Контроллер для солнечных батарей как выбрать – Контроллер солнечных батарей – обязательный элемент для продолжительной работы гелиосистемы — Cheholshop.ru

Содержание

Как выбрать контроллер заряда для солнечной батареи? © Солнечные.RU

Если Вы знакомы с особенностями солнечных батарей, а именно с тем, что они представляют собой источники тока, что как раз и необходимо для зарядки аккумуляторов, то может возникнуть следующий вопрос.

Зачем вообще нужен контроллер заряда для солнечной батареи? И действительно, достаточно просто соединить солнечную батарею с аккумулятором, и при наличии хоть какого-то света, а еще лучше — Солнца, от солнечной батареи пойдет зарядный ток в аккумулятор и без использования контроллера.

Так для чего же тогда покупать контроллер заряда, какие функции он выполняет и в чем отличие разных типов контроллеров (MPPT, PWM, ON/OFF)? Попробуем разобраться с этим.

Итак, что будет, если не применять его совсем? При прямом подключении солнечной батареи к аккумулятору пойдет зарядный ток и напряжение на клеммах аккумулятора начнет постепенно расти. Пока оно не достигнет предельного напряжения зарядки (которое зависит от типа аккумулятора и его температуры), прямое подключение будет равнозначно присутствию контроллера моделей PWM или ON/OFF, поскольку в этом режиме эти модели просто соединяют вход и выход.

При достижении предельного напряжения (около 14 Вольт), ON/OFF контроллер, который является самым дешевым из всех типов, просто отключит солнечную батарею от аккумулятора и заряд прекратится, хотя в реальности аккумулятор заряжен еще не полностью и для полной зарядки требует поддержания на нем предельного напряжения в течение еще нескольких часов. Эту задачу решает PWM контроллер, который при помощи широтно-импульсного преобразования (ШИМ или, по английски — PWM) понижает напряжение солнечной батареи до нужного значения и поддерживает его.

Если же Вы не используете никакого контроллера, то Вам нужно постоянно следить при помощи вольтметра за зарядным напряжением и в нужный момент отключить солнечную батарею. И если Вы забудете ее отключить, то это приведет к перезаряду, выкипанию электролита и сокращению срока службы аккумуляторов. Однако, если Вы и отключите ее вовремя или же используете простой ON/OFF контроллер, аккумуляторы останутся заряженными не полностью (примерно на 90%), а регулярный недозаряд в конечном итоге приведет к значительному сокращению их срока службы.

Существуют еще два важных фактора, которые должны быть учтены при заряде аккумуляторов. Качественные контроллеры заряда обязательно должны учитывать температуру аккумулятора и иметь температурную компенсацию зарядных напряжений, а также иметь выбор типа аккумуляторной батареи (AGM, GEL, жидко-кислотный), поскольку разные типы имеют разные зарядные кривые (разные напряжения в одних и тех же режимах). Отметим также, что для температурной компенсации может использоваться как встроенный температурный датчик, так и выносной. При использовании выносного температурного датчика, точность работы контроллера повышается.

Подведем промежуточный итог.

Мы рассмотрели вариант отказа от контроллера заряда, а также использование двух типов контроллеров — PWM и ON/OFF и пришли к выводу, что наилучшим из перечисленных вариантов является PWM тип. При этом крайне важно наличие у него температурной компенсации и возможности выбора типа аккумуляторных батарей.

Окончание

Какой контроллер для солнечных батарей установить с вашими панелями

Основной сложностью использования солнечной энергии в быту является ее накопление. Солнечная батарея вырабатывает электричество только в период воздействия света, но пользоваться электрикой приходится и вечером и ночью. Напрямую подключать солнечные батареи к аккумуляторам нельзя – сломается и то и другое. Используются специальные устройства – контроллеры солнечных батарей, которые можно собрать своими руками или приобрести готовые.

