Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

MPPT контроллер заряда для солнечной батареи. © Солнечные.RU

Начало

Однако мы обошли вниманием MPPT контроллер заряда, который в действительности является самым совершенным из всех существующих типов. MPPT в переводе с английского означает отслеживание точки максимальной мощности. Дело в том, что мощность солнечных батарей указана всегда именно в этой точке. А напряжение в точке максимальной мощности, например для 12-и вольтовых моделей солнечных батарей обычно равно 17,5 В. При использовании не MPPT контроллера, напряжение на выходе солнечной батареи равно напряжению на заряжаемом аккумуляторе и лежит в пределах 11-14,5В. Соответственно, мощность солнечных батарей используется не полностью и часть мощности теряется. И теряется ее тем больше, чем глубже был разряд аккумулятора.

Принципиальное отличие контроллера заряда MPPT от всех остальных состоит в том, что он находит и отслеживает точку максимальной мощности солнечной батареи и использует всю доступную мощность путем широтно-импульсного преобразования при всех режимах заряда, а не только при последнем режиме для поддержания предельного напряжения зарядки. Таким образом, использование MPPT контроллера позволяет увеличить количество используемой солнечной энергии от одной и той же батареи на 10-30% в зависимости от глубины разряда аккумулятора.

 

Небольшой конкретный пример для полной ясности:

Имеется солнечная батарея мощностью 100 Вт с напряжением в точке максимальной мощности Ump=17,5 В и током Imp=5,72 А, ток короткого замыкания Isc=6,2 А. Необходимо зарядить аккумулятор, разряженный до 12 В.

При использовании MPPT контроллера:

  • Напряжение на входе равно Uвх=Ump=17,5 В, ток на входе Iвх=Imp=5,72А, мощность на входе Pвх=Uвх*Iвх=17.5*5,72=100 Вт.
  • Напряжение на выходе равно напряжению аккумулятора Uвых=Uаб=12 В, а ток на выходе равен Iвых=Pвх/Uвых=100/12=8,33 А.

Т.е. благодаря преобразованию ток на выходе значительно больше тока солнечной батареи и используется вся её мощность за исключением небольших потерь на преобразование (которые, для простоты не учтены в формулах выше, а в реальности составляют не более 3%).

При использовании прочих моделей:

  • Напряжение на входе равно напряжению на выходе и равно напряжению аккумулятора Uвх=Uвых=Uаб=12 В, ток на входе немного больше Imp, но меньше тока короткого замыкания Isc и примерно равен Iвх=6 А, мощность на входе Pвх=Uвх*Iвх=12*6=72 Вт.
  • Напряжение на выходе равно напряжению аккумулятора Uвых=Uаб=12 В, а ток на выходе равен току на входе Iвых=Iвх=6 А.

Т.е. при использовании не MPPT модели, теряется 28 Вт или 28% мощности солнечной батареи при заряде глубоко разряженного аккумулятора. По мере роста напряжения на аккумуляторе, потери будут уменьшаться, но в любом случае будут более 10%.

Заключение:

Итак, мы рассмотрели все существующие варианты контроллеров заряда и пришли к выводу, что самой совершенной моделью является MPPT. Модели PWM также достойны внимания, но придется мириться с неполным использованием мощности солнечных батарей. Полностью отказаться от контроллера или использовать модели ON/OFF не рекомендуется, т.к. это негативно скажется на сроке службы аккумуляторов.

 

Надеемся, приведенные выше советы помогут Вам сделать выбор контроллера заряда!

MPPT контроллер заряда на STM32F334C8T6 / Хабр

В комментариях под моими предыдущими статьями неоднократно возникал вполне резонный вопрос: "Зачем делать dc/dc преобразователи на микроконтроллере, когда есть готовые?" и я в качестве ответа постоянно упоминал, как наиболее яркий пример, контроллер заряда с алгоритмом MPPT. Но сказать это одно, а показать… уже куда интереснее и нагляднее, поэтому сегодня расскажу о своем небольшом вялотекущем проекте такого контроллера.

Проект контроллера является открытым, все исходные файлы доступны на github. Сам контроллер является достаточно простым в реализации, построен он на топологии buck, в нем применены доступные компоненты и все это дает хорошую повторяемость даже без особых знаний. Компоновка разъемов и компонентов выполнены таким образом, чтобы данный контроллер можно было использовать и как отладочную плату для изучения силовой электроники, и как готовое устройство, останется просто изготовить корпус для него.


Собственно MPPT — это процесс поиска точки максимальной мощности у солнечной панели. Наличие данного алгоритма в контроллере позволяет в определенных условиях значительно повысить эффективность использования солнечных панелей. Когда производитель пишет на панели мощность, например, 100...200...250...320 Вт, то имеет ввиду номинальную мощность солнечной панели при уровне инсоляции 1000 Вт/м

2. Разумеется производители не выносят панели на улицу и не ждут идеальных погодных условий, поэтому данная величина принята как стандартная и "генерируется" на лабораторном стенде.

В реальных условиях при ясном небе максимальный уровень инсоляции имеет значения от 250 Вт/м2 где-нибудь в Норвегии и до 900-1000 Вт/м2 в Северной Африке. Из этого следует, что на Севере солнечная панель не выдаст своей заявленной мощности, а вот в Африке легко. НО… Как только на небе появляются тучи, которые затеняют солнечную панель, то уровень инсоляции снижается. Вспомните погоду за последний месяц, много ли идеально солнечных дней вы видели? Если вы с Краснодара, то возможно много, а вот у жителей средней полосы облаков однозначно больше.

Собственно в чем проблема… При снижение освещенности солнечной панели — изменяется расположение точки максимальной мощности (ТММ) на ВАХ реальной солнечной панели. Теперь давайте разберемся что же такое ТММ… Для этого берем солнечную панель с заявленной мощностью 200 Вт (у меня это Delta BST200-24P) и снимаем с нее вольт-амперную характеристику (ВАХ) при уровне инсоляции в 1000 Вт/м

2:

Если посмотреть на график мощности, то на нем четко виден пик в котором панель отдает максимально возможную мощность — это и есть ТММ. Так же если из этой точки опустить линию вниз, то она пересечет ВАХ — координаты этой точки являются тем самым результатом, который необходимо найти. Если говорить проще: "MPPT — это процесс поиска точки на ВАХ в которой произведение тока и напряжения имеет максимальное значение"

Дополнительно стоит обратить внимание, что солнечная панель может выдавать несколько больше, это нормальное явление, т.к. эффективность ее зависит не только от уровня инсоляции, но еще и от температуры. Если поставить панель под солнце, то через несколько часов она достаточно сильно нагреется и мощность упадет примерно на 10%.

Теперь давайте разберемся что именно будет делать контроллер заряда и зачем ему МРРТ. Как ранее было сказано — уровень инсоляции будет значительно меняться в процессе эксплуатации: облака, пасмурная погода, рассвет и закат Солнца, соответственно будет изменяться и ВАХ солнечной панели:

На графике изображены ВАХ для 4-х случаев: 1000, 800, 600 и 400 Вт/м2 и соответственно для каждого случая у нас будет своя точка на ВАХ, где произведение тока и напряжения будет иметь максимальное значение. Задача контроллера заряда с MPPT — искать точку максимальной мощности для конкретных погодных условий. Например, живете вы где-нибудь в Воронеже, у вас тепло и много солнечной энергии и вы нашли ТММ и получаете максимальную отдачу мощности, но через 15 минут над вашими панелями встала туча и частично закрыла собой панели и значение инсоляции изменилось, а следовательно изменилась ВАХ панели. Чтобы контроллер заряда мог подстроиться под новые условия ему необходимо с некоторой частотой, например, раз в 5 минут, производить вычисления и поиск ТММ для новой ВАХ.

Существует множество алгоритмов поиска ТММ, начиная от простейшего "0,8*Uxx" до различных сканирующих алгоритмов с нейронными сетями, но более подробно об алгоритмах и их реализации в коде я расскажу в отдельной статье. Надеюсь вам стало понятно, что такое ТММ и зачем мы ее ищем, теперь можно перейти непосредственно в железу.


Теперь необходимо решить что же должен уметь контроллер, чтобы обеспечить необходимый функционал. Во-первых, контроллер заряжает АКБ, а следовательно необходимо реализовать CC/CV управление (стабилизация тока и напряжения) на выходе и для этого понадобиться измерять ток и напряжение на выходе. Во-вторых, для поиска ТММ необходимо измерять ВАХ солнечной панели, а значит нужно измерять ток и напряжение на входе. В-третьих, должен быть понижающий dc/dc, который опустит входное напряжение до 12 или 24В, в данном случае это будет синхронный buck. Это все позволит реализовать основной функционал устройства, в итоге функциональная схема будет выглядеть так:

Как видите ничего сложного нет, схема очень похожа на пример из данной статьи и отличия лишь в дополнительных цепях обратной связи для реализации алгоритма поиска ТММ и процесса заряда. Помимо этого необходимо реализовать защиту от перегрева, от сквозных токов, добавить парочку интерфейсов для общения с внешним миром и удобного обновления прошивки.


Технические характеристики:

  • Входное напряжение: 15...60В
  • Выходное напряжение: 12/24В
  • Номинальный выходной ток: 20А
  • Алгоритмы МРРТ: да
  • Частота преобразования: 100 кГц
  • Защита от перегрева: да
  • Защита от сквозного тока: да
  • Защита АКБ: OVP и OCP
  • Интерфейсы: USB, Modbus
  • Ресурс: не менее 50 000 часов
  • Габаритные размеры: 110х90х20 мм

Особых изысков в данном решение не предполагается, основной уклон на повышенную надежность, эффективность алгоритмов ТММ и сохранение адекватной стоимости контроллера. Из удобств было решено заложить гальванически развязанный USB для настройки и перепрошивки управляющего микроконтроллера + его можно использовать для отладки, если SWO вам не нравится. Так же для реализации удаленного управления и мониторинга заложил RS-485, который надежен, дешевый в реализации и позволяет организовать связь на расстояние до 1000 метров. От wi-fi и прочего радио отказался сразу, т.к. контроллер обычно эксплуатируется в металлическом щите и как вариант в ж/б здании.


На КДПВ видно, что устройство состоит из двух печатных плат: 4-х слойных модуль управления и основная 2-х слойная плата. Внимательные могут заметить, что модуль управления похож на решение из прошлой статьи, только основательно переработанное. И действительно, после испытания предыдущей версии

control board и после обсуждений в комментариях было решено внести ряд глобальных изменений:


  • Отказ от вертикального монтажа в разъем и переход к горизонтальному. Это позволило решить проблему с разъемом и обойтись обычными 2.54 мм PLS-ами, а так же значительно уменьшить высоту устройства. С вертикальной версией высота контроллера была бы 60 мм, а не 20 и был бы велик шанс отломить плату управления. Сейчас же она не выступает на фоне остальных компонентов и по-прежнему занимает мало места;
  • Размеры платы уменьшены до 90х35 мм;
  • Контроллер STM32F334R8T6 заменен на более компактный и дешевый STM32F334C8T6. Эта замена так же привела к уменьшению количества каналов для управления полумостом с 5 до 4-х. Как показала практика данный контроллер не вывозит управление разом 5-ю полумостами, разве что совсем простые алгоритмы. Исходя из этого было решено отказаться от корпус LQFP-64 в пользу LQFP-48;
  • Добавлен гальванически развязанный USB, а если быть точнее, то мост USB-UART, т.к. в самом микроконтроллере нет аппаратного USB интерфейса;
  • С платы управления убрана микросхема PHY для RS-485, т.к. нужна она не всем и не всегда, но для ее возможного использования на разъем выведен UART и дополнительный gpio для управления прием/передачей. Так же теперь на основную плату можно поставить гальванически развязанный PHY и не быть привязанным к выбранному мною решению;
  • На отладочный разъем помимо интерфейса SWD было решено вывести и SWO для более удобной отладки программы.

Теперь перейдем к выбору компонентов для основной (силовой) части преобразователя. В своем предыдущем рассказе о топологии Buck я поведал о выборе силовых компонентов (транзисторы, конденсаторы, дроссель) и о методике расчетов их номиналов. Сегодня хотелось бы чуть подробнее рассказать о не менее важных компонентах, а именно про драйвер управления силовыми ключами, датчики тока и прочее.


