегда будете рядом со своей солнечной системой, поэтому простой дисплей напряжения в фургоне позволит вам самостоятельно контролировать заряд батареи и регулировать потребление электроэнергии. Это дает вам немного больше заряда, и вы часто можете предсказать и отрегулировать задолго до отключения батареи.
• Более крупная электроника, такая как инверторы и холодильники, обычно имеет собственное отключение малой мощности, когда батареи становятся действительно низкими, так что вы вряд ли убьете их, не используя клеммы нагрузки контроллера заряда.

Что такое жилой дом, готовый к солнечной батарее?

Многие продавцы жилых автофургонов утверждают, что их автодом «готов к работе на солнечной энергии». Это может означать любое количество вещей, чаще всего:

• Провода подключаются непосредственно к батарейному блоку. Контроллер заряда может не входить.
• Небольшой порт на 10 А, подключенный к контроллеру заряда солнечной батареи на 10 А.

В любом случае солнечные панели не входят в комплект, а контроллер заряда слишком мал или отсутствует. Готовые к использованию солнечные батареи дома на колесах не стоят дополнительных затрат.Если вы хотите сделать много доков в автономном режиме, вам следует приобрести комплект солнечных панелей для дома на колесах с контроллером заряда подходящего размера.

Лучшие контроллеры заряда от солнечных батарей

Есть ряд уважаемых брендов, которые производят как солнечные панели, так и контроллеры заряда. Если вы покупаете комплект солнечных батарей, они часто идут в комплекте с контроллерами заряда, которые уже совместимы.

Некоторые из наших любимых брендов контроллеров заряда: Renogy , Victron , WindyNation , HQST ​​, GoPower! и ПОЛНОМОЧИЯ .

Продолжить чтение:

.