Виды контроллеров

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

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

В итоге, максимальный ток достигается при 70% уровня заряда, контроллер срабатывает. Батарея быстро приходит в негодность. Двумя ощутимыми достоинствами такого устройства является его стоимость и возможность собрать такой контроллер солнечных батарей своими руками.
ШИМ или PWM – контроллеры обеспечивают ступенчатую зарядку АКБ путем переключения между различными режимами заряда. Эти режимы, в свою очередь, выбираются автоматически в зависимости от степени разряженности аккумулятора. АКБ заряжается до 100% за счет повышения напряжения и понижения силы тока. Недостатком такого контроллера являются потери при зарядке аккумулятора – до 40%

MPPT контроллер. Наиболее экономичный и современный способ организовать зарядку аккумуляторной батареи от солнечных панелей. Этот вид контроллеров работает по вычислительной технологии. В каждый момент времени он сравнивает напряжение, подаваемое с солнечных панелей с напряжением на аккумуляторе и выбирает оптимальные преобразования для того, чтобы получить максимальный заряд АКБ.

Какой выбирать

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

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

Стоимость

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

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

Видео, контроллер своими руками

Контроллер для солнечных батарей можно собрать своими руками, однако это тоже требует определенных вложений. Так, на сборку простенького ШИМ контроллера вам придется потратить 10$ на детали и 2-3 часа работы с паяльником. При стоимости готового изделия 20$ — такая перспектива уже не кажется раумной. Собрать качественный MPPT — контроллер в домашних условиях — вообще занятие невозможное, нужно и оборудование и соответствующий софт. Ролик будет полезен тем, кто любит и умеет пользоваться паяльником.

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

: Схема контроллера солнечной батареи

: LAY печатной платы

: Расположение деталей на плате

Принцип действия солнечных батарей. Виды садовых светильников и фонарей на солнечных батареях, как и где использовать. Power Bank с солнечной батареей — расчет на безграмотность Как выбрать солнечную панель — обзор важных параметров

Какой контроллер выбрать для солнечной батареи: стоимость, виды

Во время использования солнечной батареи самый сложный этап – это сохранить накопление энергии. Вырабатывается электричество только в светлый период времени, а расход идет и днем и ночью. Конечно, есть и аккумуляторы, но их использовать напрямую нельзя, ведь выйдет из строя все. В таком случае необходимо использовать специальные контроллеры, которые и будут регулировать расход. В этой статье мы вам расскажем, какой контроллер выбрать для солнечной батареи своими руками и расскажем основные секреты.

Виды контроллеров для солнечных батарей

Существует несколько типов контролеров, все они отличаются своей стоимостью и соответственно функциональностью. Итак, основные виды контроллеров:

ON/OFF контроллер. Его можно назвать самым простым, принцип его работы заключается только в том, что он выключает подачу электричества, когда батарея полностью заряжена. Но, здесь есть и первый недостаток, батарея реагирует не на 100% а на 70%, поэтому быстро выходит из строя. Из преимуществ такого устройства можно назвать его низкую стоимость, плюс ко всему контроллер солнечных батарей своими руками собрать сможет каждый.

ШИМ или PWM – это более продвинутые устройства. Они обеспечивают ступенчатую зарядку АКБ, позволяя продлить ему срок службы. Режимы заряда выбираются автоматически, АКБ может заряжаться до 100%, что уже считается отличным числом. Однако, есть и потеря заряда аккумулятора до 40% – это недостаток.
MPPT контролер. Его можно назвать лучшим, он позволяет организовать экономичную и качественную работу АКБ и солнечных батарей. Данное устройство работает по вычислительной технологии и самостоятельно выбирает оптимальный заряд АКБ. Также рекомендуем почитать о том, какие лучшие производители ваакумированных солнечных батарей.