Датчик тока

Для управления зарядом АКБ и измерения ВАХ солнечной панели необходимо измерять постоянный ток в диапазоне от 0 до 20А. Вариантов измерить постоянный ток не так много, самые эффективные и простые способы — токовый шунт и датчик на эффекте Холла. В первой версии я опробовал связку "шунт + INA194", вариант в общем-то рабочий, но сам монитор оказался достаточно шумным и была проблема в измерение токов менее 3-4А. Проблема решалась увеличением номинала шунта и цифровым фильтром, но тогда повышалась мощность, выделяемая на шунте в виде тепла, чего сильно не хотелось.

Изначально вариант с применением датчиков Холла я откинул сразу, а именно серии ACS (например, ACS758 или ACS711), т.к. в прошлом уже пытался их применить, но они сильно врали и у них низка полоса измерения. Правда в одном из обсуждений человек рассказал об успешном опыте применения данных датчиков, оказалось, что относительно новые серии перестали реагировать на малейшие наводки, главное чтобы около них не было ничего железного или того, что может намагнититься. Измерять мне нужно постоянный ток в системе, где скорость изменения тока не высока, а следовательно и полосы в 100 кГц хватит. Исходя из простоты и цены решения во второй версии MPPT контроллера я поставил ACS713ELCTR-30A. У Allegro есть две версии датчиков — DC и DC/AC, мне переменку измерять не нужно, а следовательно выбор очевиден в пользу DC, которые так же обладают бОльшим значением "вольт на ампер". Это позволило достаточно точно измерять не только большие значения тока, но и малые на уровне 0,3...0,5А с реальной погрешностью ±5%. Схема включения данного датчика крайне проста:

Включение стандартное, никакой магии в схеме нет, единственное что необходимо сделать — "согласовать" выходной диапазон датчика 0...5В с тем, что может измерить АЦП у микроконтроллера STM32, а именно с диапазоном 0...3,3В. У датчика выход напряжением, он линеен и увеличение выходного напряжения на 133 мВ означает увеличение тока, протекающего через датчик, на 1А. Исходя из этого минимальное напряжение на выходе 0В, а максимальное 30А * 133 мВ/А = 3,99В. Теоретически делитель напряжения можно было бы не ставить, т.к. максимальный ток всего 20А и следовательно напряжение на выходе будет в пределах 2,66В и никак не угрожает входу АЦП, но лучше перестраховаться. Возможно после тестирования и длительной обкатки устройства я все таки уберу делитель и поставлю повторитель напряжения на ОУ.


Драйвер управления затворами транзисторов

Еще на стадии идеи я решил сразу отказаться от полной гальванической развязки управляющей схемы от силовой, это банально дорого, хотя и избавляет от наводок и защищает цифровую часть. Введение гальванической развязки 2-х напряжений и драйвера повысило бы цену преобразователя на 40%. Поэтому от любимых драйверов Infineon серии 1ED/1EDI пришлось отказаться и выбрать что-то приличное с бутстрепным питанием верхнего ключа, мой выбор пал на достаточно новое решение — NCP5183DR2G. Драйвер показал себя в работе очень стабильным и достаточным для управления парой mosfet-ов на частоте 100 кГц. Минус в нем я нашел один — отсутствие отдельного входа, например, ShutDown или Enable для выключения драйвера в случае аварии, поэтому для реализации защиты необходимо ставить дополнительную дискретную логику или использовать аппаратный вход FAULT в самом микроконтроллера STM32F334. Я выбрал второй вариант и пока он меня не подвел, хотя изначально относился скептически к надежности такого решения. Схема управления транзисторами выглядит так:

Решение простое и понятное, единственное добавлю от себя — конденсатор С1 должен быть керамическим с диэлектриком X7R и желательно не самый поганый, оригинального Yageo/Murata/Samsung хватит всем. Вся остальная рассыпуха может быть и брендом попроще. Кстати, о "муках выбора" номинала затворных резисторов R1 и R5 вы можете прочитать в данной статье.


Выходные конденсаторы

Выше я заявил о приоритете надежности и ресурса преобразователя, а следовательно необходимо устранить все слабые места. В современных dc/dc преобразователях по моему мнению осталось одно слабое место — электролитические конденсаторы, которые так или иначе через некоторое время "сохнут" и деградируют, что приводит сначала к росту пульсаций и перегреву, а затем к выходу преобразователя из строя.

В моем контроллере заряда целых 2 таких места: конденсаторы на входе и выходе. Было решено заменить выходные электролиты на твердотельные полимерные конденсаторы (как в ваших видеокартах), которые куда легче переносят работу на токах в десятки ампер и обладают ресурсом на порядок выше, чем у самого качественного электролитического конденсатора. Минус у них один — цена, данное удовольствие от Panasonic стоит 2$/шт, но оно того стоит.

На входе устройства напряжение может достигать 60В, а это значит, что твердотельные полимерные конденсаторы уже не поставить, их просто нет, максимум 35В. Правда есть гибридные варианты, это промежуточное звено между электролитом и твердотельным конденсатором, они есть до 100В. У данного типа конденсаторов жидкий электролит заменен на пастообразный, что позволяет в разы повысить его ресурс.

Самые внимательные могут заметить, что выходные твердотельные конденсаторы разные на двух платах. Я думаю, что все "оценили" стоимость за конденсатор 120 мкФ 35В, электролит от Wurth стоит в 10 раз дешевле. Исходя из этого я решил для тестов купить альтернативу конденсаторам 35SEK330M от Panasonic. Ну как альтернативу… есть такая азиатская компания Lelon, которая делает полный аналог (с их слов) конденсаторов от Panasonic. На одну плату я поставил оригинал, на другую аналог, сами устройства у меня уже тестируются около месяца и пока разницы действительно не замечено, посмотрим какой будет итоговый ресурс, но для желающих уронить цену в 5 раз до 0,4$/шт советую задуматься.


Общие сведения по компонентам

Хотелось бы отдельно сказать о политике выбора компонентов и решений. Так как идея предполагает использование данного контроллера не только для изучения на столе, но и работу "в поле", то было решено использовать только проверенных производителей и не использовать китайские компоненты (кроме опыта с Lelon) и различные поделки с алиэкспресс. В моем варианте исполнения и в BOM-е фигурируют оригиналы с digikey от производителей типа Infineon, TI, ON, ST, Yageo, Bourns и прочие. В принципе никто не запрещает вам поставить компоненты попроще, с того же алиэкспресс, но будьте готовы к снижению надежности и КПД контроллера.


Про силовые компоненты и методику расчетов я уже писал в своей статье про buck, прочитать ее можно тут. Я лишь приведу те результаты, что у меня получились:


  • Индуктивность силового дросселя — 30 мкГн, намотан на кольце R32/20/10 из материала Kool Mu. Кольцо откровенно с запасом выбрано, т.к. планировались эксперименты с частотой и повышением тока;


  • Емкость выходных конденсаторов — около 300 мкФ, в реальности емкость набрана существенно бОльшая, что уменьшило выходные пульсации. Я пробовал работу и с 3-мя конденсаторами, все отлично, так что если вы надумаете повторить, то смело оставляйте половину посадочных мест под выходные конденсаторы пустыми. В принципе можно попробовать впаять 6 обычных электролитических конденсаторов, если нет возможности купить твердотельные. По моим предположениям работать контроллер будет без каких-либо проблем;


  • Транзисторы (IPD053N08N3GATMA1) я выбрал те, что были у меня в запасах и достаточно легко покупаются. Если у вас уже есть ключи или не смогли купить те, что заложены у меня, то выбирайте транзистор с сопротивлением канала не более 8 мОм и затвором не более 100 нКл. В противном случае КПД достаточно сильно упадет и транзисторы будут существенно перегреваться.


Так же наверняка найдутся те, кому лень идти на github, поэтому оставлю полную схему устройства в формате PDF:


Железная часть проекта выполнена в Altium Designer 19, так же проект можно открыть в Curcuit Studio. Для тех, кто не хочет связываться с покупкой софта или пиратством, есть принципиальная схема в PDF и Gerber-файлы, этого вам будет достаточно для самостоятельного заказа печатных плат и сборки МРРТ контроллера.

Теперь что касается софта… В ближайшее время я "причешу" тестовый проект на котором сейчас работают контроллеры и так же выложу на github, все желающие смогут посмотреть реализацию тех или иных модулей, а может и помочь в его написании и поиске ошибок. Так же планирую пару статей касательно софтовой части управления dc/dc преобразователем, а именно про П-, ПИ-, ПИД-регуляторы, их реализацию, цифровые фильтры и соответственно про алгоритмы поиска ТММ.


В дальнейшем предполагается еще одна ревизия железа, т.к. в процессе работы вылезли небольшие, но неприятные мелочи, например, с некоторой вероятностью без прошивки на выводах МК может появиться лог.1 и она откроет оба транзистора и приведет к КЗ. Данная проблема побеждается или предварительной заливкой прошивки перед первым включением контроллера или более правильный путь — установка резисторов 10 кОм, подтягивающих входы HIN и LIN на землю (GND). Хотя и в текущем состоянии контроллер работоспособен, но хочется в дальнейшем "вычистить" все потенциально проблемные места.

Как всегда хотелось бы поблагодарить PCBway за предоставленные печатные платы и трафареты, которые были использованы в процессе сборки прототипов. Так же отдельное спасибо всем, кто воспользовался кнопкой для донатов, пойду пропью ваша поддержка будет потрачена на железо и это выльется в какую-нибудь интересную статью.

Так же у меня осталось 2 комплекта печатных плат, если кто-то захочет собрать контроллер, то отдам безвозмездно в добрые руки. От вас лишь потребуется собрать и при наличии желания потом написать мне свои замечания и предложения. Желающие пишите в личку.

Проекты на Github

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.

Солнечный контроллер КЭС DOMINATOR MPPT

Солнечный контроллер КЭС DOMINATOR MPPT

 

Компанией МикроАРТ выпущен первый, разработанный в России, солнечный контроллер с технологией MPPT (автоматический поиск максимальной мощности - самая эффективная технология). Он работает с любыми солнечными панелями.

Компанией МикроАРТ выпущена новая модификация (КЭС DOMINATOR) первого, разработанного в России, солнечного контроллера ECO MPPT PRO.

Применение датчиков тока ДТ 325 А (опционально) позволяет контроллеру учитывать дополнительные внешние зарядные/разрядные токи от инвертора и/или ветрогенератора. Это позволяет автоматически уменьшить ток заряда, если он будет идти одновременно от ветрогенератора и от солнечных панелей и будет превышать максимально допустимый ток для АКБ. Так же, применение этого датчика для контроля зарядно/разрядных токов от инвертора, позволяет мгновенно, при необходимости, добавить необходимый ток от солнечных панелей, который требуется инвертору (для нагрузки), даже если АКБ заряжены и контроллер вышел на маленький зарядный ток (большой ток заряда в конце заряда недопустим).

Так же этого можно достичь, связав меду собой, по шине I2C с помощью специального шнура, контроллер КЭС и инвертор МАП (в этом случае датчик тока может быть использован только для контроля токов от ветрогенератора).

