Контроллер заряда батареи

Контроллер NEOSUN EnergyКонтроллер заряда является одним из важнейших элементов солнечной энергосистемы и служит для наиболее эффективного заряда аккумуляторных батарей, их защиты от глубокого разряда или наоборот от перезарядки. Правильно подобранный контроллер, способен повысить эффективность вашей автономной электростанции на 25%-30%, что соразмерно увеличению количества солнечных модулей или установки дополнительного ветряка. Контроллер может быть встроен прямо в блок инвертора либо установлен отдельно.

 

Для чего нужен контроллер:

  • Переключение нагрузки между источниками питания и распределение потоков электроэнергии, т.е. выбор приоритета, от какого источника будет питаться система — от солнца, ветра, аккумулятора или от городской сети;
  • Повышение эффективности зарядки аккумуляторных батарей;
  • Предотвращение глубокой разрядки либо излишнего перезаряда аккумулятора;
  • Отображение информации об уровне заряда батарей, количестве запасенной и выработанной энергии, напряжении и силе тока.
  • Включение или выключение нагрузки.
  • Защита системы от короткого замыкания и др.

Внешне, контроллер представляет собой небольшую металлическую коробку с индикаторами и очень прост в свой установке и настройке. Всего существует три основных типа контроллеров:

 

 ON/OFF контроллеры

Применение контроллеров этого типа ограничено только солнечными батареями, так как отключение аккумулятора при полной зарядке происходит путем закорачивания (солнечные панели не боятся короткого замыкания). При достижении напряжения на аккумуляторе около 14,4 В (номинальное напряжение аккумулятора 12В), контроллер прекращает дальнейшую зарядку аккумулятора. И наоборот, при снижении напряжения на клеммах батареи до 12,5-13В заряд снова возобновляется. Максимальный уровень заряженности аккумулятора при этом не превышает 60-70%, что крайне негативно сказывается на сроке службы батарей, не говоря уже о том, что их число и емкость должны быть больше на 40-50%.

В современных энергосистемах данный тип контроллера практически не используется, хотя и встречается у некоторых поставщиков из-за низкой цены. Большинство мировых производителей перешли на контроллеры типа PWM и MPPT, так как они намного эффективнее.

 

PWM контроллеры (Pulse Width Modulation)

В отличие от ON/OFF контроллеров, PWM контроллеры используют широтно-импульсную модуляцию тока заряда, что позволяет довести уровень заряда аккумулятора до 100%. Наглядно это можно продемонстрировать на рисунке ниже:Зарядка PWM контроллер

Весь процесс зарядки аккумулятора разбивается на 4 этапа:

  1. Зарядка максимальным током — контроллер подает на аккумулятор весь ток с солнечной батареи.
  2. Когда напряжение на клеммах аккумулятора достигает определенного уровня, контроллер начинает поддерживать постоянное высокое напряжение за счет широтно-импульсной модуляции тока, это позволяет избежать перегрева и газообразования в аккумуляторе. По мере повышения уровня заряда, сила тока постепенно уменьшается.
  3. Выравнивание — большинство аккумуляторов с жидким электролитом улучшают свои свойства если периодически доводить их до газообразования. Это достигается за счет того, что под действием газа происходит перемешивание электролита из разных частей батареи. В результате он очищается, а его структура и плотность выравниваются.
  4. Поддержание заряда — после зарядки аккумулятора до 100%, напряжение от солнечных панелей постепенно уменьшается до уровня достаточного для поддержания напряжения в аккумуляторе, это предотвращает его перезарядку, а также экономит электроэнергию.

 

MPPT контроллеры (Maximum Power Point Tracking)

Наиболее продвинутый и эффективный тип контроллера, позволяет повысить эффективность системы на 25%-30% по сравнению с остальными типами контроллеров. Принцип его работы основан на вычислении точки максимальной мощности.

Зарядка MPPT контроллер

Если посмотреть на кривую воль-амперной характеристики солнечной панели, то можно увидеть, что существует огромное количество сочетаний напряжения и силы тока, но только в одной точке это сочетание позволяет получить максимальную мощность. Так как соотношение тока и напряжения определяется параметрами цепи, то контроллер может влиять на это и выдавать в сеть максимально возможную мощность.

Большая часть контроллеров под маркой NEOSUN Energy работают по технологии MPPT, что позволяет:

  • Уменьшить потери при зарядке аккумулятора и продлить срок его службы;
  • Оптимизировать работу системы при затенении части площади солнечных модулей;
  • Увеличить выработку электроэнергии в пасмурную погоду и при слабой освещенности;
  • Уменьшить сечение кабелей и увеличить расстояние от панелей до контроллера за счет повышения входного напряжения.

Последние новости