Какой контроллер выбрать для солнечной батареи

Исходя из выше представленного описания, можно понять, что ON/OFF контролер не подходит для длительного использования. Его можно установить только в качестве тестера для работы всей системы. Его использовать, мы не рекомендуем, ведь цены на АКБ помнят все.

Лучше смотреть на ШИМ или PWM или MPPT, они являются более функциональными. Конечно, на них кусается и стоимость, но оно того стоит. Если говорить за технологию MPPT то она существенно продлевает жизнь АКБ, ведь заряд держится на уровне 93-97%, у ШИМ или PWM 60-70%.

Цена на контроллеры

Любая солнечная электростанция собирается только для экономии, так что, переплачивать лишние деньги для покупки дорогих комплектующих – это плохо. Интересная статья по теме: как выбрать недорогой аккумулятор для солнечной электростации.

Мы собрали для вас два самых популярных контролера для солнечных батарей, которые являются универсальными и лучшими в соотношении цена/качеств:

MPPT Tracer 2210RN Solar Charge Controller Regulator он стоит 75 долларов, универсальный, распознает день/ночь, есть сертификаты качества и отличный КПД – 93%.
Solar controller 20a его мы выделили из-за низкой цены – всего 20 долларов. Работает по технологии ШИМ или PWM, можно управлять с помощью компьютера. Установлен простой и понятный интерфейс, он позволяет с легкостью устанавливать все стандартные настройки.

Как сделать контроллер для солнечной батареи своими руками видео

Каждый должен понимать, что контролер для солнечных батарей можно собрать своими руками, однако для этого необходимо купить некоторые дополнительные элементы. Но, это выгодно, ведь собрать ШИМ или PWM можно всего за 10 долларов. Все это вы найдете в видео, которое мы нашли для вас в сети. Стоит отметить, что сделать контроллер MPPT в домашних условиях – невозможно.

Статья по теме: Лучшие производители солнечных батарей.

Возобновляемый источник энергии — солнечная энергия от Гелиос Хаус

Опубликовано 15 января 2016

Не редко, при подборе контроллера для солнечной фотоэлектрической системы пользователи совершают ошибки, носящие порой принципиальный характер. Ошибки эти совершают, в том числе и люди, имеющие соответствующее образование, либо теоретически подкованные, не обратившие внимание на некоторые важные нюансы.

Самые часты ошибки при расчёте контроллера заряда аккумулятора

Казалось бы, очень просто подобрать контроллер заряда аккумулятора – просто делим мощность солнечных батарей на напряжение системы и получаем значение номинального тока. Тем не менее, довольно часто клиенты берут за основу значение номинального тока солнечной батареи. Все это верно для ШИМ контроллера, у которого напряжение, равно как и ток, солнечной батареи и аккумулятора равны, но у MPPT это не так (о разнице ШИМ и МРРТ технологий читайте здесь). Как правило, в системе с MPPT контроллером ток в цепи аккумулятора в 1.5 – 2 раза больше тока солнечной батареи, поэтому крайне важно подбирать контроллер в соответствии с током именно аккумуляторной батареи.

В качестве входного напряжения солнечного контроллера следует понимать именно напряжение холостого хода солнечной батареи, никак не напряжение точки максимальной мощности. В отличие от ситуации с превышением мощности солнечных батарей, когда результат может быть различным, при превышении максимально допустимого входного напряжения, поломка произойдет с достаточно большой долей вероятности.