 

Ключевые преимущества:

 

  • КПД до 98% позволяет не только собирать всю солнечную энергию почти без потерь, но и даёт возможность обойтись без вентиляторов охлаждения, что в разы увеличивает надёжность прибора.
  • Высокое быстродействие, а следовательно эффективность выше до 10%(по сравнению с другими МРРТ контроллерами) и до 40% по сравнению с ШИМ (PWM) контроллерами.
  • Допустимое напряжение на входе контроллера до 200 В (или до 250 В - зависит от модификации), - а значит, массив солнечных панелей, можно соединять из последовательных цепочек до 3-х (или до 4-х) солнечных панелей с номиналом 24 В (напряжение открытой цепи каждой из них (без нагрузки) может достигать 45 В при температуре +25С, что в сумме 3*45 = 135 В, или 4*45 = 180 В. Но зимой или в холодные дни, это напряжение может достигать 55В(!) поэтому ставить большее количество панелей последовательно опасно). Очень важно чтобы солнечные панели работали и в пасмурную погоду, для чего необходимо обеспечить особые условия. Для этого нужно соединить их так чтобы их общее напряжение было высоким. Тогда и при затенении облаками, всё равно напряжение от них будет достаточно высокое для заряда аккумуляторов (АКБ). Дальнейшее наращивание напряжения массива солнечных панелей (300 В и более) обычно нецелесообразно, т.к. ведёт к существенному уменьшению КПД контроллера и монтаж панелей становится всё более опасным для жизни (постоянное напряжение особо опасно уже начиная от 100 В).
  • Два датчика тока на основе датчика Холла (что намного лучше измерительного шунта) для контроля заряда/разряда от другого устройства (например, от ветрогенератора, и/или от инвертора) – опционально.
  • Благодаря датчикам токов, имеется возможность работать в паре с гибридным инвертором на промышленную сеть 220 В (мгновенное добавление по необходимости тока, в том числе больше чем разрешено для заряда АКБ, минуя АКБ – хотя минимальные аккумуляторы поставить всё же необходимо).
  • Это касается и любых обычных инверторов – добавление мощности от СП в нагрузку без расходования АКБ. Последнее очень важно - энергия может идти транзитом, АКБ не расходуются, а значит, служат десятилетиями.
  • Наличие собственного трансформаторного источника питания от солнечных панелей, что позволяет питать контроллер вне зависимости от состояния АКБ. (Работа возможна даже при полностью разряженной АКБ).
  • Счетчик входящих А*ч/Вт*ч
  • Возможность обновления встроенного программного обеспечения
  • Контроллер, кроме напряжений АКБ 12/24/48/96 В позволяет вручную установить любые нестандартные напряжения для работы с АКБ. Полезно для работы с нестандартными щелочными АКБ, или с нестандартным количеством банок АКБ.
  • Рекордный ток (до 100 А или до 60 А в зависимости от модификации) и возможность работы с системами на 96 В, позволяют получить рекордную мощность от одного контроллера: до 11 кВт (ток 100 А умножается на буферное напряжение АКБ - 110 В).
  • Возможность подключения литий-железо-фосфатных (LiFePO4) аккумуляторных батарей с BMS. Контроллер сам управляет BMS или, при необходимости, автоматически передаёт управление ими инвертору МАП (контроллер соединяется дополнительным кабелем с МАП, а в последнем, тоже обеспечена возможность управления BMS).
  • Три программируемых мощных реле управления внешними устройствами (например, в условиях полной автономии от электросетей, для экономии энергии, можно холодильник на ночь автоматически отключать, держа в морозилке побольше льда). В отличие от конкурентов, в КЭС DOMINATOR и PRO установлены мощные реле на 3,5 кВт - 240 В 16 А (т.е. можно подключать, к примеру, холодильник, сразу через контроллер, без всяких добавочных реле). Чаще всего эти реле используют для генерации сигнала тревоги и/или запуска генератора, но последние тенденции (особенно для автономии) – увеличение массива солнечных панелей, а не аккумуляторов, и коммутация различных устройств использующих 220 В (холодильники, бойлеры, кондиционеры, обогреватели и др.) для автоматического перевода их на питания на светлое время суток. Ведь солнечные панели испортить почти невозможно, и служат они на порядок дольше, чем аккумуляторы.
  • Температурная компенсация и коррекция режимов заряда для продления срока службы аккумулятора
  • Трёхстадийный заряд с буферным режимом
  • Тропическое исполнение: плата контроллера защищена влагонепроницаемым покрытием (лаком), что минимизирует вредное влияние повышенной влажности и насекомых.

Подробнее см. здесь.

Подробнее об испытаниях см. здесь.

Скачать паспорт изделия можно здесь.

Посмотреть большие изображения можно здесь.

Контроллер заряда SRNE MPPT SR-ML2420

    Бюджетный солнечный контроллер с технологией MPPT предназначен для заряда аккумуляторных батарей от солнечных модулей. Контроллер способен обеспечить зарядный ток до 20 А и допускает подключение PV массива с максимальным напряжением открытого контура до 100В. Максимальная мощность конвертируемого в заряд PV массива для системы: 12В - 260 Вт / 24В - 520 Вт. Реальные подключаемые мощности могут быть выше. В своем составе контроллер имеет ЖК дисплей

    Максимальный эффект преобразования солнечной энергии достигается в хорошую солнечную погоду при нагруженности контроллера от 70% от его номинальной мощности. При этом эффективность преобразования составляет 98%.

    В нижней части корпуса располагаются основные узлы присоединения проводов, в том числе есть гнездо для подключения внешнего датчика температуры. Датчик обеспечивает включение системы температурной компенсации заряда, которая значительно увеличивает срок службы аккумуляторов. При подключении аккумуляторной цепи необходимо в настройках выбрать тип АКБ, для обеспечения правильного режима заряда и долговременной работы самого аккумулятора. Настройки контроллера позволяют подключать к нему аккумуляторы разных типов: гель, кислотный, герметичный и Li, а так же есть «пользовательский» режим для ручных настроек напряжения заряда. Для управления нагрузкой предусмотрено несколько режимов: ручной — кнопкой на корпусе или через программируемые таймеры с привязками к «точке заката» или просто по реальному времени. Для безопасной работы в контроллере существует электронная защита: от короткого замыкания, от глубокого разряда и перезаряда, от неправильно подключенной полярности.

    Для обработки статистики и дополнительной возможности настройки контроллера предусмотрен порт RS-232 для соединения с компьютером.

    Контроллер заряда SR-ML2420 20А 12/24В имеет особенности:

  • Простая и понятная индикация
  • MPPT-технология
  • Максимальная эффективность преобразования напряжения — 98%
  • Эффективный заряд даже в случае, когда на солнечную панель падает тень, или панель частично повреждена.
  • Комбинация нескольких алгоритмов обеспечивает точное отслеживание оптимальной рабочей точки на Вольт- амперной характеристики в предельно короткие сроки.
  • Удобный графический LCD монитор, на котором отображаются все параметры фотоэлектрической системы
  • Полная защита цепей, электронный предохранитель
  • Опции автоматического включения нагрузки — от заката до рассвета, от заката плюс заданное количество часов, ручное управление

    Бюджетный солнечный контроллер с технологией MPPT предназначен для заряда аккумуляторных батарей от солнечных модулей. Контроллер способен обеспечить зарядный ток до 20 А и допускает подключение PV массива с максимальным напряжением открытого контура до 100В. Максимальная мощность конвертируемого в заряд PV массива для системы: 12В - 260 Вт / 24В - 520 Вт. Реальные подключаемые мощности могут быть выше. В своем составе контроллер имеет ЖК дисплей

    Максимальный эффект преобразования солнечной энергии достигается в хорошую солнечную погоду при нагруженности контроллера от 70% от его номинальной мощности. При этом эффективность преобразования составляет 98%.

    В нижней части корпуса располагаются основные узлы присоединения проводов, в том числе есть гнездо для подключения внешнего датчика температуры. Датчик обеспечивает включение системы температурной компенсации заряда, которая значительно увеличивает срок службы аккумуляторов. При подключении аккумуляторной цепи необходимо в настройках выбрать тип АКБ, для обеспечения правильного режима заряда и долговременной работы самого аккумулятора. Настройки контроллера позволяют подключать к нему аккумуляторы разных типов: гель, кислотный, герметичный и Li, а так же есть «пользовательский» режим для ручных настроек напряжения заряда. Для управления нагрузкой предусмотрено несколько режимов: ручной — кнопкой на корпусе или через программируемые таймеры с привязками к «точке заката» или просто по реальному времени. Для безопасной работы в контроллере существует электронная защита: от короткого замыкания, от глубокого разряда и перезаряда, от неправильно подключенной полярности.

    Для обработки статистики и дополнительной возможности настройки контроллера предусмотрен порт RS-232 для соединения с компьютером.

    Контроллер заряда SR-ML2420 20А 12/24В имеет особенности:

  • Простая и понятная индикация
  • MPPT-технология
  • Максимальная эффективность преобразования напряжения — 98%
  • Эффективный заряд даже в случае, когда на солнечную панель падает тень, или панель частично повреждена.
  • Комбинация нескольких алгоритмов обеспечивает точное отслеживание оптимальной рабочей точки на Вольт- амперной характеристики в предельно короткие сроки.
  • Удобный графический LCD монитор, на котором отображаются все параметры фотоэлектрической системы
  • Полная защита цепей, электронный предохранитель
  • Опции автоматического включения нагрузки — от заката до рассвета, от заката плюс заданное количество часов, ручное управление

Контроллеры заряда MPPT

Каталог товаров

  • СПЕЦПРЕДЛОЖЕНИЯ
  • Аккумуляторные батареи
    • Технология AGM
    • Технология GEL
    • Аксессуары для АКБ
  • Зарядные устройства для АКБ
  • Источники бесперебойного питания
    • Линейно-интерактивные ИБП
    • Оффлайн ИБП
    • Онлайн ИБП (Двойное преобразование)
  • Источники бесперебойного питания (комплект ИБП + АКБ)
  • Инверторы
    • Автономные (оффлайн) инверторы
    • Гибридные инверторы
    • Сетевые инверторы
  • Контроллеры заряда
    • Контроллеры заряда MPPT
    • Контроллеры заряда ШИМ (PWM)
    • Аксессуары для контроллеров
  • Солнечные панели
    • Монокристаллические СП
    • Поликристаллические СП
    • Крепеж для солнечных панелей
  • Солнечные электростанции
    • Портативные солнечные электростанции
    • Автономные солнечные электростанции
    • Гибридные солнечные электростанции
  • Стабилизаторы
    • Стабилизаторы однофазные
      • Стабилизаторы однофазные гибридного типа
      • Стабилизаторы однофазные релейного типа
      • Стабилизаторы однофазные сервоприводного типа
      • Стабилизаторы однофазные симисторного типа
      • Стабилизаторы однофазные тиристорного типа
  • Стеллажи для АКБ

MPPT контроллеры для солнечных станций

Для того чтобы увеличить производительность солнечной электростанции без добавления солнечных панелей, то следует применять солнечный контроллер со слежением за точкой максимальной мощности maximum power point tracking (MPPT) солнечной батареи. Такой контроллер позволяет увеличить выработку электроэнергии по сравнению с ШИМ контроллерами.

MPPT контроллеры появились на рынке в конце 80-х годов. Сейчас их применение стало практически повсеместно и в будущем, скорее всего, все контроллеры будут иметь функцию слежения за ТММ солнечного модуля. Сейчас на рынке появились MPPT контроллеры с улучшенной схемотехникой, надежными электронными компонентами и с управлением с помощью микропроцессора.

За счет чего MPPT контроллер повышает выработку солнечной электростанции?

В схемах с применением простых контроллеров, солнечный модули подключается к аккумулятору напрямую, таким образом напряжение их сравнивается. На практике оптимальное напряжение солнечной панели почти всегда отличается от напряжения на аккумуляторе. Типичный 12В аккумулятор требует для полного заряда поддерживать напряжение 14,4В в течение 2-4 часов. Эта стадия называется стадией абсорбции (насыщения).

Вольт-Амперная хараткеристика солнечной панели

Глядя на типичную вольт-амперную характеристику солнечной батареи, можно увидеть, что производительность энергии может быть увеличена, если контроллер заряда будет следить за точкой максимальной мощности солнечной батареи MMP.

MPPT контроллер отслеживает ток и напряжение на солнечной батарее, перемножает их значения и определяет наилучшее сочетание значений тока и напряжения, при которых мощность панели будет максимальной. Встроенный процессор также следит, на какой стадии заряда находится аккумулятор (наполнение, насыщение, выравнивание, поддержка) и на основании этого определяет, какой ток должен подаваться в аккумуляторы.

Точка максимальной мощности может вычисляться разными способами. В простейшем случае контроллер последовательно снижает напряжение от точки холостого хода до напряжения на аккумуляторе. Точка максимальной мощности будет находиться где-то в промежутке между этими значениями.

MPPT повышении выработки энергии от солнечного модуля

Положение точки максимальной мощности зависит от нескольких параметров — от уровня солнечной интенсивности, затенения солнечной панели, температуры, разнородности используемых модулей и т.д. MPPT Контроллер периодически меняет значение точки от найденной на предыдущей стадии в обе стороны, и если мощности при этом увеличивается, то он переходит на работу в этой точке. Теоретически, при поиске ТММ теряется немного энергии, но эта потеря очень незначительна по сравнению в той дополнительной энергией, которую обеспечивает MPPT контроллер.

Количество дополнительно полученной энергии при использовании MPPT контроллера сложно однозначно определить. Основными факторами, влияющими на дополнительную выработку. являются температура и степень заряженности аккумуляторных батарей. Наибольшая добавка к выработке будет при низких температурах модуля и разряженных батареях.

Точка максимальной мощности солнечной батареи при разных температурах модуля

На рисунке показано, как может меняться напряжение в точке максимальной мощности при разных температурах солнечной панели. Чем горячее солнечный модуль, тем меньше напряжение на нём и, соответственно, выработка энергии солнечной батареей снижается. В какие-то моменты точка максимальной мощности может быть ниже напряжения на аккумуляторе, и в этом случае вы не получите никакого выигрыша в выработке энергии по сравнению с ШИМ контроллером. Такое же влияние оказывает и частичное затенение солнечной батареи.

Поэтому обычно при использовании MPPT контроллеров необходимо коммутировать солнечные батареи на более высокое напряжение. Большинство контроллеров может отслеживать точку максимальной мощности достаточно в широких пределах. Такое решение также позволит повысить выработку энергии солнечной батареей при пониженных освещенностях. Однако, не нужно делать слишком большую разницу между входным и выходным напряжением, иначе КПД контроллера падает.

Предпосылки для применения MPPT контроллера.

Текущая цена MPPT контроллеров позволяет эффективно их применять при мощности модулей от 200 Вт. Или если напряжение солнечного модуля нестандартное. Это позволит увеличить выработку фотоэлектрической системы без добавления фотоэлектрических модулей. На данный момент на рынке представлены MPPT контроллеры имеющие несколько MPPT входов для оптимизации полей солнечной станции имеющих разное ориентирование относительно юга. Следует заметить, что все современные сетевые и гибридные фотоэлектрические инверторы используют слежение за точкой максимальной мощности солнечных батарей.

Что такое отслеживание точки максимальной мощности (MPPT)

Что такое контроллер заряда MPPT?

В этом разделе описываются теория и работа «Отслеживания точки максимальной мощности», используемой в контроллерах солнечного электрического заряда.

MPPT или трекер максимальной мощности - это электронный преобразователь постоянного тока в постоянный, который оптимизирует согласование между солнечной батареей (фотоэлектрическими панелями) и батареей или энергосистемой. Проще говоря, они преобразуют более высокое выходное напряжение постоянного тока от солнечных панелей (и нескольких ветряных генераторов) в более низкое напряжение, необходимое для зарядки аккумуляторов.

(Иногда их для краткости называют «трекерами точки питания» - не путать с трекерами PANEL, которые представляют собой крепление для солнечной панели, которое следует за солнцем или отслеживает его).

Ознакомьтесь с нашими контроллерами заряда MPPT.

Так что вы подразумеваете под «оптимизировать»?

Солнечные элементы - изящная штука. К сожалению, они не очень умные. Как и батарейки - на самом деле, батарейки просто тупые. Большинство фотоэлектрических панелей рассчитаны на номинальное напряжение 12 вольт. Улов «именной».На самом деле почти все «12-вольтовые» солнечные батареи рассчитаны на напряжение от 16 до 18 вольт. Проблема в том, что номинальная 12-вольтовая батарея довольно близка к фактическим 12 вольт - от 10,5 до 12,7 вольт, в зависимости от уровня заряда. При зарядке большинству батарей требуется от 13,2 до 14,4 вольт для полной зарядки - это немного отличается от того, на что рассчитаны большинство панелей.

Хорошо, теперь у нас есть аккуратная 130-ваттная солнечная панель. Уловка №1 заключается в том, что он рассчитан на 130 Вт при определенном напряжении и токе.Kyocera KC-130 рассчитан на 7,39 ампер при 17,6 вольт. (7,39 ампер умножить на 17,6 вольт = 130 ватт).

Теперь улов 22
Почему 130 Вт НЕ равняется 130 Вт
Куда пропали мои ватты?

Итак, что произойдет, если вы подключите эту 130-ваттную панель к своей батарее через обычный контроллер заряда?

К сожалению, получается не 130 Вт.

Ваша панель выдает 7,4 ампер. Ваша батарея находится под напряжением 12 вольт под зарядом: 7,4 ампер умножить на 12 вольт = 88.8 Вт. Вы потеряли более 41 Вт, но заплатили за 130. Эти 41 Вт никуда не денутся, они просто не производятся из-за плохого соответствия между панелью и батареей. При очень низком заряде батареи, скажем, 10,5 вольт, это еще хуже - вы можете потерять до 35% (11 вольт x 7,4 ампера = 81,4 ватт. Вы потеряли около 48 ватт. [Техническое примечание: эта потеря мощности фактически преобразуется в тепло. На самом деле он не отсутствует, просто контроллер заряда не может его использовать.]

Одно из решений, которое вы можете придумать - почему бы просто не сделать панели так, чтобы они выдавали 14 вольт или около того, чтобы соответствовать батарее?

Catch # 22a заключается в том, что панель рассчитана на 130 Вт при полном солнечном свете и определенной температуре (STC - или стандартные условия испытаний).Если температура солнечной панели высока, вы не получите 17,4 вольт. При температурах, наблюдаемых во многих регионах с жарким климатом, вы можете получить напряжение ниже 16 вольт. Если вы начали с 15-вольтовой панели (например, некоторые из так называемых «саморегулирующихся» панелей), у вас проблемы, так как у вас не будет достаточно напряжения, чтобы зарядить аккумулятор. Солнечные панели должны иметь достаточную свободу действий, чтобы работать в худших условиях. Панель просто будет выглядеть тупой, а ваши батареи станут еще тупее, чем обычно.

Никто не любит тупую батарею.

Что такое отслеживание максимальной мощности?

Термин "отслеживание" вызывает некоторую путаницу:

Отслеживание панели - это место, где панели находятся на держателе, который следует за солнцем. Наиболее распространены Zomeworks. Они оптимизируют производительность, следя за солнцем по небу, чтобы получить максимальное количество солнечного света. Обычно они дают прибавку примерно на 15% зимой и до 35% летом.

Это полная противоположность сезонным колебаниям для контроллеров MPPT.Поскольку зимой температура панелей намного ниже, они выделяют больше энергии. А зимой обычно требуется больше всего энергии от солнечных батарей из-за более короткого дня.

Maximum Power Point Tracking - это электронное отслеживание, обычно цифровое. Контроллер заряда смотрит на выходной сигнал панелей и сравнивает его с напряжением батареи. Затем он определяет, какую мощность панель может выдать для зарядки аккумулятора. Он берет это и преобразует его в лучшее напряжение, чтобы получить максимальный ток в батарее.(Помните, что имеет значение ток в батарее). Эффективность преобразования большинства современных MPPT составляет около 93-97%. Обычно вы получаете прирост мощности на 20–45% зимой и на 10–15% летом. Фактическое усиление может сильно различаться в зависимости от погоды, температуры, уровня заряда аккумулятора и других факторов.

Сетевые соединительные системы становятся все более популярными, поскольку цены на солнечные батареи и электроэнергию растут. Доступны инверторы нескольких производителей, предназначенные только для подключения к сети (то есть без батарей). Все они встроены в MPPT.Эффективность преобразования MPPT на них составляет от 94% до 97%.

Как работает отслеживание максимальной мощности

Вот здесь-то и вступает в игру оптимизация или отслеживание точки максимальной мощности. Предположим, ваша батарея разряжена, на 12 вольт. MPPT принимает эти 17,6 вольт при 7,4 ампер и преобразует их, так что теперь батарея получает 10,8 ампер при 12 вольт. Теперь у вас все еще почти 130 Вт, и все довольны.

В идеале, для 100% преобразования мощности должно быть около 11.3 ампера при 11,5 вольт, но вам нужно подать на батарею более высокое напряжение, чтобы усилить силу тока. И это упрощенное объяснение - на самом деле, выходной сигнал контроллера заряда MPPT может постоянно изменяться для регулировки для получения максимальных ампер. в аккумулятор.

Слева - снимок экрана компьютерной программы Maui Solar Software "PV-Design Pro" (щелкните изображение, чтобы увеличить его). Если вы посмотрите на зеленую линию, вы увидите, что у нее есть острый пик в правом верхнем углу - это точка максимальной мощности.Контроллер MPPT «ищет» эту точную точку, а затем выполняет преобразование напряжения / тока, чтобы изменить ее на то, что нужно батарее. В реальной жизни этот пик постоянно перемещается при изменении условий освещения и погоды.

MPPT отслеживает точку максимальной мощности, которая будет отличаться от рейтинга STC (стандартные условия тестирования) почти во всех ситуациях. В очень холодных условиях 120-ваттная панель на самом деле способна выдавать более 130 и более ватт, потому что выходная мощность увеличивается при понижении температуры панели - но если у вас нет способа отследить эту точку мощности, вы потеряете Это.С другой стороны, в очень жарких условиях мощность падает - вы теряете мощность при повышении температуры. Вот почему летом вы получаете меньше прибыли.

MPPT наиболее эффективны в этих условиях:

Зима и / или пасмурные или пасмурные дни - когда больше всего требуется дополнительная мощность.

  • Холодная погода - солнечные панели лучше работают при низких температурах, но без MPPT вы теряете большую часть этого. Зимой, скорее всего, будет холодная погода - время, когда солнце мало, и вам больше всего нужна энергия для подзарядки батарей.
  • Низкий заряд аккумулятора - чем ниже уровень заряда аккумулятора, тем больше ток MPPT передает в них - в другой раз, когда больше всего требуется дополнительная мощность. У вас могут быть оба этих состояния одновременно.
  • Длинный провод - если вы заряжаете 12-вольтную батарею, а ваши панели находятся на расстоянии 100 футов, падение напряжения и потеря мощности могут быть значительными, если вы не используете очень большой провод. Это может быть очень дорого. Но если у вас есть четыре панели на 12 вольт, соединенные последовательно для 48 вольт, потери мощности будут намного меньше, и контроллер преобразует это высокое напряжение в 12 вольт на батарее.Это также означает, что если у вас есть высоковольтная панель, питающая контроллер, вы можете использовать провод гораздо меньшего размера.

Хорошо, теперь вернемся к исходному вопросу - что такое MPPT?

Как работает трекер максимальной мощности:

Power Point Tracker - это высокочастотный преобразователь постоянного тока в постоянный. Они принимают входной постоянный ток от солнечных панелей, изменяют его на высокочастотный переменный ток и преобразуют обратно в другое постоянное напряжение и ток, чтобы точно соответствовать панелям и батареям.MPPT работают на очень высоких звуковых частотах, обычно в диапазоне 20-80 кГц. Преимущество высокочастотных цепей состоит в том, что они могут быть сконструированы с очень эффективными трансформаторами и небольшими компонентами. Конструкция высокочастотных цепей может быть очень сложной из-за проблем с частями цепи, «транслирующими», как радиопередатчик, создающий помехи для радио и телевидения. Шумоизоляция и подавление становятся очень важными.

Есть несколько нецифровых (то есть линейных) средств контроля заряда MPPT.Их намного проще и дешевле построить и спроектировать, чем цифровые. Они действительно несколько повышают эффективность, но в целом эффективность может сильно варьироваться - и мы видели, как некоторые из них теряли свою «точку отслеживания» и фактически становились хуже. Иногда это может произойти, если облако прошло над панелью - линейная схема ищет следующую лучшую точку, но затем уходит слишком далеко на глубоком конце, чтобы найти ее снова, когда выйдет солнце. К счастью, их сейчас не так много.

Трекер точки питания (и все преобразователи постоянного тока в постоянный) работает, принимая входной постоянный ток, изменяя его на переменный, пропуская через трансформатор (обычно тороид, похожий на пончик трансформатор), а затем выпрямляя его обратно на постоянный ток, после чего регулятором мощности.В большинстве преобразователей постоянного тока в постоянный это чисто электронный процесс - никаких реальных интеллектуальных усилий не требуется, за исключением некоторой регулировки выходного напряжения. Контроллеры заряда для солнечных панелей требуют гораздо большего умения, поскольку световые и температурные условия постоянно меняются в течение всего дня, а также меняется напряжение батареи.

Умные трекеры мощности

Все последние модели доступных цифровых контроллеров MPPT управляются микропроцессором. Они знают, когда настраивать выходной сигнал, который отправляется на батарею, и они фактически отключаются на несколько микросекунд, «смотрят» на солнечную панель и батарею и вносят необходимые корректировки.Хотя они и не новы (некоторые из них были у австралийской компании AERL еще в 1985 году), только недавно электронные микропроцессоры стали достаточно дешевыми, чтобы быть рентабельными в небольших системах (менее 1 кВт панели). Контроллеры заряда MPPT в настоящее время производятся несколькими компаниями, такими как Outback Power, XW-SCC, Blue Sky Energy, Apollo Solar, Midnite Solar, Morningstar и некоторыми другими.