Не редко возникает необходимость в зимний период питать нагрузку автономно, это могут быть камеры видеонаблюдения, светофоры или уличное освещение. Ни для кого не секрет, что в данном случае солнечный массив должен быть довольно большим, чтобы обеспечить выработку необходимого количества энергии. Хорошенько поразмыслив, иногда инженеры приходят к следующему решению: в целях экономии установить контроллер меньшего номинала и, соответственно, меньше аккумуляторов, так как зарядный ток не высок. Объяснятся это тем, что зимой солнце светит слабо и большого зарядного тока просто не будет, а летом контроллер обрежет часть мощности солнечных батарей, что тоже неплохо, потому что мощность избыточна. Изящное, недорогое, простое и, к сожалению, неправильное решение. Первое, что стоит отметить: выработка солнечного массива рассчитывается исходя из среднемесячных значений за последние несколько лет, а в течение месяца солнечная активность может быть распределена очень неравномерно. Например, для северных районов характерна ситуация, когда в зимний месяц может быть 1-2 солнечных дня, а все остальное время пасмурная погода, когда выработки энергии вообще нет. Получается, чтобы обеспечить потребителя энергией в течение всего месяца, мы должны зарядить аккумуляторы большим солнечным массивом за один или два дня. Естественно, «обрезав» контроллер и аккумуляторы в данной ситуации мы можем свести эффективность всей системы «на нет».

Второе. Если мощность солнечных батарей значительно превышает номинал контроллера, то это может привести к поломке устройства. Далеко не каждый MPPT контроллер имеет функцию ограничения мощности, в линейке мирового лидера, компании EpSolar, например, такую функцию имеет только новая серия контроллеров Tracer A.

Также в зимний период следует учитывать, что из–за низкой температуры КПД модуля станет больше. Температурный коэффициент для кремниевых солнечных батарей составляет 0,4-0,5%/°С, а номинальная мощность приводится для температуры равной 25°С. Таким образом, при температуре -25°С мощность солнечного массива может быть больше аж на 20%. Если также учесть тот факт, что к моменту выхода солнца аккумулятор может быть разряжен ниже расчётного напряжения, что бывает часто, зарядный ток может быть значительно превышен, контроллер окажется перегружен и может выйти из строя мгновенно.

Резюмируем самые важные нюансы подбора контроллера заряда для солнечных систем:

Подбирайте контроллер в соответствии с током аккумуляторной батареи;
В качестве входного напряжения контроллера следует понимать именно напряжение холостого хода, а не точки максимальной мощности;
Не устанавливайте контроллер меньшего номинала, даже если предполагается работа с неполной нагрузкой;
Если мощность солнечных батарей превышает номинал контроллера – это приведет к выходу последнего из строя.

Мы рассмотрели лишь некоторые, часто встречающиеся заблуждения, касающиеся подбора контроллера заряда. Чтобы не совершить лишних ошибок внимательно изучайте техническую документацию к оборудованию, а в случае сомнений обращайтесь к специалистам за помощью.

Читать другие статьи…

Солнечный контроллер. Теория

Виды солнечных контроллеров заряда

Солнечный контроллер заряда является важным элементом солнечной электростанции, без которого невозможна корректная работа остального оборудования, в частности правильный заряда аккумуляторных батарей. Поэтому при подборе контроллера для Вашей системы убедитесь, что технические данные изделия соответствуют потребностям выбранных солнечных элементов. В первую очередь следует обратить внимание на вид контроллеров и их существенные различия.

Выделяют два самых популярных вида контроллеров:

— MPPT контроллер заряда. Это серьезное изделие, которое значительно влияет на количество аккумулируемой энергии, увеличивая ее на 25-30% по сравнению с другими контроллерами заряда. Принцип работы этого изделия основан на алгоритме слежения за точкой максимальной мощности солнечного модуля. Эффективность таких систем выше. Несмотря на большую первоначальную стоимость этого изделия, срок окупаемости солнечной электростанции с ним значительно короче.

— PWM (ШИМ) контроллер заряда мы рекомендуем использовать исключительно в регионах с очень высокой солнечной активностью. Это «экономичная» версия с очень простым алгоритмом. В регионах с низкой солнечной активностью их применение не целесообразно и не экономично.

Если Вы сделали выбор в пользу MPPT контроллера, то следующий шаг — правильно подобрать модель относительно количества и технических параметров уже выбранных солнечных модулей.

Что нужно знать, покупая контроллер заряда аккумулятора?