Контроллер заряда MPPT | Контроллер заряда от солнечных батарей MPPT

Дополнительная информация о контроллерах заряда от солнечных батарей MPPT

У нас есть контроллеры заряда MPPT всех лучших брендов, включая Blue Sky, Genasun, Magnum Energy, Midnite Solar, Morningstar Corporation, Outback Power и Schneider Electric (Xantrex).Цены варьируются от чуть более ста долларов до более 1000 долларов за более крупные устройства. Хотя это может показаться крутым, хороший контроллер заряда ускорит окупаемость ваших инвестиций, значительно улучшив производительность вашей системы.

Несколько контроллеров заряда солнечных батарей MPPT могут принимать высокое входное напряжение (до 600 постоянного тока) от вашей солнечной батареи и эффективно понижать напряжение постоянного тока до напряжения вашей системы (например, 12, 24, 48 В постоянного тока и т. Д.), Что означает, что вы не Вы не теряете генерируемой энергии, и вы можете использовать то, что вы производите, более эффективно.Кроме того, использование гораздо более высокого напряжения постоянного тока на входе позволяет использовать более тонкий провод, снижая стоимость проводов и упрощая установку.

Можно ли заряжать аккумулятор на 24 В с помощью солнечной панели 20 В
и контроллера заряда MPPT?

Мы сравниваем зарядку батареи глубокого разряда 24 В с солнечной панелью 20 В и солнечной панелью 24 В жарким летним днем ​​с помощью контроллера заряда MPPT. Поскольку кремниевые солнечные панели выделяют более низкое напряжение при нагревании, выходное напряжение солнечных панелей ниже, чем в стандартных условиях испытаний (STC), поэтому мы видим, достаточно ли высокое напряжение для зарядки батареи 24 В.

Выбор хорошо сделанного контроллера заряда является неотъемлемой частью длительного срока службы и эффективности всей вашей солнечной энергосистемы. Оптимизируя мощность, поступающую от ваших солнечных панелей, вы значительно приблизитесь к компенсации использования традиционных сетевых источников питания. Защищая аккумуляторную батарею, вы защищаете себя от нежелательных и ненужных затрат на замену. Ваш контроллер заряда солнечной батареи - вещь, в которую стоит инвестировать, когда вы настраиваете электрическую систему солнечной панели.

Blue Sky Energy Обзор контроллера заряда солнечных батарей

Мы поговорим с Blue Sky Energy и Genasun, чтобы узнать, что делает их контроллеры солнечного заряда уникальными.Мы рассмотрим две их продуктовые линейки и рассмотрим, как решить, какая из них лучше всего подходит для вашего солнечного проекта своими руками.

Убедитесь, что вы выбрали масштабируемый вариант, соответствующий вашей силовой нагрузке. Убедитесь, что у вас достаточно места для батареи и места для солнечных панелей, которые вы выбрали для установки. Воспользуйтесь нашими учебными ресурсами, чтобы спланировать правильную солнечную энергетическую систему для вашего дома или другого места. Мы проконсультируем вас по всему, от оптимизации вашей текущей энергетической нагрузки до того, как лучше всего установить солнечные панели, и до выбора правильного контроллера солнечного заряда!

6 лучших контроллеров заряда от солнечных батарей

Каждая солнечная система требует регулирования для предотвращения повреждения батареи, поэтому мы собрали список самых лучших контроллеров заряда от солнечных батарей для различных применений.От экологически сознательных домовладельцев до строителей подземных бункеров-самоучок, любой, кто использует солнечную панель размером больше, чем небольшая капельная система, нуждается в некотором регулировании батареи, и именно здесь на помощь приходят контроллеры солнечного заряда.

Большинство контроллеров заряда солнечных батарей требуют довольно значительных авансовых вложений, иногда превышающих 600 долларов США . Цена контроллера в сочетании с ценой на панели и батареи означает, что пользователи солнечной системы могут быть напуганы широким спектром моделей, доступных на рынке.Но есть и хорошие новости: относительно легко определить, какое напряжение вам понадобится для правильного обслуживания солнечной системы, будь то дом на колесах, трейлер, сарай, мастерская или дом.

С небольшими математическими выкладками, исследование, поиск и покупка лучшего солнечного контроллера заряда для вашей системы на самом деле могут быть довольно простыми. Конечно, следует помнить о нескольких важных моментах, например о характеристиках безопасности , репутации качества и цене.

Топ-6 контроллеров заряда от солнечных батарей

Выбор подходящего контроллера заряда от солнечной батареи для ваших устройств

Покупка высококачественного солнечного контроллера заряда - это инвестиция, особенно для топовых моделей MPPT.Вот почему жизненно важно рассмотреть ваш конкретный вариант использования , прежде чем выбирать контроллер заряда.

Есть несколько различных факторов, на которые следует обратить внимание, помимо фактической математики определения ампер / ватт / вольт вашей солнечной батареи и батарей. Каждому пользователю также необходимо принять во внимание, какой тип устройства он хочет заряжать, будь то большая семья с автономной системой или дом на колесах с батареями глубокого цикла.

Какой погоде будут подвергаться ваши панели?

По иронии судьбы, комплекты солнечных батарей лучше всего работают в холодных и пасмурных условиях и на ярком солнце.Это потому, что температура влияет на эффективность солнечной панели; 100-ваттная панель при комнатной температуре превратится в 83-ваттную панель при 110 градусах.

При этом, если ваши солнечные панели регулярно подвергаются дождливой или холодной погоде, то номинальное входное напряжение контроллера ШИМ будет , когда температура упадет на . А при очень высоких температурах входное напряжение может упасть ниже точки, необходимой для полной зарядки аккумулятора.

В этих случаях лучше всего подходит контроллер MPPT , поскольку он регулирует температуру и компенсирует изменение напряжения. Фактически, вы можете получить прирост мощности 10-15%, летом и 20-45% прирост зимой с контроллером заряда MPPT, хотя это может варьироваться в зависимости от множества различных факторов.

Некоторые солнечные контроллеры предлагают датчики температуры батареи, которые увеличивают емкость батареи. Это отличный вариант для тех, кто хочет разместить свои панели в различных условиях с сильными погодными условиями.

Какое напряжение у ваших солнечных панелей и аккумулятора?

В зависимости от напряжения вашей солнечной панели вам может даже не понадобиться контроллер заряда. Когда дело доходит до небольших панелей, которые производят 2 Вт или меньше на каждые 50 ампер-часов батареи, контроллеры заряда не нужны. Тем не менее, вы должны оборудовать каждую солнечную панель и батарею, которые производят больше, чем этот общий стандарт, контроллером заряда. Это будет регулировать производительность и эффективность вашей системы.

Напряжение большинства батарейных блоков находится в диапазоне 12–48 В постоянного тока, которого контроллер заряда должен будет согласовать на выходе. Однако наиболее важной частью является способность контроллера обрабатывать ток от вашей солнечной панели. Чтобы вычислить , сколько усилителей вам нужно для , вам нужно немного посчитать.

Вот два разных уравнения, которые вы можете использовать для расчета требований к току:

  • Мощность солнечной панели / напряжение аккумуляторной батареи = требование в амперах
  • Ток короткого замыкания солнечной батареи X 1.56 = потребность в токе

С другой стороны, если вы работаете с высоковольтной системой с сетевыми солнечными панелями, лучше всего использовать контроллер MPPT. Они могут принимать до 150 вольт постоянного тока на входе и могут преобразовывать усилители в максимальную мощность, так что вы потеряете минимальную мощность во время процесса.

Устройство какого размера вы планируете использовать?

Для тех, кто хочет запитать небольшие нагрузки, такие как фонари и мелкие бытовые приборы, хорошим вариантом будет выход LOAD или LVD .Терминал нагрузки имеет размыкатель низкого напряжения и отключает подключенное устройство, чтобы батарея не разрядилась.

Эта опция используется для некритических нагрузок и иногда может использоваться как контроллер освещения, который автоматически включает устройство в сумерках. Однако эта система используется только для очень маленьких инверторов и не может использоваться с чем-либо выше, чем 60 ампер , поскольку это может привести к неисправности.

Если вы хотите запитать удаленную систему, например, в доме на колесах или в солнечном фонаре, то выход LOAD / LVD отлично подойдет.ШИМ-контроллер также идеально подходит для этих типов устройств, поскольку это недорогой вариант и может обрабатывать только небольшие нагрузки.

С другой стороны, для больших устройств, таких как сеточные солнечные панели, требуется контроллер MPPT . Эти технологически продвинутые и дорогие контроллеры гораздо больше подходят для больших нагрузок.

Где будут размещаться солнечные панели по отношению к батарее?

Если солнечные панели расположены на значительном расстоянии от батарей, вы столкнетесь со значительной потерей мощности и падением напряжения , если вы не используете большой провод.Это может быть довольно обременительно для тех, у кого нет места или бюджета для использования больших проводов на больших расстояниях, особенно для тех, у кого есть сетевые системы.

Однако контроллер заряда солнечной батареи MPPT может позволить вам использовать провод гораздо меньшего размера, поскольку он будет преобразовывать напряжение. В этом случае MPPT - лучший выбор по сравнению с контроллером заряда PMW.

Критерии выбора: как мы оценили лучшие контроллеры заряда от солнечных батарей

Тип

Тип солнечного контроллера заряда относится к модели MPPT или PMW.Контроллеры MPPT широко признаны лучшими из лучших, поэтому они по сути возглавляют наш список. Тем не менее, мы также включили в наш рейтинг несколько контроллеров PWM, поскольку высококачественные варианты иногда больше подходят для тех, кто хочет разработать простые системы для питания солнечных фонарей в саду или мобильных устройств.

Напряжение аккумулятора

Большинство зарядных устройств для аккумуляторов относятся к диапазону 12–48 В постоянного тока . Однако некоторым может потребоваться мощность 60 В или 72 В. Базовый стандарт - 12 В постоянного тока, но для тех, кто использует очень большие системы, такие как соединения или целые дома, требуется более высокое напряжение.Важно, чтобы емкость батареи соответствовала вашим индивидуальным потребностям, но мы также рассматриваем возможность масштабирования вашей системы, если вы того пожелаете.

Максимальное входное напряжение

Хотя может показаться, что 12-вольтовая панель совместима с 12-вольтовым аккумулятором, это просто неправда. Большинство панелей на самом деле не работают при номинальном напряжении, потому что мощность, генерируемая солнцем, может варьироваться в зависимости от различных факторов, таких как яркость солнца в тот день.

Не только это, но некоторые домовладельцы или владельцы бизнеса могут захотеть соединить несколько панелей вместе, чтобы создать систему привязки к сетке.Это потребует даже на более высокого максимального входного напряжения для контроллера, чтобы компенсировать дополнительную мощность.

Лучшие контроллеры заряда солнечных батарей - это контроллеры с максимальным входным напряжением выше , поэтому пользователи могут масштабировать свои системы в зависимости от их использования и интересов. Более высокий максимальный ввод также будет учитывать различные погодные условия.

Максимальный выходной ток

Количество ампер, которое ваш контроллер будет подавать на ваши устройства от аккумуляторной батареи, важно, потому что оно определяет, какой тип и размер устройств вы действительно можете заряжать с помощью своих солнечных панелей.Те, которые совместимы только с 20-30A , имеют меньшую емкость, чем те, которые рассчитаны на 80A или выше. Хотя больше не обязательно лучше, это ключевой фактор, который следует учитывать при выборе модели, которую вы хотите приобрести.

Дополнительные функции

Большинство контроллеров заряда солнечных батарей имеют ряд дополнительных функций. Эти функции обеспечивают максимальную настройку, что означает, что пользователи могут разработать идеальную систему для обслуживания своей солнечной батареи и батарей. Вероятно, наиболее важными дополнительными функциями являются те, которые связаны с безопасностью , , поскольку они предотвращают возникновение опасных сбоев - очень реальная проблема при работе с электрическими системами высокого напряжения.

Вот лучшие функции контроллера заряда от солнечных батарей, на которые стоит обратить внимание:

  • Светодиодные экраны
  • Регистрация данных
  • Системы дистанционного управления
  • Функции безопасности, предотвращающие перезарядку, перегрузку, короткое замыкание, обратную полярность и электрические дуги.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Как работает контроллер солнечного заряда?

Проще говоря, контроллер заряда солнечной батареи регулирует мощность, передаваемую от солнечной панели к батарее.Важно использовать контроллер заряда, поскольку он повышает эффективность солнечной системы до 50% , может предотвратить перезаряд аккумуляторов и продлит срок их службы при правильном использовании. Если нет никаких правил, батареи могут быть легко повреждены, что потребует денег и времени на ремонт.

Существует два основных типа контроллеров заряда солнечных батарей: слежение за максимальной мощностью (MPPT) и широтно-импульсная модуляция (PWM). Каждый тип служит своей цели, но в конечном итоге чаще используются контроллеры MPPT.

Что такое контроллер заряда MPPT?

Основное различие между ними состоит в том, что контроллер MPPT позволяет на на 30% больше мощности , чем контроллер ШИМ, и может использоваться для более высоких напряжений. Хотя контроллеры MPPT на энергоэффективнее (до 98%), они значительно дороже по сравнению с контроллерами ШИМ.

Контроллеры MPPT способны справляться с неблагоприятными погодными условиями , поскольку они сохраняют выходную мощность батареи и компенсируют низкое энергопотребление.Он также преобразует напряжение для входных и выходных источников, что приводит к очень небольшим потерям мощности. В зависимости от модели, контроллер должен поддерживать солнечную батарею напряжением до -150 В постоянного тока.

Что такое контроллер заряда PMW?

ШИМ-контроллер - это переключатель , который подключает солнечную батарею к батарее. Это часто приводит к низкой выходной мощности при очень высокой или низкой наружной температуре. Это также приводит к уменьшению выходного напряжения солнечной батареи до напряжения батареи.

По мере увеличения массива солнечных панелей вам потребуется более крупная проводка, чтобы компенсировать размер области. Это будет очень дорого, хотя сам контроллер является самым дешевым вариантом на рынке.

В конечном счете, PMW на более устаревший с точки зрения технологий, и не имеет таких преимуществ, как контроллер заряда MPPT, когда дело доходит до регулирования батареи.

Всегда ли контроллер заряда MPPT лучше?

Краткий ответ: не обязательно.

Контроллеры заряда с ШИМ-сигналом должны выбирать только те, кто хочет питать небольшие устройства и бытовую технику. Они более экономичны и могут выдерживать низкое напряжение.

Тем не менее, тем, кто хочет установить солнечные панели на своих крышах или питать большие системы, следует использовать контроллеры заряда MPPT. Они могут помочь сохранить низкую силу тока и малый размер провода. Они делают это при подключении ряда панелей с более высоким напряжением.

Рейтинги и обзоры

Основываясь на наших установленных критериях типа контроллера, напряжения аккумуляторной батареи (В), максимального входного напряжения (В), максимального выходного тока (А) и дополнительных функций, мы выбрали лучших 6 контроллеров заряда солнечной энергии , чтобы вы могли выбрать из.

Наши рейтинги учитывают множество целей и задач. Это не ограничивается только контроллерами MPPT. Таким образом, стандарты безопасности и качества являются важным фактором в нашем рейтинге.

Наш выбор №1: Контроллер заряда EPEVER MPPT

  • Тип: MPPT
  • Напряжение аккумулятора: 12-24В
  • Максимальное входное напряжение: 100 В
  • Максимальный выходной ток: 30A
  • Дополнительные функции: Четырехступенчатая зарядка аккумулятора, температурная компенсация, ЖК-экран, программное обеспечение для ПК, поддержка удаленного измерителя и нескольких методов управления нагрузкой.
  • Преимущества: Дешевый контроллер MPPT по сравнению с другими моделями высшего уровня с отличной защитой.
  • Минусы: Не предлагает такое высокое входное напряжение или максимальный выходной ток, как другие модели MPPT.

Когда дело доходит до контроллеров MPPT, они доминируют в регулировании аккумуляторов. Существуют модели MPPT с большим количеством наворотов.

Однако контроллер заряда для солнечных батарей Epever возглавляет список по рентабельности .Его цена почти вдвое меньше, чем у других высококачественных моделей. Но этот контроллер заряда дает большую отдачу от ваших вложений.

В целом, заявленный контроллер заряда солнечных батарей Epever имеет высокий рейтинг эффективности отслеживания не ниже 99,5% . У бренда есть и другие модели с токовыми выходами от 20А до 40А. Однако версия 30A - это хорошая золотая середина для рядовых покупателей, которые не стремятся создавать огромные солнечные батареи.

Это также отличный выбор для тех, кто хочет создать автономные системы солнечных панелей для питания дома или бункера.Благодаря бесплатному проектированию системы и технической поддержке компании Epever упрощает сбор энергоэффективной и экологически чистой солнечной энергии.

Что говорят рецензенты?

Покупатели в восторге от звездной цены высококачественного солнечного контроллера заряда MPPT. Они использовали это устройство для регулирования солнечных панелей, установленных на туристических трейлерах, домах, прудах и т. Д. Они утверждают, что его легко установить и использовать благодаря удаленному дисплею.

У некоторых пользователей вышли из строя контроллеры.Но они сообщают, что обслуживание клиентов производителя было быстрым и дружелюбным. Рецензенты также ценят множество функций. К ним относятся выходная нагрузка для управления освещением и использованием батареи.

Особенности и рекомендации

Контроллер заряда солнечных батарей Epever MPPT имеет автоматическое распознавание напряжения системы от 12 до 24 В и функцию автосохранения для запоминания настроек. Устройство также оснащено многофункциональным ЖК-дисплеем для отображения информации, а также может быть подключено к программному обеспечению ПК или трекеру MT50 для постоянного наблюдения.

Контроллер заряда работает с гелевыми, герметичными и заливными литиевыми батареями , и имеет несколько режимов управления нагрузкой, включая ручной режим, освещение и таймер освещения. Более того, контроллер поставляется с множеством защитных устройств, в том числе от перенапряжения аккумулятора, перегрузки нагрузки, короткого замыкания или обратной полярности фотоэлектрических модулей и т. Д.

Узнать цену на сегодня

Вернуться к отзывам

Лучшее: Outback Flexmax 80 FM80 MPPT 80 AMP Контроллер заряда от солнечных батарей

  • Тип: MPPT
  • Напряжение аккумулятора: 12-60 В
  • Максимальное входное напряжение: 150 В
  • Максимальный выходной ток: 80A
  • Дополнительные функции: Программируемый дисплей с подсветкой, регистрируемые данные о производительности системы, контроль температуры и возможность интеграции в сеть.
  • Основные преимущества: Может обрабатывать большие количества постоянного напряжения и преобразовывать их с 12 В постоянного тока в 60 В постоянного тока для батарейных блоков.
  • Недостатки: Очень высокая цена на системные и настраиваемые дополнения.

Outback Flexmax FM80 - один из лучших контроллеров солнечной энергии на рынке, поскольку он поддерживает широкий спектр конструкций систем и типов батарей. Благодаря огромному максимальному входному напряжению контроллер Outback идеально подходит для автономных систем, которые люди устанавливают на крышах или в сельской местности.

Одним из ключевых преимуществ этого устройства является его способность упрощать управление и программирование. Производитель также допускает более сложные конфигурации при подключении к системному дисплею и контроллеру MATE или фирменному инвертору и диспетчеру связи HUB.

Помимо простоты использования, производитель разработал контроллер заряда от солнечных батарей Outback с неброским черным корпусом и зеленым экраном. Этот блок является отличным дополнением к любой конструкции системы солнечных батарей для продвинутых и начинающих поклонников солнечной энергии.

Что говорят рецензенты?

Пользователи продукта в целом очень довольны брендом Outback. Эта модель не исключение.

У обозревателей мало претензий к прочной конструкции и качественному дизайну. Те, кто действительно сталкивается с проблемами, утверждают, что обслуживание клиентов производителя быстрое и эффективное. Сообщают, что быстро решают проблемы.

Один покупатель был недоволен тем, что к нему не пришел кабель для передачи данных . Это необходимо для подключения контроллера Outback к диспетчеру связи HUB.

Поскольку в комплект поставки не входит кабель, покупатели должны приобретать его отдельно. То есть, если они хотят централизовать регистрацию данных и управление системой.

Особенности и рекомендации

Outback Flexmax объявляет об увеличении мощности фотоэлектрических массивов до 30%, что на больше, чем у большинства других моделей на рынке. Входное фотоэлектрическое напряжение может выдерживать разомкнутую цепь до 150 В постоянного тока для зарядки аккумуляторов от 12 до 60 В постоянного тока. Благодаря такой большой емкости по напряжению, контроллер Outback отлично подходит для систем солнечных панелей, связанных с сетью.

Конкретная модель FM80 также оснащена встроенным 80-символьным дисплеем, на котором отображаются журналы данных за последние 128 дней. Эту регистрацию данных можно легко централизовать с помощью других расширенных инструментов Outback, таких как инвертор, контроллер MATE3 и диспетчер связи HUB.

Благодаря автоматическому контролю температуры устройство может использовать интеллектуальные системы управления температурой для охлаждения системы до температуры окружающей среды. Вы также можете дополнить его дополнительным дистанционным датчиком температуры , который вы покупаете отдельно.

Узнать цену на сегодня

Вернуться к отзывам

Наш следующий фаворит: контроллер заряда MidNite Solar Classic 150

  • Тип: MPPT
  • Напряжение аккумулятора: 12-72 В
  • Максимальное входное напряжение: 150 В
  • Максимальный выходной ток: 96A
  • Дополнительные функции: Встроенный DC-GFP и режимы дугового замыкания, солнечной, ветряной и гидроэнергетики MPPT, а также расширение предела VOC.
  • Отличительные особенности: Очень безопасен в использовании, так как оснащен системой автоматического обнаружения дугового замыкания, которая отключает цепь при обнаружении опасной электрической дуги.
  • Недостатки: Во встроенном программном обеспечении есть несколько ошибок кодирования, затрудняющих навигацию.

Контроллер заряда Midnite Solar Classic MPPT - одно из самых безопасных устройств на рынке. Его автоматическое обнаружение дугового замыкания помогает защитить от опасных электрических токов. Более того, все контроллеры произведены в Америке , что гарантирует высокое качество от имени производителя.

Помимо высокого максимального входного напряжения и тока на выходе, Midnite Solar Classic идеально подходит для больших солнечных систем, питающих такие объекты, как склады и бункеры. Контроллер заряда MPPT также поставляется с расширенной гарантией , которая позволяет покупателям отправлять свои устройства обратно производителю для общей настройки за определенную плату.

После этого они продлят гарантию еще на на 2 года. Этот дополнительный уровень защиты для покупателей делает дорогостоящие предварительные вложения не такими пугающими для начинающих пользователей солнечной энергии.

Что говорят рецензенты?

Большинство обозревателей очень довольны широким диапазоном мощности Midnite Solar Classic. Имея напряжение 48-72 В, это - один из самых мощных на рынке.

Покупатели также заявляют, что чувствуют себя в большей безопасности благодаря дополнительным функциям безопасности и защиты. С точки зрения стоимости, это того стоит. Те, у кого мало места на крыше, могут высосать из своих панелей каждый последний ватт.

Также стоит отметить возможности отслеживания .Он регистрирует данные за 4 месяца, которые легко просматривать и анализировать.

Однако некоторые пользователи жаловались, что прошивка плохо закодирована и ее трудно использовать. Это заставляет их усомниться в легитимности компании.

Особенности и рекомендации

Одной из лучших функций, включенных в контроллер Midnite Solar Classic, является возможность удаленного доступа к энергосистеме через локальное приложение Midnite Solar. Приложение позволяет вам легко контролировать вашу систему издалека через Интернет, и вы можете получить доступ к системе для устранения проблем, если они возникнут.

Эта функция идеально подходит для тех, кто устанавливает солнечные системы в удаленных местах , вдали от места их проживания, например, в подземных бункерах, охотничьих домиках, летних домах или сельскохозяйственных объектах.

Контроллер заряда также может обрабатывать различных источников постоянного тока , таких как одобренные фотоэлектрические, гидро- и ветровые турбины. Вы также можете приобрести несколько классических контроллеров и подключить их в параллельную серию для использования с большими системами. Это значительно увеличивает мощность системы, эффективно создавая гигантский уникальный концентратор для регулирования ваших солнечных панелей.

Узнать цену на сегодня

Вернуться к отзывам

4. Контроллер заряда от солнечных батарей Victron SmartSolar MPPT 100/50

  • Тип: MPPT
  • Напряжение аккумулятора: 12-48 В
  • Максимальное входное напряжение: 150 В
  • Максимальный выходной ток: 100A
  • Дополнительные возможности: Bluetooth-соединение, портал удаленного управления, совместимость с монитором батареи.
  • Основные моменты: Передовые технологии и интеллектуальная система управления делают его идеальным для жилых автофургонов.
  • Минусы: Требуется дополнительная покупка для полного контроля заряда батареи.