Выбирая контроллер заряда аккумулятора необходимо руководствоваться следующими правилами:

1. Входное напряжение. Производителями регламентируется напряжение подключаемых солнечных батарей. Поэтому максимальное допустимое входное напряжение, указанное в технических данных контроллера, должно соответствовать напряжению холостого хода солнечной батареи (СБ) или сумме напряжений холостого хода группы солнечных модулей, соединенных последовательно, плюс запас не менее 20%. Запас обусловлен рядом причин:

— Указанное производителем входное напряжение может быть завышено;

— При аномально высокой солнечной активности напряжение холостого хода солнечной батареи может быть выше указанного производителем.

2. Суммарная мощность солнечных батарей должна быть не более произведения выходного тока контроллера на напряжение системы. При этом напряжение системы нужно брать для разряженных аккумуляторов. Также необходимо взять запас не менее 20% на случай аномально высокой солнечной активности.

Сделав расчет, опираясь на эти правила, Вы можете смело приступить к выбору изделия, соответствующего полученным характеристикам. Если Вы затрудняетесь в выборе или не уверены, что Ваш расчет верен — обратитесь к инженерам нашей компании за помощью. Обладая обширным опытом установки солнечных контроллеров, они помогут Вам с выбором необходимого изделия и дадут рекомендации по монтажу.

Как выбрать контроллер заряда для солнечных батарей

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

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

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

Разновидности контроллера заряда

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

Контролер заряда ШИМ

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

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

МРРТ регулятор заряда

Работа MRRT контролера заряда для солнечных батарей основана на поиске точки максимальной мощности. Простыми словами, это поиск значения напряжения и силы тока, при которых параметры яркости света, нагрева и угла падения лучей будут максимально эффективными. Простая реализация системы накопления ресурсов не в состоянии самостоятельно справиться с поставленной задачей. Поэтому для реализации таковой устанавливаются аппараты контроля типа МРРТ.

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

Тонкости выбора контроллера заряда

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

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

Какой контроллер заряда купить?

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

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

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

Рекомендуем прочесть:

Какой контроллер выбрать для солнечной батареи

Виды контроллеров для солнечных батарей

ON/OFF контроллер. Его можно назвать самым простым, принцип его работы заключается только в том, что он выключает подачу электричества, когда батарея полностью заряжена. Но, здесь есть и первый недостаток, батарея реагирует не на 100% а на 70%, поэтому быстро выходит из строя. Из преимуществ такого устройства можно назвать его низкую стоимость, плюс ко всему контроллер солнечных батарей своими руками собрать сможет каждый.
ШИМ или PWM – это более продвинутые устройства. Они обеспечивают ступенчатую зарядку АКБ, позволяя продлить ему срок службы. Режимы заряда выбираются автоматически, АКБ может заряжаться до 100%, что уже считается отличным числом. Однако, есть и потеря заряда аккумулятора до 40% – это недостаток.
MPPT контролер. Его можно назвать лучшим, он позволяет организовать экономичную и качественную работу АКБ и солнечных батарей. Данное устройство работает по вычислительной технологии и самостоятельно выбирает оптимальный заряд АКБ. Также рекомендуем почитать о том, какие лучшие производители ваакумированных солнечных батарей.

Какой контроллер выбрать для солнечной батареи

Цена на контроллеры

MPPT Tracer 2210RN Solar Charge Controller Regulator он стоит 75 долларов, универсальный, распознает день/ночь, есть сертификаты качества и отличный КПД – 93%.
Solar controller 20a его мы выделили из-за низкой цены – всего 20 долларов. Работает по технологии ШИМ или PWM, можно управлять с помощью компьютера. Установлен простой и понятный интерфейс, он позволяет с легкостью устанавливать все стандартные настройки.

Как сделать контроллер для солнечной батареи своими руками видео

Статья по теме: Лучшие производители солнечных батарей.