Благодаря интеллектуальной и молниеносной системе контроллер заряда Victron SmartSolar MPPT - отличный выбор для тех, кто не знаком с установкой солнечных систем или плохо знаком с ними. Цифровые функции, включенные в этот контроллер MPPT, такие как беспроводная система управления Bluetooth , ставят это устройство на первое место в списке.

Компания Victron energy известна как как производитель высококачественного оборудования для преобразования энергии, и эта модель не является исключением.Компания Victron, штаб-квартира которой находится в Нидерландах, с 1975 года производит инверторы и зарядные устройства для аккумуляторов, в основном для рынка автомобилей и лодок.

Что говорят рецензенты?

Покупатели в восторге от репутации Victron в области компонентов аккумуляторных батарей, особенно когда речь идет о солнечных панелях, устанавливаемых на транспортных средствах, таких как дома на колесах и лодки. Конечно, наиболее примечательной функцией является опция Bluetooth, которая подключается к смартфонам пользователей. Это, по-видимому, особенно полезно в дороге.

Однако некоторые покупатели заявляют, что техническая поддержка не всегда доступна.Это касается их главной точки продажи передовых технологий . Один покупатель также утверждает, что этот контроллер повредил его батареи после того, как он залил их электроэнергией и перезарядил.

Особенности и рекомендации

Victron SmartController предлагает встроенное соединение Bluetooth с любым устройством с поддержкой Bluetooth, например смартфоном. Через подключение к Интернету пользователи могут бесплатно использовать портал удаленного управления Victron и контроллер MPPT в любом месте.Это отлично подходит для установки , обновления и мониторинга удаленных систем , подобных тем, которые установлены в доме на колесах.

Вы также можете обновить контроллер, приобретя дополнительно монитор батареи Victron серии BMV-700. Эта надстройка будет контролировать аккумуляторную батарею. Он предоставляет информацию о состоянии в реальном времени, такую ​​как напряжение, ток, солнечные ватты и многое другое.

Узнать цену на сегодня

Вернуться к отзывам

5. Renogy Wanderer

  • Тип: PWM
  • Напряжение аккумулятора: 12 В
  • Максимальное входное напряжение: 25 В
  • Максимальный выходной ток: 30A
  • Дополнительные функции: Четырехступенчатая зарядка, температурная компенсация, светодиодные индикаторы и защита от перезарядки, перегрузки, короткого замыкания и обратной полярности.
  • Основные моменты: Предлагает различные способы определения включения нагрузки.
  • Недостатки: Устройство оснащено только светодиодным индикатором и не имеет ЖК-дисплея для отображения важных диагностических данных.

Благодаря чистому и гладкому черному дизайну Renogy Wander является привлекательным выбором для домашней солнечной системы. Являясь частью большого семейства моделей контроллеров заряда Renogy, Wanderer является одним из лучших благодаря низкой цене и защитным функциям.

Устройство относится к типу PWM, а не MPPT, что значительно ограничивает возможности устройства. Хотя технология не так развита, эта модель по-прежнему является отличным вариантом для тех, кто хочет использовать небольшие системы.

Что говорят рецензенты?

Хотя некоторые считают устройство «голым костяком» , по мнению обозревателей, это эффективный и надежный . Это идеальный вариант для освещения в садах или по бокам сараев, но он не подойдет для больших домашних решеток.

У некоторых пользователей возникли проблемы с неработающими контроллерами через несколько месяцев. Один сообщил о трудностях с использованием разъемов в нижней части устройства. В целом, люди считают Wanderer базовым контроллером солнечного заряда, который может удовлетворить несложные и небольшие потребности.

Особенности и рекомендации

Четырехфазная ШИМ-зарядка , включая объемную, повышенную, плавающую и выравнивающую, помогает предотвратить перезарядку или чрезмерную разрядку подключенной батареи.Он также имеет отрицательное заземление, что довольно стандартно.

Wander может компенсировать изменения температуры. Он автоматически исправит параметры для достижения оптимальной производительности.

Он совместим с удаленным датчиком температуры. Это позволит собрать данные о температурной компенсации. Вам необходимо покупать это устройство отдельно. 3 зеленых светодиода , расположенные на передней панели устройства, отображают основные данные.

Благодаря возможности подключения к герметичным, гелевым и залитым батареям, ШИМ-контроллер довольно универсален.Он также имеет защитные приспособления. Это помогает защитить от перезарядки, перегрузки, короткого замыкания и обратной полярности.

Узнать цену на сегодня

Вернуться к отзывам

6. Контроллер заряда MOHOO 20A

  • Тип: PWM
  • Напряжение аккумулятора: 12-24В
  • Максимальное входное напряжение: 24 В
  • Максимальный выходной ток: 20A
  • Дополнительные функции: Автоматическое отключение, защита от влаги, покрытие от влаги, ЖК-экран, USB-порты.
  • Отличительные особенности: Можно использовать как с системами 12 В, так и с 24 В, включая прямую зарядку телефонов.
  • Низкие точки: Невозможно подключить его к нагрузке более 20А с помощью клемм.

Как самый дешевый вариант в нашем списке, контроллер заряда MOHOO PWM - отличный вариант без суеты для тех, у кого небольшие солнечные системы. Он идеально подходит для зарядки таких устройств, как освещение и небольшие цифровые устройства, например мобильные телефоны. Однако его ограниченная мощность означает, что вы не можете использовать его для чего-либо выше 20А.

MOHOO - одна из лучших моделей контроллера заряда с ШИМ. Тем не менее, он по-прежнему не имеет такой же емкости, как контроллер MPPT.

Тем не менее, эта модель может обеспечить объемную зарядку до 80% емкости. Он также обеспечивает подзарядку последних 20% емкости и выравнивающий заряд.

Что говорят рецензенты?

По большей части обозреватели довольны компактной моделью MOHOO. Некоторые жалуются, что это не очень эффективно.Но это недостаток, который есть у всех контроллеров заряда с ШИМ.

Другим очень нравятся дополнительных USB-портов для зарядки мобильных телефонов. Но они предупреждают, что ночью он разряжает телефон, если вы его не подключили.

Многие пользователи приобрели их за рабочих прицепов. Они утверждают, что их легко установить и использовать. Невероятно низкая цена также является важным аргументом в пользу продажи.

Особенности и рекомендации

Большой ЖК-экран может отображать важную информацию о технических характеристиках устройства, а также поддерживает управление освещением.Интеллектуальная система выполнит автоматическое отключение , когда батарея упадет ниже 8 В, в результате чего дисплей станет пустым.

Контроллер совместим только со свинцово-кислотными батареями и не будет работать с батареями из лития, никель-металлгидрида или других элементов. Но влажное покрытие защитит устройство от повреждений , вызванных влажностью или гнездованием насекомых, что является плюсом для тех, кто устанавливает их в гаражах или сараях.

Контроллер заряда MOHOO также оснащен двумя выходами постоянного тока и двумя портами USB для легкой зарядки.Порты USB могут обеспечивать выход 5V 1A , который подходит для небольших цифровых устройств.

Узнать цену на сегодня

Вернуться к обзорам
Вернуться к началу Руководства

Как выбрать контроллер заряда от солнечных батарей

Контроллер заряда: ШИМ или MPPT?



Вам нужен контроллер заряда для автономной солнечной энергосистемы, но вы не знаете, какой выбрать? Рынок предлагает разные типы контроллеров заряда солнечных батарей по разным ценам.Но какой из них вам больше всего подходит?

Поэтому очень важно знать их характеристики и принцип действия, чтобы покупка была безопасной и долгой. По этой причине MPPTSOLAR выбрала два контроллера заряда для солнечных панелей, один PWM, а другой MPPT, и решила создать эту информативную статью, чтобы помочь вам выбрать правильный контроллер заряда для вашей солнечной энергетической системы в зависимости от типа панелей и аккумулятор, который вы хотите установить.

Если при проектировании вашей солнечной энергосистемы вы решили выбрать одни панели вместо других, полезно знать, что этот выбор может предложить один контроллер заряда вместо другого. Контроллеры заряда PWM и MPPT , которые мы будем использовать в этом сравнении, произведены одной и той же компанией, немецкой компанией Steca Solar.

Где использовать контроллер MPPT и где использовать ШИМ?


Как мы уже говорили, выбор технологии контроллера заряда зависит как от типа панелей, которые у нас есть (или которые мы хотим установить), так и от аккумуляторной батареи.Контроллер заряда PWM обычно стоит меньше, чем контроллер заряда MPPT, но контроллер MPPT может полностью использовать солнечную панель с гораздо более высоким напряжением, чем аккумуляторный блок, и, следовательно, он позволяет производить большую выходную мощность, чем контроллер PWM. Если напряжение солнечной панели немного выше, чем напряжение батареи (типичный случай 30-элементной панели 12 В и батареи 12 В), рекомендуется использовать контроллер заряда PWM, так как в этом случае он имеет дневную производительность, аналогичную MPPT.

Итак, мы создали очень простую таблицу , в которой вы найдете, какую технологию контроллера заряда использовать на основе:

• Количество ячеек в ваших панелях
• Напряжение аккумуляторной батареи, которую вы хотите зарядить

Панели и батареи Тип контроллера
36-элементные панели и батареи 12 В MPPT
48-элементные панели и батареи 12 В / 24 В MPPT
54-элементные панели и батареи 12 В / 24 В MPPT
72-элементные панели и батареи 12 В / 24 В MPPT
114-элементные панели и батареи на 48 В MPPT
30-элементные панели и батареи 12 В ШИМ
60-элементные панели и батареи 24 В ШИМ
120-элементные панели и батареи на 48 В ШИМ

Как узнать напряжения панелей по их ячейкам?


Панельные ячейки Номинальное напряжение Напряжение холостого хода
30 ячеек 12В 18V
36 ячеек 12 В 21V
48 ячеек 18V 30V
54 ячейки 18V 33V
60 ячеек 24 В 36V
72 ячейки 24 В 42V
120 ячеек 48 В 72V
144 ячейки 48 В 84V

Как ведут себя два контроллера заряда?


А теперь давайте посмотрим две фотографии, которые мы сделали, чтобы показать вам поведение тока в контроллере заряда PWM (PR3030) и в контроллере заряда MPPT (Solarix).Что касается солнечной панели, мы использовали монокристаллическую солнечную панель мощностью 100 Вт. Угол панели не был точно перпендикулярен солнечному свету для «фотографических» нужд. Батарея представляет собой свинцово-кислотную батарею Fiamm на 12 В.

1) ШИМ-контроллер заряда (PR3030)

Как видно на фото, на выходе из солнечной панели у нас есть ток 1,60А, который почти полностью используется контроллером заряда ШИМ (1,57А) для подзарядки аккумулятора 12В.

Контроллер заряда PR3030 может принимать токи до 30А и имеет функцию отображения процента заряда аккумулятора.В этом случае он сообщает нам, что аккумулятор заряжен на 76%.

Вот данные:
• Входной ток: 1,60A
• Выходной ток: 1,57A
• Технология: PWM

2) Контроллер заряда MPPT (Solarix)

В отличие от контроллера заряда PWM, который учитывает только ток для зарядки аккумулятора, контроллер Solarix MPPT учитывает всю мощность солнечной панели (следовательно, напряжение и ток).

Фактически, разница между напряжением, подаваемым панелью (пример 36 В), и напряжением, требуемым батареей в этот момент (пример 14 В), не теряется, а преобразуется регулятором MPPT в ток, полезный для процесса подзарядки.

На фото видно, что ток на входе в контроллер заряда 1,68А, но ток, идущий на батарею, даже 2,07А.

В данном случае данные:
• Входной ток: 1,68A
• Выходной ток: 2,07A
• Технология: MPPT

С контроллером заряда Solarix MPPT мы используем всю мощность панели! Но с контроллерами заряда MPPTSOLAR преимущества на этом не заканчиваются. Фактически, помимо использования преимущества технологии MPPT и приема панелей с высоким напряжением, контроллеры заряда MPPTSOLAR также предлагают возможность подзарядки различных типов батарей (таких как современные батареи LiFePO4), чтобы легко выбрать программу зарядки, удаленно контролировать состояние заряда и многое другое.Хочешь узнать больше? Откройте для себя наши контроллеры заряда солнечных батарей MPPT

TIDA-010042 Эталонный дизайн контроллера заряда MPPT для солнечных панелей на 12, 24 и 48 В


См. Важное примечание и Заявление об ограничении ответственности, касающиеся эталонных проектов и других ресурсов TI.

Основной документ

Описание

Эта эталонная конструкция представляет собой контроллер заряда солнечной батареи с отслеживанием максимальной мощности (MPPT) для солнечных панелей на 12 В и 24 В.Эта компактная эталонная конструкция предназначена для солнечных зарядных устройств малой и средней мощности и способна работать с модулями солнечных панелей на 15–60 В, батареями на 12 или 24 В и обеспечивать выходной ток до 20 А. В конструкции используется двухфазный понижающий преобразователь с чередованием для понижения напряжения панели до напряжения батареи. Понижающий преобразователь и подключенные к нему драйверы затвора управляются микроконтроллером (MCU), который вычисляет точку максимальной мощности с использованием метода возмущения и наблюдения.Контроллер заряда солнечной батареи MPPT создан с учетом реальных условий, включая защиту от обратного заряда батареи, программно-программируемые сигналы и индикацию, а также защиту от перенапряжения и электростатического разряда.

Характеристики
  • КПД 96% в системах на 12 В и КПД 97% в системах на 24 В
  • Широкий диапазон входного напряжения: от 15 В до 60 В
  • Высокий номинальный выходной ток: 20 А
  • Защита аккумулятора от обратной полярности, перезарядки и разрядки
  • Возможности обнаружения перегрева системы и внешнего освещения
  • Малый форм-фактор платы: 130 мм x 82 мм x 38 мм

См. Важное примечание и заявление об ограничении ответственности, относящиеся к эталонным проектам и другим ресурсам TI.

Схема / Блок-схема

Быстро понять общую функциональность системы.

Скачать схему

Руководство по проектированию

Получайте результаты быстрее благодаря проверенным данным испытаний и моделирования.

Скачать руководство по дизайну


Устройства TI (12)

Закажите образцы, получите инструменты и найдите дополнительную информацию о продуктах TI в этом справочном дизайне.

Образец и покупка Комплекты для проектирования и оценочные модули
CSD18540Q5B 60-В, N-канальный силовой МОП-транзистор NexFET ™, одиночный SON 5 мм x 6 мм, 2,2 мОм МОП-транзисторы Образец и покупка Посмотреть комплекты для проектирования и оценочные модули
CSD19531Q5A 100-В, N-канальный силовой полевой МОП-транзистор NexFET ™, одиночный SON 5 мм x 6 мм, 6.4 мОм МОП-транзисторы Образец и покупка Посмотреть комплекты для проектирования и оценочные модули
INA240 от -4 до 80 В, двунаправленный сверхточный усилитель считывания тока с улучшенным подавлением ШИМ Усилители считывания тока Образец и покупка Посмотреть комплекты для проектирования и оценочные модули
LM5009 9.Несинхронный понижающий стабилизатор напряжения 5-95 В, постоянный ток 150 мА Понижающие регуляторы Образец и покупка Посмотреть комплекты для проектирования и оценочные модули
LM5109 Пиковый драйвер затвора полумоста, 100 В / 1 А Драйверы ворот Нет в наличии Нет в наличии
MSP430F5132 MCU 25 МГц с 8 КБ флэш-памяти, 1 КБ SRAM, 10-разрядный АЦП, компаратор, DMA, 16-разрядный таймер высокого разрешения Микроконтроллеры (MCU) Образец и покупка Посмотреть комплекты для проектирования и оценочные модули
OPT3001 Цифровой датчик внешней освещенности (ALS) с высокоточным откликом человеческого глаза Специальные датчики Образец и покупка Посмотреть комплекты для проектирования и оценочные модули
TLV704 150 мА, 24 В, стабилизатор напряжения со сверхнизким IQ и малым падением напряжения Управление питанием Образец и покупка Посмотреть комплекты для проектирования и оценочные модули
TMP303 Компаратор диапазона температур, запрограммированных на заводе-изготовителе Датчики температуры Образец и покупка Посмотреть комплекты для проектирования и оценочные модули
TPD2E007 Двойной диод защиты от электростатических разрядов 15 пФ, ± 13 В, ± 8 кВ для интерфейсов передачи данных сигналов переменного тока ИС защиты цепей Образец и покупка Посмотреть комплекты для проектирования и оценочные модули
ТВС3300 Устройство защиты от перенапряжения с плоским зажимом 33V ИС защиты цепей Образец и покупка Посмотреть комплекты для проектирования и оценочные модули
UCC27517 Одноканальный драйвер затвора 4-A / 4-A с UVLO 5 В и задержкой пропуска 13 нс в корпусе SOT-23 Драйверы ворот Образец и покупка Посмотреть комплекты для проектирования и оценочные модули

Символы CAD / CAE

Texas Instruments and Accelerated Designs, Inc.сотрудничали, чтобы предоставить клиентам TI схематические символы и посадочные места на печатных платах для продуктов TI.

Шаг 1 : Загрузите и установите бесплатную загрузку.

Шаг 2 : Загрузите символ и посадочное место из таблицы файла CAD.bxl.

Texas Instruments и Accelerated Designs, Inc. сотрудничали друг с другом, чтобы предоставить клиентам TI схематические символы и посадочные места на печатных платах для продуктов TI.

Шаг 1 : Загрузите и установите бесплатную загрузку.

Шаг 2 : Загрузите символ и посадочное место из таблицы файла CAD.bxl.

Шаг 3 : Откройте файл .bxl с помощью программного обеспечения Ultra Librarian.

Вы всегда можете получить доступ к полной базе данных символов CAD / CAE по адресу https://webench.ti.com/cad/

Посадочные места печатной платы и условные обозначения доступны для загрузки в формате, не зависящем от производителя, который затем может быть экспортирован в ведущие инструменты проектирования EDA CAD / CAE с помощью Ultra Librarian Reader.Читатель доступен в виде (скачать бесплатно).

UL Reader - это подмножество набора инструментов Ultra Librarian, которое может создавать, импортировать и экспортировать компоненты и их атрибуты практически в любом формате EDA CAD / CAE.


Техническая документация

См. Важное примечание и Заявление об ограничении ответственности, относящиеся к эталонным проектам и другим ресурсам TI.

Руководство пользователя (1)
Файлы дизайна (6)
Сопутствующие инструменты и программное обеспечение

Разработка программного обеспечения (1)


Поддержка и обучение

Выполните поиск в нашей обширной онлайн-базе знаний, где доступны миллионы технических вопросов и ответов круглосуточно и без выходных.

Найдите ответы от экспертов TI

Контент предоставляется «КАК ЕСТЬ» соответствующими участниками TI и сообщества и не является спецификациями TI.
См. Условия использования.

Если у вас есть вопросы о качестве, упаковке или заказе продукции TI, посетите нашу страницу поддержки.


Интеллектуальные контроллеры заряда солнечных батарей Victron Energy MPPT

Контроллеры заряда MPPT оптимизируют выходную мощность солнечных панелей и значительно повышают производительность солнечной зарядки.Эти контроллеры заряда со встроенным Bluetooth могут быть подключены по беспроводной сети к интеллектуальному датчику температуры, чтобы реагировать на температуру аккумулятора. Все сетевые настройки настраиваются с помощью приложения Victron Connect, которое можно загрузить из магазина iTunes или Android, а также доступно для компьютеров Mac и ПК с Bluetooth. Контроллеры заряда можно запрограммировать для различных типов батарей, а производительность можно отслеживать в режиме реального времени, а также отображать 30-дневный снимок. Файл данных за 30 дней может быть выведен для дальнейшего анализа.Доступны дополнительные аксессуары, такие как Color Control GX, дисплей, на котором отображается вся система Victron Energy.

Номер детали контроллера заряда MPPT представляет две основные части спецификации: первая цифра означает максимально допустимое входное напряжение холостого хода, вторая означает максимальный выходной ток. Поскольку контроллеры заряда могут использоваться с различными напряжениями батарей, размер панели, поддерживаемой каждой конкретной панелью, зависит от напряжения системы. Контроллер заряда на 30 А в 12-вольтовой системе может поддерживать 440 Вт солнечной энергии, но тот же контроллер заряда в 24-вольтовой системе может поддерживать 880 Вт солнечной энергии.В таблице ниже приведены характеристики основных моделей. Для установок, в которых панели соединены последовательно и производят более высокое входное напряжение, рекомендуется приобрести дополнительную кабельную коробку для экранирования клемм и предотвращения случайного контакта. PKYS предлагает только модели TR с винтовыми клеммами. Более крупные модели MPPT также доступны с терминалами MC4 по специальному заказу. Мы не считаем их особенно полезными для лодок или жилых автофургонов, потому что заглушки MC4 потребуют от вас просверлить слишком большое отверстие, чтобы заглушки все равно были отрезаны.Обратите внимание, что более высокое напряжение панели может не подходить для морских или мобильных приложений. Если электричество и вода плохо смешиваются, тогда электричество и вода постоянного тока 250 вольт смешиваются еще хуже !!! Эти более высокие напряжения лучше всего использовать в жилых системах.

Что такое MPPT: как работают контроллеры заряда солнечных батарей MPPT?

Увеличьте заряд солнечной батареи с помощью контроллера заряда MPPT

MPPT означает отслеживание максимальной мощности, метод регулирования заряда аккумуляторной батареи.Контроллер заряда MPPT работает аналогично трансмиссии в автомобиле. Когда трансмиссия находится на неправильной передаче, колеса не получают максимальной мощности. Это потому, что двигатель работает либо медленнее, либо быстрее, чем его идеальный диапазон скоростей. Трансмиссия предназначена для соединения двигателя с колесами таким образом, чтобы двигатель работал в благоприятном диапазоне скоростей, несмотря на разное ускорение и местность.

БЕСПЛАТНОЕ руководство по солнечной батарее


Давайте сравним фотоэлектрический модуль с автомобильным двигателем.Его напряжение аналогично частоте вращения двигателя. Его идеальное напряжение - это то, при котором он может выдавать максимальную мощность. Это называется точкой максимальной мощности. (Его также называют пиковым напряжением мощности, сокращенно Vpp). Vpp изменяется в зависимости от интенсивности солнечного света и температуры солнечного элемента. Напряжение аккумулятора аналогично скорости колес автомобиля. Это зависит от состояния заряда аккумулятора и от нагрузки в системе (любых приборов и освещения, которые могут быть включены). Для системы на 12 В это значение варьируется от 11 до 14.5В.

Чтобы зарядить батарею (увеличить ее напряжение), фотоэлектрический модуль должен подавать напряжение, которое выше, чем у батареи. Если Vpp фотоэлектрического модуля немного ниже напряжения батареи, то ток падает почти до нуля (как двигатель вращается медленнее, чем колеса). Итак, чтобы не рисковать, типичные фотоэлектрические модули производятся с напряжением Vpp около 17 В при измерении при температуре элемента 25 ° C. Они делают это, потому что в очень жаркий день оно упадет примерно до 15 В. Однако в очень холодный день оно может возрасти до 18В!

Что произойдет, если Vpp намного выше, чем напряжение батареи? Напряжение модуля снижено до ниже идеального.Традиционные контроллеры заряда передают фотоэлектрический ток непосредственно на батарею, не давая вам никакой выгоды от этого дополнительного потенциала.

А теперь проведем еще одну аналогию. Трансмиссия автомобиля меняет соотношение между скоростью и крутящим моментом. На низкой передаче скорость вращения колес уменьшается, а крутящий момент увеличивается, верно? Точно так же MPPT изменяет соотношение между напряжением и током, подаваемым на батарею, чтобы обеспечить максимальную мощность. Если есть избыточное напряжение, доступное от фотоэлектрической панели, она преобразует это в дополнительный ток в батарее.Кроме того, это похоже на автоматическую коробку передач. Поскольку Vpp массива PV изменяется в зависимости от температуры и других условий, он «отслеживает» это отклонение и соответствующим образом регулирует соотношение. Таким образом, он называется трекером максимальной мощности.

В чем преимущества MPPT?

Это зависит от вашего массива, вашего климата и сезонной нагрузки. Это дает вам эффективное повышение тока только тогда, когда Vpp более чем примерно на 1 В выше, чем напряжение батареи. В жаркую погоду это может быть не так, если батареи не разряжаются.Однако в холодную погоду напряжение Vpp может повышаться до 18 В.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *