Регулятор заряда аккумулятора: SCD0011, Программируемый контроллер заряда аккумулятора, Smartmodule

Содержание

SCD0049 Контроллер заряда

Контроллер заряда SCD0049 предназначен для безопасного заряда 12 В свинцово-кислотных аккумуляторов в буферном режиме.

Недорогой и простой в эксплуатации контроллер разработан специально для встраивания в аккумуляторные системы. Контроллер «прощает» ошибки при подключении, переполюсовка питания и аккумулятора не выведут из строя как сам аккумулятор, так и контроллер, минимум органов управления и индикации позволяет использовать контроллер даже любителю. Контроллер имеет два клеммника для удобства подключения источника питания, и аккумулятора и два светодиода статуса для отображения состояния.

Технические характеристики

Рекомендуемая ёмкость аккумулятора

Напряжение питания

Максимальный ток заряда

Диапазон регулировки напряжения окончания заряда

Погрешность напряжения окончания заряда

Отключение индикации заряда при токе менее

Температура модуля при Uпит. = 25 В, tокр. = 25°C

Диапазон рабочих температур

Защита от переполюсовки аккумулятора

Защита от переполюсовки питания

Вес

2 Ач и более

4 Ач и более

7 Ач и более

16..25 В

16..25 В

16..25 В

13,4..13,9 В

13,4..13,9 В

13,4..13,9 В

+/-0,1 В

+/-0,1 В

+/-0,1 В

-20..85°С

-20. .85°С

-20..85°С

Свинцовый аккумулятор разработан более 150 лет назад и до сегодняшнего дня остается наиболее распространенным аккумулятором в источниках аварийного и резервного питания, на транспорте и прочих. Свинцовые аккумуляторы хорошо работают на высоких импульсных токах. Максимальная мощность может быть выдана в нагрузку за короткое время, что делает их идеальными для использования там, где может понадобится большое количество энергии. Именно поэтому они используются для электрического запуска двигателей внутреннего сгорания.

Контроллер работает в режиме постоянной подзарядки (буферный режим), подстроечный резистор на плате контроллера позволяет выставить напряжение окончания заряда в диапазоне от 13,4 до 13,9 вольт. Обычно, на аккумуляторе указывается напряжение заряда для циклического и буферного режима заряда. Буферный режим заряда наиболее оптимален для продления срока эксплуатации аккумулятора, так как аккумулятор большую часть времени находится в максимально заряженном состоянии.


Регулировка напряжения контроллера заряда SCD0049


Для максимального срока эксплуатации аккумулятора цикл заряда должен длиться не менее 8-16 часов. Как правило, эта информация указывается производителями на аккумуляторе. Время заряда контроллером зависит от ёмкости аккумулятора.

Контроллер заряда имеет два светодиода. Зеленый светодиод информирует о том, что в данный момент происходит заряд аккумулятора. Контроллер автоматически определяет необходимый ток заряда. В процессе заряда, с приближением напряжения аккумулятора до установленного, ток заряда снижается. При снижении зарядного тока менее определённого уровня (см. параметр “Отключение индикации заряда при токе менее” в таблице Технические характеристики), зелёный  светодиод отключается. Красный светодиод информирует о том, что аккумулятор подключен в обратной полярности, заряд при этом не происходит.

При отключении питающего напряжения разряд аккумулятора через модуль не происходит.

Подключенный к зарядному устройству аккумулятор, с остаточным напряжением менее 10 В, контроллер определяет как неисправный и заряд не происходит.

При питании модуля от низкочастотного трансформатора с диодным мостом, на выход диодного моста необходимо установить конденсатор емкостью не менее 1000 мкФ.


Контроллер заряда от солнечных батарей для аккумулятора 100 Ач

Этот универсальный контроллер заряда солнечной энергии предназначен для эффективной зарядки большой батареи 12 В 100 Ач с максимальной эффективностью. Солнечное зарядное устройство практически надежно с точки зрения перезарядки аккумулятора, короткого замыкания нагрузки или перегрузки по току.


Ключевыми элементами этой схемы солнечного регулятора на 100 Ач являются, очевидно, солнечная панель и аккумулятор (12 В). Аккумулятор здесь работает как накопитель энергии.

Лампы постоянного тока низкого напряжения и тому подобное можно было приводить в действие прямо от батареи, в то время как инвертор мощности может использоваться для преобразования постоянного напряжения батареи в 240 В переменного тока.


Тем не менее, все эти приложения, как правило, не являются темой этого контента, в котором основное внимание уделяется подключение батареи к солнечной панели . Соединение солнечной панели напрямую с аккумулятором для зарядки может показаться слишком заманчивым, но это никогда не рекомендуется. Соответствующий контроллер заряда имеет решающее значение для зарядки любого аккумулятора от солнечной панели.

Первостепенное значение контроллера заряда состоит в том, чтобы уменьшить зарядный ток во время пикового солнечного света, когда солнечная панель потребляет большее количество тока, чем требуется для батареи.


Это становится важным, потому что зарядка большим током может привести к серьезному повреждению аккумулятора и, безусловно, может сократить ожидаемый срок службы аккумулятора.

Без контроллера заряда опасность перезарядка аккумулятора обычно приближается, поскольку текущий выходной ток солнечной панели напрямую определяется уровнем солнечного излучения или количеством падающего солнечного света.

По сути, вы найдете несколько методов управления зарядным током: через регулятор серии или параллельный регулятор.

Система последовательного регулятора обычно представляет собой транзистор, который последовательно устанавливается между солнечной панелью и батареей.

Параллельный регулятор выполнен в виде ‘шунтирующий’ регулятор прилагается параллельно с солнечной панелью и аккумулятором. В Регулятор 100 Ач объясненный в этом посте на самом деле контроллер солнечного регулятора параллельного типа.

Ключевая особенность шунтирующий регулятор в том, что он не требует большого тока, пока аккумулятор не будет полностью заряжен. Фактически, его собственное потребление тока настолько меньше, что его можно игнорировать.

Однажды аккумулятор полностью заряжен однако избыточная мощность рассеивается в тепло. В частности, в солнечных панелях большего размера такая высокая температура требует относительно большой конструкции регулятора.

Наряду со своим истинным назначением достойный контроллер заряда дополнительно обеспечивает безопасность во многих отношениях, вместе с защитой от глубокого разряда аккумулятора, электронный предохранитель и надежная защита от переполюсовки батареи или солнечной панели.

Просто потому, что вся цепь управляется батареей через диод защиты от неправильной полярности, D1, регулятор заряда солнечной батареи продолжает нормально работать, даже когда солнечная панель не подает ток.

В схеме используется нерегулируемое напряжение батареи (переход D2 -R4) вместе с очень точным опорным напряжением 2,5 В., которое генерируется с помощью стабилитрона D5.

Поскольку регулятор заряда сам по себе отлично работает с током ниже 2 мА, аккумулятор почти не заряжается в ночное время или когда небо облачно.

Минимальное потребление тока схемой достигается за счет использования силовых полевых МОП-транзисторов типа BUZ11, T2 и T3, переключение которых зависит от напряжения, что позволяет им работать практически при нулевой мощности привода.

Предлагаемый контроль заряда солнечной батареи 100 Ач следит за батареей напряжение и регулирует уровень проводимости транзистора Т1.

Чем больше напряжение батареи, тем выше будет ток, проходящий через T1. В результате падение напряжения вокруг R19 становится выше.

Это напряжение на R19 становится напряжением переключения затвора для MOSFET T2, которое заставляет MOSFET переключаться сильнее, снижая его сопротивление сток-исток.

Из-за этого солнечная панель нагружается сильнее, что рассеивает избыточный ток через R13 и T2.

Диод Шоттки D7 защищает аккумулятор от случайного переключения полярности + и — клемм солнечной панели.

Этот диод дополнительно останавливает прохождение тока от батареи к солнечной панели в случае падения напряжения панели ниже напряжения батареи.

Как работает регулятор

Принципиальная схема регулятора солнечного зарядного устройства на 100 Ач представлена ​​на рисунке выше.

Первичные элементы схемы — это пара «тяжелых» МОП-транзисторов и четырехкратный операционный усилитель.

Функцию этой ИС можно разделить на 3 части: регулятор напряжения, построенный на IC1a, контроллер чрезмерной разрядки батареи, сконфигурированный на основе IC1d, и электронный защита от короткого замыкания подключен к IC1c.

IC1 работает как главный управляющий компонент, а T2 — как адаптируемый силовой резистор. Т2 вместе с R13 ведет себя как активная нагрузка на выходе солнечной батареи. Функционирование регулятора достаточно простое.

Переменная часть напряжения батареи подается на неинвертирующий вход управляющего операционного усилителя IC1a через делитель напряжения R4-P1-R3. Как обсуждалось ранее, опорное напряжение 2,5-V подается на инвертирующий вход операционного усилителя.

Рабочий процесс солнечного регулятора довольно линейный. IC1a проверяет напряжение аккумулятора и, как только он достигает полного заряда, включает T1, T2, вызывая шунтирование солнечного напряжения через R13.

Это гарантирует, что аккумулятор не будет перегружен или заряжен солнечной панелью. Части IC1b и D3 используются для индикации состояния «зарядки аккумулятора».

Светодиод загорается, когда напряжение аккумулятора достигает 13,1 В, и когда начинается процесс зарядки аккумулятора.

Как работают этапы защиты

Операционный усилитель IC1d настроен как компаратор для контроля низкий заряд батареи уровень напряжения и обеспечивает защиту от глубокого разряда, и MOSFET T3.

Напряжение батареи сначала пропорционально падает примерно до 1/4 от номинального значения резистивным делителем R8 / R10, после чего оно сравнивается с эталонным напряжением 23 В, полученным через D5. Сравнение проводится IC1c.

Резисторы делителя потенциала выбраны таким образом, чтобы выходная мощность IC1d опускалась ниже, когда напряжение батареи упало ниже приблизительного значения 9 В.

Затем MOSFET T3 блокирует и отключает заземление между батареей и нагрузкой. Из-за гистерезиса, создаваемого резистором обратной связи R11, компаратор не меняет состояние, пока напряжение батареи снова не достигнет 12 В.

Электролитический конденсатор C2 предотвращает активацию защиты от глубокого разряда при мгновенных падениях напряжения, например, при включении большой нагрузки.

Включенная в схему защита от короткого замыкания действует как электронный предохранитель. Когда случайно происходит короткое замыкание, он отключает нагрузку от аккумулятора.

То же самое реализовано и в T3, который показывает важную двойную функцию MOSFET T13. MOSFET не только работает как прерыватель короткого замыкания, но и его переход сток-исток дополнительно играет роль вычислительного резистора.

Падение напряжения, возникающее на этом резисторе, уменьшается с помощью R12 / R18 и затем подается на инвертирующий вход компаратора IC1c.

Здесь также в качестве эталона используется точное напряжение, подаваемое D5. Пока защита от короткого замыкания остается неактивной, IC1c продолжает выдавать «высокий» логический выход.

Это действие блокирует проводимость D4, так что выход IC1d определяет только потенциал затвора T3. Диапазон напряжения затвора от 4 В до 6 В достигается с помощью резистивного делителя R14 / R15, что позволяет установить четкое падение напряжения на переходе сток-исток Т3.

Как только ток нагрузки достигает своего максимального уровня, падение напряжения быстро возрастает до тех пор, пока уровень не станет достаточным для переключения IC1c. Теперь это приводит к понижению логического уровня на его выходе.

Благодаря этому теперь активируется диод D4, позволяя замкнуть затвор T3 на массу. Из-за этого теперь MOSFET отключается, прекращая прохождение тока. Сеть дистанционного управления R12 / C3 определяет время срабатывания электронного предохранителя.

Устанавливается относительно медленное время реакции, чтобы избежать неправильного включения электронного предохранителя из-за случайного кратковременного сильного повышения тока нагрузки.

Светодиод D6, кроме того, используют в качестве эталона 1,6 V, убедившись, что С3 не в состоянии заряда выше этого уровня напряжения.

Когда короткое замыкание устранено и нагрузка отсоединена от батареи, C3 постепенно разряжается через светодиод (это может занять до 7 секунд). Поскольку электронный предохранитель разработан с достаточно медленным срабатыванием, это не означает, что ток нагрузки может достигнуть чрезмерных уровней.

Прежде чем электронный предохранитель может сработать, напряжение на затворе T3 побуждает MOSFET ограничить выходной ток до точки, определенной посредством настройки предустановки P2.

Чтобы гарантировать, что ничего не горит или не поджаривается, в цепи дополнительно имеется стандартный предохранитель F1, который подключается последовательно с батареей и обеспечивает уверенность в том, что вероятный сбой в цепи не приведет к немедленной катастрофе.

В качестве надежного защитного щита в схему был включен D2. Этот диод защищает входы IC1a и IC1b от повреждений из-за случайного обратного подключения батареи.

Выбор солнечной панели

Выбор наиболее подходящей солнечной панели, естественно, зависит от емкости батареи, с которой вы собираетесь работать.

Регулятор зарядки от солнечных батарей в основном предназначен для солнечных панелей с умеренным выходным напряжением от 15 до 18 вольт и от 10 до 40 Вт. Панели такого типа обычно подходят для аккумуляторов емкостью от 36 до 100 Ач.

Тем не менее, поскольку регулятор зарядки от солнечной батареи рассчитан на обеспечение оптимального потребления тока 10 А, вполне могут быть применены солнечные панели мощностью 150 Вт.

Схема регулятора солнечного зарядного устройства может также применяться в ветряные мельницы и с другими источниками напряжения при условии, что входное напряжение находится в диапазоне 15-18 В.

Большая часть тепла рассеивается через активную нагрузку T2 / R13. Излишне говорить, что полевой МОП-транзистор должен эффективно охлаждаться через радиатор, а R13 должен быть рассчитан на то, чтобы выдерживать чрезвычайно высокие температуры.

Мощность R13 должна соответствовать номиналу солнечной панели. В (крайнем) сценарии, когда солнечная панель подключена с выходным напряжением холостого хода 21 В, а также током короткого замыкания 10 А, в таком сценарии T2 и R13 начинают рассеивать мощность, эквивалентную напряжению разница между батареей и солнечной панелью (около 7 В), помноженная на ток короткого замыкания (10 А), или просто 70 Вт!

Это может действительно произойти после полной зарядки аккумулятора. Большая часть мощности передается через R13, поскольку в этом случае MOSFET имеет очень низкое сопротивление. Значение резистора MOSFET R13 можно быстро определить по следующему закону Ома:

R13 = P x Iдва= 70 х 10два= 0,7 Ом

Однако такая экстремальная мощность солнечных батарей может показаться необычной. В прототипе регулятора заряда солнечной энергии было применено сопротивление 0,25 Ом / 40 Вт, состоящее из четырех параллельно подключенных резисторов 1 Ом / 10 Вт. Необходимое охлаждение для T3 рассчитывается таким же образом.

Предположим, что максимальный выходной ток составляет 10 А (что сопоставимо с падением напряжения примерно 2,5 В на переходе сток-исток), тогда необходимо оценить максимальное рассеивание около 27 Вт.

Чтобы гарантировать адекватное охлаждение T3 даже при чрезмерных фоновых температурах (например, 50 ° C), теплоотвод должен иметь тепловое сопротивление 3,5 K / Вт или меньше.

Детали T2, T3 и D7 расположены на одной конкретной стороне печатной платы, что позволяет легко прикрепить их к единому общему радиатору (с изолирующими компонентами).

Таким образом, необходимо учитывать рассеивание этих трех полупроводников, и в этом случае нам нужен радиатор с тепловыми характеристиками 1,5 К / Вт или выше. Тип, описанный в списке деталей, соответствует этому условию.

Как настроить

К счастью, схему солнечного регулятора батареи 100 Ач довольно легко настроить. Тем не менее, эта задача требует нескольких (регулируемые) источники питания .

Один из них настроен на выходное напряжение 14,1 В и подсоединен к выводам батареи (обозначенным как «аккумулятор») на печатной плате. Второй блок питания должен иметь ограничитель тока.

Этот источник питания регулируется в соответствии с напряжением холостого хода солнечной панели (например, 21 В, как в ранее заявленном состоянии) и подключается к лопастным клеммам, обозначенным как ‘клетки’.

При правильной настройке P1 напряжение должно упасть до 14,1 В. Не беспокойтесь об этом, поскольку ограничитель тока и D7 гарантируют, что абсолютно ничего не может выйти из строя!

Для эффективной настройки P2 вы должны работать с нагрузкой, которая немного выше, чем самая большая нагрузка, которая может возникнуть на выходе. Если вы хотите извлечь максимум из этой конструкции, попробуйте выбрать ток нагрузки 10 А.

Этого можно добиться, используя нагрузочный резистор 1 Ом x 120 Вт, состоящий, например, из 10 резисторов 10 Ом / 10 Вт, включенных параллельно. Предварительная установка P2 в начале повернута на «Максимум» (стеклоочиститель в сторону R14).

После этого нагрузка присоединяется к выводам, обозначенным как «нагрузка» на печатной плате. Медленно и осторожно настраивайте P2, пока не достигнете уровня, при котором T3 просто отключается и отключает нагрузку. После снятия нагрузочных резисторов можно на мгновение замкнуть «нагрузочные» провода, чтобы проверить правильность работы электронного предохранителя.

Макеты печатных плат
Список деталей

Резисторы:
RI = 1k
R2 = 120 тыс.
R3, R20 = 15 тыс.
R4, R15, R19 = 82 тыс.
R5 = 12к
R6 = 2,2 тыс.
R7, R14, R18, R21 = 100 тыс.
R8, R9 = 150 тыс.
R10 = 47 тыс.
R11 = 270 тыс.
R12, R16 = 1 м
R13 = см. Текст
R17 = 10 тыс.
P1 = 5k предустановок
P2 = 50k предустановка
Конденсаторы:
Cl = 100 нФ
C2 = 2,2 мкФ / 25 В радиальный
C3 = 10 мкФ / 16 В
Полупроводники:
D1, D2, D4 = 1N4148
D3,136 = светодиод красный
D5 = LM336Z-2.5
D7 = BYV32-50
T1 = BC547
T2,T3 = BUZ11
IC1 = TL074
Разное:
F1 = предохранитель 10 A (T) с держателем для монтажа на печатной плате
8 плоских клемм для винтового монтажа

Радиатор 1.251VW

Предыдущая статья: Схема генератора синус-косинусных сигналов Далее: Схема усилителя мощности от 100 до 160 Вт с использованием одной микросхемы OPA541

Регулятор заряда батареи для Андроид

Повысьте до максимума заряд батареи! Экономьте батарею умным способом!

Теперь вы можете посвятить весь день учебе, работе или приключениям, не беспокоясь о времени автономной работы вашего Android-устройства. Попрощайтесь с зарядными устройствами и поприветствуйте аккумулятор, который может работать много часов подряд.

БЕСПЛАТНЫЙ инструмент для экономии заряда аккумулятора телефона
Увеличьте время работы мобильного телефона! Контролируйте уровень заряда батареи, применяя профили экономии заряда батареи, которые отключают надоедливые приложения, расходующие заряд батареи.

Теперь вы можете экономить энергию и максимально эффективно использовать свой телефон или планшет. Выключайте ненужные приложения и максимально увеличивайте заряд аккумулятора телефона каждый день.

Возможности
Мощные профили: наше приложение для экономии заряда батареи автоматически останавливает потребляющие много энергии сервисы и приложения.
Планирование времени: планируйте ваши профили, чтобы увеличить срок службы батареи при падении ее заряда ниже заданного уровня в определенное время суток или при выключении экрана.
Временной график батареи: теперь вы можете отслеживать уровни заряда батареи на организованном временном графике. Будьте в курсе.
Доступность батареи: следите за оставшимся временем и процентом заряда аккумулятора.
Уведомления в режиме реального времени: вся информация об аккуммуляторе на кончиках ваших пальцев.
Экономия батареи: настройте параметры, чтобы постоянно отслеживать срок службы батареи.

Управляйте приложениями, потребляющими слишком много энергии
Многие приложения скрыто потребляют заряд аккумулятора телефона, и мы даже не понимаем этого. Работая в фоновом режиме, они могут разрядить вашу батарею до нуля всего лишь за несколько часов. Используя приложение для экономии батареи, вы можете поддерживать ваши любимые приложения в рабочем состоянии и следить за временем автономной работы в режиме реального времени.

Преимущества приложения для экономии заряда батареи
Закрытие приложений при выключенном экране
Оставшееся время работы от батареи
Оставшееся время зарядки
Переключение WiFi и Bluetooth при необходимости
Настройки яркости
Отключение приложений, потребляющих много энергии
Простая в использовании панель управления
Интуитивно понятный пользовательский интерфейс
Максимальная экономия для максимальной защиты аккумулятора

Прощай, низкий заряд батареи!
Если вам надоело постоянно искать ближайшую розетку думая о том, что ваше устройство вот-вот отключится, пришло время изменить ваш образ жизни с помощью созданного специально для вас приложения для телефона.

Скажи нет разрядке батареи!
Вы готовы к тому, что ваше Android-устройство будет работать целый день без дополнительной зарядки? Загрузите приложение для экономии заряда сейчас.

Простой контроллер заряда Li-Ion аккумуляторов

Этот простейший контроллер заряда я применил в самодельной Bluetooth колонке для заряда батареи из двух Li-Ion аккумуляторов типа 18650. Зарядное устройство выполнено на распространенном регулируемом стабилизаторе напряжения LM317. Достоинства этого зарядного устройства это простота настройки, дешевизна и применение самых распространенных электронных компонентов. Также среди достоинств следует отметить отсутствие высокочастотных помех и наводок, поэтому можно заряжать блютуз колонку, в которой я применил этот контроллер заряда во время воспроизведения музыки. Никаких импульсных помех зарядное устройство не даёт. Недостатком является сравнительно низкий КПД, присущий линейным стабилизаторам напряжения и тока и необходимость установки микросхемы LM317 на радиаторе.

По этой причине не рекомендуется устанавливать зарядный ток более 500 — 800 мА. В моей колонке зарядный ток равен 500 мА. В качестве источника питания я применил импульсный сетевой адаптер от старого сетевого хаба на 12В 1А.

Принципиальная схема контроллера заряда для двух Li-Ion аккумуляторов

Описане принципиальной схемы

U1 — микросхема LM317 в корпусе TO220
Q1 — транзистор BC546 (BC547, BC549)
D1 — диод Шоттки на ток 1A и максимальное напряжение 30 — 40 вольт.
С1, С2 — керамический конденсатор на 1 мкф 50В
R1 — Постоянный резистор 1 Ом 0.5 Вт
R3 — Постоянный резистор 470 Ом 0.125 Вт

R4 — Постоянный резистор 2.2 k 0.125 Вт
R2 — Подстроечный резистор 1К

Зарядное устройство основано на регулируемом интегральном стабилизаторе напряжения LM317. На транзисторе Q1 собран узел ограничения тока заряда. С транзистором BC546 и резистором на 1 ом максимальный зарядный ток у меня составляет около 500мА. Нужно помнить, что через этот резистор течет зарядный ток аккумулятора, поэтому если вы планируете заряжать батарею током более 500 мА стоит применить резистор мощностью 1 Вт. максимальный зарядный ток устанавливается подбором этого резистора. Чем меньше сопротивление тем больше зарядный ток и наоборот.

Подстроечным резистором R2 устанавливаем выходное напряжение устройства. То есть то максимальное напряжение, до которого будет заряжена аккумуляторная батарея. Для двух литий ионных аккумуляторов максимальное напряжение равно 8.4 В. Но для большей безопасности и продления срока службы аккумуляторов я бы посоветовал установить это напряжение в районе 8.2 — 8.3 В. Установку этого напряжения нужно производить не подключая аккумулятор. Вместо аккумулятора подключаем к клемам Out+ и Out- резистор сопротивлением 100 ом и вращением движка R2 устанавливаем напряжение 8.2- 8.3 В. Убираем резистор и подключаем к устройству аккумуляторы.

Проверяем ток, который течет через батарею и оставляем батарею заряжаться, периодически измеряя на ней напряжение. Зарядный ток будет уменьшаться по мере приближения напряжения на батарее к установленному уровню. Убедитесь что напряжение на каждом из аккумуляторов в конце заряда не превышает 4.2 вольта. Если даже на одном из аккумуляторов напряжение больше, то придется уменьшить напряжение заряда поворотом движка R2. На этом настройку устройства можно считать законченной

ВНИМАНИЕ! Микросхема LM317 нагревается в процессе заряда аккумуляторов, поэтому ее необходимо устанавливать на небольшом радиаторе.

Печатная плата зарядного устройства была разработана под выводные компоненты в программе DipTrace. Все файлы проекта печатной платы вы можете скачать по ссылке в конце статьи. Плата была изготовлена на моем станке CNC1610 методом гравировки. Как это происходит вы можете посмотреть в видео ролике про самодельную Bluetooth колонку.

Печатная плата зарядного устройства

Скачать проект печатной платы в формате DipTrace

Visits: 2405 Total: 335824

Контроллер заряда — разряда 3A 3.

7V для Li-Ion аккумулятора 18650
BMS (Battery Management System) — система управления батареей, которая предназначена для контроля состояния аккумуляторов, управления процессом заряда/разряда батареи и т.д. 

К модулю JH-8675 v5.0 можно подключить один аккумулятор (

18650). Особенностями данного контроллера заряда являются: защита от КЗ (короткого замыкания) и защита от переразряда (перезаряда). Также особенностью модуля является отключение подачи питания для аккумулятора при достижении максимальной емкости батарейки. Максимальный рабочий ток данного BMS контроллера составляет 3 А, а ток покоя достигает до 10 мкА. Отключение заряда аккумулятора происходит при достижении напряжения 4,25 — 4,35 В, а разряда при снижении напряжения до 2,7 — 3,0 В.

Модуль контроллер заряда-разряда аккумуляторов HX-1S-02 имеет 4 выводов:
 

B+: положительный полюс аккумулятора
B-: отрицательный полюс аккумулятора
P-: отрицательная клемма заряда/разряда
P+ положительная клемма заряда/разряда

При превышении максимального допустимого значения напряжения питания, контроллер заряда активирует режим «защиты». Для того чтобы восстановить работу модуля, необходимо заново подать напряжение на вход платы BMS или подождать некоторое время пока контроллер заряда не отключит защиту автоматически.

Напряжение питания модуля составляет 4,2 В. Обратите внимание, что данный модуль не является зарядным устройством.



Технические характеристики модуля:
 
Модель JH-8675 v5.0
Максимальное напряжения заряда аккумулятора, В 4,25 … 4,35
Напряжение разряда аккумулятора, В 2,7 … 3,0
Напряжение питания, В 4,2
Максимальный рабочий ток, А 3
Размеры модуля (без контактных лепестков), мм 30 х 3.5 х 2,2

Сервис объявлений OLX: сайт объявлений в Украине

Туфли

Одежда/обувь » Женская обувь

Полтава Сегодня 21:02

100 грн.

Договорная

Львов, Железнодорожный Сегодня 21:02

Одесса, Приморский Сегодня 21:02

Контроллер заряда | Регуляторы заряда и аккумулятора

Дополнительная информация о контроллерах заряда

Что такое солнечные контроллеры заряда и как они работают?

Узнайте основы солнечного контроллера заряда, что он делает, как он работает и как выбрать правильный размер для автономной солнечной энергосистемы. Контроллер заряда является важным компонентом солнечной системы на основе батареи и не используется в системах с прямой сеткой.

Типы контроллеров заряда

  • Солнечные контроллеры заряда используются для регулирования и оптимизации заряда от солнечных батарей, а также для защиты аккумуляторов в солнечных энергосистемах.
  • Контроллеры солнечного освещения предлагают как контроллер заряда солнечной батареи, так и программируемый контроллер освещения в одном устройстве. Освещение постоянного тока или другие нагрузки постоянного тока могут работать непосредственно от контроллера солнечного освещения в запланированное время, что потенциально устраняет необходимость в отдельном таймере или контроллере нагрузки.
  • Зарядные устройства для аккумуляторов переменного тока используют источник переменного тока (AC), например настенную розетку, для зарядки блока аккумуляторов постоянного тока (DC). Доступны различные модели, которые обеспечивают более быструю зарядку или различные входы и выходы напряжения.
  • Контроллеры отвода (сброса) нагрузки могут быть либо контроллером солнечной зарядки, контроллером нагрузки постоянного тока, или контроллером отвода нагрузки.
  • Температурные датчики позволяют источнику зарядки, такому как солнечный контроллер заряда или зарядное устройство переменного тока, узнать температуру батареи. Это побуждает источник зарядки отрегулировать настройки, чтобы обеспечить соответствующую зарядку, а также защитить аккумулятор.

OutBack FLEXmax 100

В этом видео с выставки Solar Power International 2017 мы знакомимся с OutBack Power и узнаем об их новом высоковольтном контроллере FLEXmax 100 MPPT.Это очень гибкая и настраиваемая часть солнечных компонентов — она может включать до 6 или 7 солнечных панелей последовательно для высоковольтного и слаботочного подключения к блоку солнечных батарей. Это позволяет использовать провода меньшего сечения для меньшего падения напряжения. FLEXmax 100 имеет рейтинг NEMA3, что позволяет устанавливать его снаружи рядом с солнечной батареей.

FLEXmax 100 имеет встроенную защиту от замыканий на землю и совместим с аккумуляторными блоками на 24 и 48 В. Он обеспечивает выходную мощность 100 ампер и может обеспечить зарядку аккумуляторной батареи мощностью до 5 кВт.

Как работают контроллеры заряда?

Нас часто спрашивают: как на самом деле работают контроллеры заряда и что они делают в солнечной энергосистеме? Или зачем он мне вообще нужен в моей солнечной системе — разве я не могу просто подключить свои солнечные панели напрямую к своим батареям?

Контроллеры заряда

необходимы, потому что они защищают ваши батареи от перезарядки солнечными панелями и блокируют любой обратный ток от батарей к панелям в ночное время. Кроме того, они защищают каждый аспект вашей солнечной энергетической системы.

Температурные датчики — недорогое дополнение, помогающее контроллеру заряда более точно регулировать заряд аккумуляторной батареи.

Функция отключения при низком напряжении (LVD) позволяет подключать нагрузку постоянного тока с тем же напряжением, что и аккумуляторная батарея, и позволяет контроллеру отключать ее при низком заряде аккумуляторной батареи. Это защищает батареи от полного разряда, также известного как «глубокая разрядка».

Узнайте больше о контроллерах заряда от солнечных батарей, включая MPPT и контроллеры заряда.ШИМ-контроллеры в нашем блоге: «Контроллеры солнечной зарядки».

Контроллер заряда солнечной батареи Midnite Solar The Kid

Хотите узнать больше о контроллере заряда MPPT, который идеально подходит для автономной солнечной системы или морского применения? Посмотрите наше видео на «The Kid» от Midnite Solar. Этот контроллер чрезвычайно универсален и может управлять питанием от солнечных панелей до различных батарей глубокого цикла, включая AGM, гелевые, залитые свинцово-кислотные, литиевые, кальциевые и даже нестандартные батареи.Продолжая тему универсальности, The Kid можно использовать в 12-вольтовых, 24-вольтовых и 48-вольтовых системах.

The Kid также предлагает возможность объединения нескольких детей в зависимости от потребностей и типа используемой солнечной системы. The Kid прост в установке и предлагает мощные возможности настройки, поэтому вы можете настроить его в соответствии со своими требованиями.

Поиск и устранение неисправностей контроллера заряда от солнечной батареи

Посмотрите наше видео об устранении неполадок контроллера.В этом видео мы покажем вам, как убедиться, что ваша солнечная энергосистема правильно заряжает аккумулятор через контроллер заряда. Знакомство с оборудованием, составляющим вашу солнечную энергетическую систему, является стоящим делом, особенно если ваша система установлена ​​в удаленном месте вне сети.

Мы покажем вам, как измерить ток, идущий от устройства к блоку батарей, с помощью мультиметра, настроенного на амперметр, чтобы убедиться, что ваша система работает. Мультиметры являются важной частью оборудования, которое необходимо иметь под рукой для диагностики проблем с автономными солнечными системами. Большинство мультиметров могут считывать как вольты постоянного тока, так и ампер постоянного тока, что позволит вам выйти за рамки простого измерения вольт. Смотрите и узнавайте больше!

Солнечные контроллеры заряда — контроллеры MPPT и PWM

Дополнительная информация о солнечных контроллерах заряда

Как работают солнечные контроллеры заряда?

Узнайте основы солнечного контроллера заряда, что он делает, как он работает и как выбрать правильный размер для автономной солнечной энергосистемы. Контроллер заряда является важным компонентом солнечной системы на основе батареи и не используется в системах с прямой сеткой.

Расчет контроллера заряда

Солнечные контроллеры заряда классифицируются как по силе тока, так и по напряжению. Вам понадобится тот, который может поддерживать напряжение вашей солнечной батареи и выводить напряжение батареи (обычно 12, 24 или 48 В постоянного тока).

Обязательно защитите эту важную часть вашей системы с помощью соответствующей защиты от перегрузки по току до и после солнечного контроллера (дополнительные варианты см. в разделе «Корпуса, электрооборудование и безопасность»).

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

Мы сравниваем зарядку аккумуляторной батареи глубокого цикла 24 В с помощью солнечной панели 20 В и солнечной панели 24 В в жаркий летний день с помощью контроллера заряда MPPT.Поскольку кремниевые солнечные панели выдают более низкое напряжение при нагреве, выходное напряжение солнечных панелей ниже стандартных условий испытаний (STC), поэтому мы видим, достаточно ли высокое напряжение для зарядки 24-вольтовой аккумуляторной батареи.

Типы солнечных контроллеров заряда

Контроллеры заряда от солнечных батарей MPPT

Контроллер заряда солнечной батареи MPPT (Maximum Power Point Tracking) — сияющая звезда современных солнечных систем. Эти контроллеры фактически определяют оптимальное рабочее напряжение и силу тока массива солнечных панелей и сопоставляют их с блоком батарей. В результате вы получаете на 15-30% больше энергии от вашей солнечной батареи по сравнению с солнечным контроллером PWM. Хотя солнечный контроллер заряда MPPT дороже, чем его ШИМ-аналог, он, как правило, стоит вложений в любую солнечную электрическую систему мощностью более 200 Вт.

Убедитесь, что контроллер заряда солнечной батареи имеет достаточную мощность для управления током (в амперах) от массива солнечных панелей. Возьмите мощность ваших солнечных панелей и разделите ее на напряжение батареи, чтобы получить приблизительную оценку того, сколько ампер требуется контроллеру.

Солнечные контроллеры заряда с ШИМ

Контроллер заряда солнечной батареи с ШИМ (широтно-импульсной модуляцией) выполнен в традиционном стиле. Они надежны, недороги и широко используются в солнечных батареях. Номинальное напряжение солнечной батареи должно соответствовать напряжению аккумуляторной батареи. Например, 12-вольтовая панель должна использоваться с 12-вольтовой батареей.

Основная формула для определения размера состоит в том, чтобы взять ток короткого замыкания ( Isc ) массива и умножить его на 1. 25. Убедитесь, что выбранный вами контроллер заряда солнечной батареи может работать как минимум с таким количеством ампер.


Что такое PWM и MPPT?

Теперь, когда вы знаете, какой размер солнечного контроллера искать, определите, какой тип солнечного контроллера заряда подходит для вашего приложения: MPPT или PWM.

Функции и дополнения для солнечных контроллеров

После того, как вы определились с типом контроллера заряда солнечной батареи, определите, какие функции вам нужны. Есть много базовых контроллеров заряда от солнечных батарей, которые работают очень хорошо, но некоторые из них имеют отличные функции, которые сделают использование возобновляемых источников энергии еще лучше.Одним из важных дополнений к вашей системе являются датчики температуры батареи. Емкость аккумулятора зависит от температуры, поэтому правильность зарядки аккумулятора может быть значительно улучшена с помощью датчика температуры.

Кроме того, некоторые солнечные контроллеры предлагают регулируемые уставки управляющего напряжения, отключение при низком напряжении, защиту от перегрузки и измерение. Если вы планируете использовать нагрузку постоянного тока, вы можете подключить ее напрямую к солнечному контроллеру заряда. Если солнечный контроллер оснащен устройством отключения при низком напряжении (LVD), то контроллер солнечного заряда может определить, когда батарея разряжена, и отключить нагрузку постоянного тока, пока батарея не будет заряжена.

Регулятор заряда солнечной батареи 10A

Контроллер заряда солнечной батареи этой серии представляет собой интеллектуальный многофункциональный контроллер заряда и разряда солнечной батареи. Все параметры управления могут быть гибко сброшены для удовлетворения ваших различных потребностей. Солнечный контроллер был специально разработан для удовлетворения потребностей рынка электрификации сельской местности. Низкая стоимость стала результатом использования новейших электронных технологий и крупносерийного производства.

Мы уважаемый продавец солнечных контроллеров заряда, инверторов и систем солнечной энергии.Вся наша продукция отличается высоким качеством и высокой надежностью. Контроллер имеет низкий процент отказов и прослужит долго. Солнечные контроллеры имеют встроенные электронные предохранители, не требующие замены. Электроника солнечных контроллеров защищена влагонепроницаемым покрытием, сводящим к минимуму повреждения от влажности и от гнездящихся насекомых. Солнечный контроллер полностью автоматический и не требует настройки или выбора пользователем.

  • Графический символ Visual LCD, краткое нажатие клавиши.
  • Встроенный промышленный микроконтроллер.
  • Уровень напряжения системы автоматической идентификации, интеллектуальный режим зарядки PWM.
  • Регулируемые параметры управления зарядом/разрядом, настраиваемые режимы работы нагрузок.
  • Встроенная защита от короткого замыкания, защита от обрыва цепи, обратная защита, защита от перегрузки.
  • Двойной MOSFET Защита от обратного тока, низкое тепловыделение.
  • Защита от перегрузки и короткого замыкания.
  • С двойным выходом USB 5 В.

 

ПРИМЕЧАНИЯ
  • Функция контроллера заключается в защите от скачков напряжения и разряда.
  • Когда напряжение батареи слишком низкое, контроллер останавливает вывод; после зарядки солнечных батарей батарея вернется к 12,6 В. Это естественно для выхода.
  • 12,6 В для восстановления разрядного напряжения.
  • Когда солнечные панели для подзарядки аккумуляторной батареи могут быть достигнуты плавающие зарядные напряжения. Он перестанет заряжаться.Это называется защитой от перерегулирования.
  • После разрядки батареи внешняя батарея будет мигать, это должно напомнить пользователю, что конфигурация не является разумной, необходимо подключить батарею.
  • Контроллер нормального напряжения от 10,8В до 13,7В. Эти два колебания напряжения можно установить вручную.

Как выбрать контроллер солнечного заряда для вашей фотоэлектрической системы

Дуглас Граббс, инженер по применению, Morningstar Corporation

В своих основных формах солнечные фотоэлектрические системы представляют собой очень простое предложение. Подключите солнечную панель к нагрузке постоянного тока, и она будет работать до захода солнца. Подключите солнечные панели к сетевому инвертору, и, пока светит солнце, электроэнергия будет подаваться на коммунальные услуги. Все довольно просто — пока солнце не перестанет светить.

Ситуация усложняется с накоплением энергии для использования, когда солнце не светит или когда сеть не работает. Для хранения электроэнергии для выполнения полезной работы в дальнейшем требуются батареи, подключенные к солнечной фотоэлектрической системе. После добавления батареи контроллер заряда становится одним из наиболее важных компонентов системы.

Всем, кто отключается от сети или хочет использовать гибридную систему, которая может продавать электроэнергию, вырабатываемую солнечными батареями, в течение дня и хранить эту энергию для использования ночью, во время отключения электроэнергии или в часы пик, потребуется контроллер заряда солнечной батареи.

ШИМ-контроллер заряда ProStar от Morningstar

Что делает контроллер заряда солнечной батареи

Думайте о контроллере заряда солнечной батареи как о регуляторе. Он подает питание от фотоэлектрической батареи к системным нагрузкам и аккумуляторной батарее.Когда аккумуляторная батарея почти заполнена, контроллер будет снижать зарядный ток, чтобы поддерживать необходимое напряжение для полной зарядки батареи и поддержания ее на максимальном уровне. Имея возможность регулировать напряжение, солнечный контроллер защищает батарею. Ключевое слово «защищает». Батареи могут быть самой дорогой частью системы, а контроллер заряда от солнечных батарей защищает их как от перезарядки, так и от недостаточной зарядки.

Вторую роль может быть труднее понять, но работа аккумуляторов в «частично заряженном состоянии» может значительно сократить срок их службы.Длительные периоды частичного заряда приводят к сульфатированию пластин свинцово-кислотной батареи и значительному сокращению ожидаемого срока службы, а химический состав литиевой батареи в равной степени подвержен хроническому недозаряду. На самом деле, разряжение батарей до нуля может быстро их убить. Поэтому управление нагрузкой для подключенных электрических нагрузок постоянного тока очень важно. Переключатель отключения при низком напряжении (LVD), включенный в контроллер заряда, защищает батареи от чрезмерной разрядки.

Перезаряд всех типов аккумуляторов может привести к непоправимому повреждению.Перезарядка свинцово-кислотных аккумуляторов может привести к чрезмерному выделению газа, что может фактически «выкипятить» воду, повреждая пластины аккумулятора, обнажая их. В худшем случае перегрев и высокое давление могут привести к взрыву при выбросе.

Как правило, контроллеры заряда меньшего размера включают в себя схему управления нагрузкой. На более крупных контроллерах, таких как Morningstar TriStar, отдельные переключатели и реле управления нагрузкой также могут использоваться для управления нагрузками постоянного тока до 45 или 60 А. Наряду с контроллером заряда драйвер реле также обычно используется для включения и выключения реле для управления нагрузкой.Драйвер реле включает в себя четыре отдельных канала для определения приоритета более критических нагрузок, чтобы они оставались включенными дольше, чем менее критические нагрузки. Это также полезно для автоматического управления запуском генератора и аварийных уведомлений.

Более продвинутые солнечные контроллеры заряда также могут контролировать температуру и регулировать заряд батареи для соответствующей оптимизации зарядки. Это называется температурной компенсацией, которая заряжает до более высокого напряжения при низких температурах и более низкого напряжения при теплых.

Многие контроллеры заряда солнечных батарей включают локальный и удаленный мониторинг данных.Morningstar предлагает варианты последовательной связи, поэтому контроллеры можно контролировать локально или удаленно с помощью совместимого коммуникационного оборудования. Кроме того, возможность связи по Ethernet также доступна для локального мониторинга в локальной сети или удаленно через Интернет.

По этим и другим причинам солнечный контроллер можно рассматривать как сердце и мозг системы. Он обеспечивает долговременную работоспособность батареи при любых условиях эксплуатации, а также предоставляет функции управления критической нагрузкой и мониторинга системы.

Два основных типа контроллера заряда

Хотя контроллеры заряда бывают самых разных цен, номинальных мощностей и функций, все они относятся к одной из двух основных категорий: широтно-импульсная модуляция (ШИМ) и отслеживание точки максимальной мощности (MPPT).

Типы ШИМ

относительно просты, они используют переключатель между массивом фотоэлектрических модулей и батареей. Переключатель может быстро открываться и закрываться, таким образом, он может пульсировать или «дросселировать» электричество, поступающее от солнечной панели, чтобы уменьшить ток заряда по мере того, как батареи полностью заполняются.Поскольку ШИМ-контроллеры работают только с переключателем, напряжение массива во время работы равно напряжению батареи. Это означает, что вам необходимо использовать солнечные панели номинального напряжения с ШИМ-контроллером (панели с 36 ячейками для номинального напряжения 12 В и панели с 72 ячейками для номинального напряжения 24 В).

Даже при номинальном напряжении ШИМ-контроллер будет работать при напряжении ниже максимальной мощности (Vmp). Когда на улице холодно или когда напряжение батареи падает, ШИМ-контроллер будет работать значительно ниже Vmp и максимальной мощности (Pmp) солнечной батареи.Чтобы в полной мере воспользоваться максимальной выходной мощностью фотоэлектрической батареи, вам нужен контроллер MPPT.

Контроллеры

MPPT сравнительно более сложные. Они могут регулировать (или отслеживать) входное напряжение и ток фотоэлектрической батареи, чтобы найти оптимальное рабочее напряжение, которое будет генерировать наибольшую мощность в данный момент. Ниже приведены графики зависимости тока от напряжения (IV) и тока от мощности (IP) для массива фотоэлектрических модулей с номинальным напряжением. Постоянно отслеживая и работая на Vmp, контроллер MPPT сможет генерировать больше энергии, чем контроллер PWM, во время массовой зарядки.

Контроллеры

MPPT также могут использоваться с фотоэлектрическими батареями с более высоким напряжением выше номинального. Это дает возможность использовать различные солнечные фотоэлектрические панели, которые могут стоить меньше или быть более оптимальными по размеру. Например, 60-ячеечные модули стоят меньше, чем 36-ячеечные модули, и их размер более удобен для монтажа, чем более крупные 72-ячеечные модули. Массивы с более высоким напряжением также позволяют использовать меньше параллельных цепочек, что приводит к меньшему количеству предохранителей в блоке комбайнера, меньшему току массива и меньшему падению напряжения, поэтому можно использовать провода меньшего размера, а это означает, что контроллеры MPPT могут сэкономить деньги за счет сокращения дорогостоящей медной проводки, особенно для более длинных проводов массива. бежит.

Обратите внимание, что хотя технология MPPT дороже, она не обязательно лучше. Для системы правильного размера контроллеры MPPT и PWM прекрасно справятся с задачей поддержания заряда батарей. Выбор PWM или MPPT действительно зависит от приложения и местоположения.

Контроллер заряда TriStar MPPT компании Morningstar

Если нет длинной проводки и используются солнечные модули с номинальным напряжением, часто лучше всего использовать ШИМ-контроллер. То же самое верно и в местах, где также может быть много постоянного и надежного солнечного света — в пустынях или тропиках.В этих местах ШИМ-контроллеры являются правильным инструментом для работы, поскольку некоторая потеря солнечной энергии не критична. Любое преимущество использования контроллера MPPT может быть минимальным, поскольку напряжение массива ниже в теплых условиях. Еще одним соображением является размер системы. ШИМ-контроллеры часто используются в небольших, чувствительных к стоимости системах, где дополнительные затраты на MPPT не стоят того.

В местах с непостоянным солнечным светом, колебаниями температуры и затенением, в северных или южных широтах, когда зимой выпадает снег, MPPT гораздо более желателен, поскольку он может максимизировать производительность в сложных условиях.Все сводится к правильному инструменту для работы.

Особенности контроллера заряда

Важно правильно выбрать контроллер заряда с точки зрения размера и функций. Для удаленных систем очень важны надежность и производительность. Более дешевые солнечные контроллеры часто не будут самыми надежными и могут не соответствовать жизненно важным требованиям к зарядке. Низкая производительность или надежность могут в конечном итоге во много раз превысить стоимость солнечного контроллера с точки зрения замены блока батарей, посещений объекта и потери рабочего времени.

Солнечные контроллеры заряда должны быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать удары, так как они имеют дело с большим количеством тепла и должны управлять им должным образом. Преимущество небольших контроллеров заряда в том, что они не имеют вентиляторов — они избавляются от тепла за счет простого пассивного охлаждения. Устранив вентилятор, они получают три преимущества:

  1. Более высокая надежность — Вентиляторы имеют движущиеся части, обычно это единственный компонент с движущимися частями на контроллере заряда. Устраните вентилятор, и вы устраните одну из самых распространенных точек отказа.
  2. Увеличенный срок службы — Вентиляторы втягивают грязь, пыль и даже насекомых, которые могут засорить внутренности контроллера заряда и сократить срок его службы.
  3. Повышение эффективности. Для работы вентиляторов требуется электричество, и это электричество поступает от солнечного электричества, поступающего от панелей. Вентиляторы являются «паразитной нагрузкой» в системе, отводя и потребляя энергию, которую можно было бы использовать в другом месте.

Некоторые более крупные контроллеры (включая все контроллеры Morningstar) также используют пассивное охлаждение без вентиляторов, включающее очень продвинутую термомеханическую конструкцию и программное обеспечение.Их предпочитают в удаленных, критически важных установках, где техническое обслуживание проводится нечасто, а замена затруднена.

Контроллеры заряда меньшего размера часто имеют только предустановленные настройки заряда. Если требования к зарядке аккумулятора не удовлетворяются в достаточной мере с этими предустановками, можно выбрать контроллер с дополнительными параметрами настроек. Пользовательские настройки могут быть простыми корректировками заданных значений напряжения, конкретных приложений или условий. Например, система, в которой не так много циклов, может быть настроена с сокращенным ежедневным временем абсорбции, которое представляет собой количество времени до того, как батарея перейдет в режим плавающего режима.

Контроллеры

Select Morningstar также имеют пользовательские настройки для ежедневного включения/выключения освещения. Этот тип управления автоматически регулирует управление включением/выключением освещения независимо от времени года, поэтому освещение включается, когда темнеет вечером и/или утром до рассвета.

Каким бы ни было ваше приложение, местоположение или бюджет, самый важный шаг в управлении инвестициями в солнечную батарею + хранение — потратить время и тщательно выбрать правильный контроллер заряда.За последние четверть века компания Morningstar продала более 4 миллионов контроллеров заряда в 100 странах, и у нас еще не было ни одного клиента, который сказал бы нам, что хотел бы сэкономить на этом важнейшем компоненте системы.


Дуглас Граббс (Douglas Grubbs) работает инженером по приложениям в корпорации Morningstar. Он предоставляет приложения для продуктов и техническую поддержку продаж, а также обеспечивает соответствие техническим и электрическим нормам. Он имеет более чем 11-летний опыт работы в фотоэлектрической отрасли. До прихода в Morningstar Дуглас проектировал сетевые солнечные фотоэлектрические системы для интеграторов на северо-востоке, а также отвечал за исследования и разработки в области солнечных фотоэлектрических систем в муниципальном колледже округа Бакс, где преподавал курсы начального уровня.Его прошлый опыт включает почти десять лет работы в Федеральной комиссии по связи (FCC) в качестве инженера-электронщика. Дуглас имеет степень BSEE Университета Мэриленда и ранее был сертифицированным NABCEP установщиком солнечных фотоэлектрических систем.

 

 


Отказ от ответственности: мы не можем дать совет по вашим конкретным потребностям проекта. Пожалуйста, свяжитесь с производителями контроллеров заряда для получения дополнительной информации или помогите друг другу в нашем разделе комментариев ниже.

Подключение нескольких контроллеров заряда к одному блоку батарей

Вот вы и задаетесь вопросом, можно ли заряжать аккумуляторный банк с двумя контроллерами заряда?

ДА! Вы можете добавить столько контроллеров заряда, сколько захотите! Продолжайте читать эту статью, чтобы узнать, как это сделать.

Вот несколько причин, по которым вам может понадобиться добавить еще один контроллер заряда:

  • Вы хотите добавить в свою систему дополнительные солнечные панели.
  • Вы хотите добавить панель с характеристиками, отличными от уже имеющихся.
  • Вы хотите отделить панели друг от друга, потому что они получают тень в разное время дня.

Теперь ваш следующий вопрос может быть: нужно ли им общаться друг с другом?

Как контроллеры заряда взаимодействуют друг с другом?

Контроллеры заряда измеряют внутреннее сопротивление батареи и посылают ток на клеммы батареи в зависимости от сопротивления батареи. Если батарея находится в состоянии низкого заряда, сопротивление будет низким, и контроллер заряда будет заряжаться в массовом режиме (в зависимости от типа батареи).

Если сопротивление увеличится, зарядный ток уменьшится, так как батарея почти полностью заряжена.

Если два или более контроллера заряда заряжают одну и ту же батарею, батарея будет заряжаться быстрее. Несколько контроллеров заряда не будут конкурировать друг с другом, потому что все они воспринимают одинаковое внутреннее сопротивление батареи.Если контроллер заряда A подает 100 Вт, контроллер заряда B также подает 100 Вт в батарею.

Когда вы программируете свой контроллер заряда, вы можете добавить напряжение отсечки в программное обеспечение. Это означает, что если ваша батарея достигнет заранее определенного напряжения, она перестанет заряжаться. Вы можете указать контроллеру заряда A зарядить до 12 вольт, а контроллеру заряда B зарядить до 12,8 вольт. Это не обязательно, но полезно знать, потому что один контроллер заряда может перестать заряжаться, если он достигнет этой точки, и вам будет интересно, почему это так. Кроме того, если провода контроллера заряда А немного длиннее, он может перейти в плавающий режим раньше, чем контроллер заряда В из-за падения напряжения (повышенного сопротивления).

Если зарядный ток станет слишком большим, внутреннее сопротивление батареи изменится из-за выделяемого тепла. Затем контроллеры заряда уменьшат потребляемую мощность батареи.

Подключение двух линий к двум контроллерам заряда

В этом примере к каждому контроллеру заряда подключены две цепочки или массивы солнечных панелей.Эта установка идеальна, если у вас есть несколько солнечных панелей с разным рейтингом. Обратитесь к статье о последовательном и параллельном подключении солнечных панелей, если вы хотите узнать больше о том, как подключить ваши панели, или посмотрите мое видео.

Вы также можете использовать этот вид установки на лодке. Если один контроллер заряда находится в тени паруса, а другой находится под прямыми солнечными лучами, солнечная панель по-прежнему будет обеспечивать максимальную мощность. Заштрихованная панель обеспечивает пониженную мощность. Это очень похоже на параллельное подключение панелей.

схема подключения 2 солнечных контроллеров заряда к 1 аккумулятору

 

Синхронизация нескольких контроллеров заряда

Если вы используете два или более контроллеров заряда, они не должны обмениваться данными друг с другом.

Может быть проблема с залитыми свинцово-кислотными аккумуляторами, когда они выравниваются каждый месяц. Если у вас есть несколько контроллеров заряда, подключенных к аккумуляторной батарее, они выравниваются чаще, что не очень хорошо для батареи.Вам нужно отключить функцию выравнивания на других контроллерах заряда, чтобы у вас был только один контроллер заряда, выполняющий функцию выравнивания.

Некоторые модели могут взаимодействовать друг с другом, например модели Victron BlueSolar и SmartSolar. Связь происходит с помощью встроенного модуля Bluetooth для модели SmartSolar. Для более крупных систем рекомендуется использовать порт VE. can.

Причина связи между контроллерами заряда в том, что только один контроллер заряда будет балансировать элементы, а не все (только со свинцово-кислотными).

Оба контроллера заряда будут подавать максимальный ток на батарею.

Максимальный ток заряда

Свинцово-кислотные аккумуляторы можно заряжать только при низкой скорости заряда (емкость 0,2xАч). в то время как литиевые батареи можно заряжать с более высокой скоростью заряда (емкость 1xАч).

Например, вы можете эффективно заряжать свинцово-кислотную батарею емкостью 100 Ач током 20 А или литиевую батарею емкостью 100 Ач током 100 А.

Вы должны принять это во внимание.Если зарядный ток будет выше этих значений, энергия будет рассеиваться в виде тепла или BMS (система управления батареями) ограничит ток, протекающий в батарее. Убедитесь, что емкость вашего аккумулятора (Ач) достаточна для установки другого контроллера заряда.

Могу ли я использовать контроллер заряда с несколькими входами?

Многие люди считают привлекательным иметь один контроллер заряда, к которому они могут подключать различные солнечные панели. Однако это не лучшая идея для избыточности.Что произойдет, если одно устройство, которое заряжает все, сломается? Еще одна проблема — доступность. Большую часть времени будет трудно найти тот, который соответствует вашим спецификациям. Поэтому лучше иметь несколько отдельных контроллеров заряда.

Заключение

Вы можете подключить несколько контроллеров заряда параллельно для поддержки расширяющейся солнечной системы. Вам не нужно иметь контроллеры заряда, которые могут общаться друг с другом, но вы должны включать функцию выравнивания только в одном из них, если у вас есть залитые свинцово-кислотные батареи.

Таким образом вы подключаете 2 контроллера заряда к 1 блоку аккумуляторов. Надеюсь, эта статья была полезной!

Контроллеры заряда | Электронный регулятор напряжения

Контроллеры заряда


Контроллер заряда — это электронный регулятор напряжения, используемый в автономных и сетевых системах с резервным аккумулятором, который управляет потоком энергии от источника зарядки к аккумулятору. Контроллер заряда автоматически сужает, останавливает или отклоняет заряд, когда батареи становятся полностью заряженными.Некоторые контроллеры заряда имеют возможность измерения и регистрации данных для отображения параметров работы системы и состояния заряда батареи. Контроллеры нагрузки имеют функцию отключения нагрузки при низком заряде батареи для предотвращения чрезмерного разряда. Контроллеры освещения имеют встроенные элементы управления освещением для включения света ночью. Контроллеры переключения нагрузки обычно используются в гидро- и ветроэнергетических системах для передачи энергии на радиатор во избежание перезарядки батарей.

Емкость контроллера заряда варьируется от 4 до 80 ампер, и несколько контроллеров заряда могут использоваться параллельно для более крупных систем.Простейшие контроллеры заряда отключают заряд, когда аккумулятор достигает напряжения, близкого к полному заряду, и включают, когда напряжение падает примерно на один вольт. Контроллеры заряда с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) включаются и выключаются очень быстро, поддерживая полный заряд батарей и оптимизируя использование доступной мощности.

Отслеживание точки максимальной мощности (MPPT) Контроллеры заряда получают питание от источника зарядки при напряжении, при котором он может выдать наибольшую мощность (точка максимальной мощности), и преобразуют его в правильное напряжение для зарядки аккумулятора.Этот метод значительно увеличивает мощность солнечной батареи, особенно когда батареи разряжены, напряжение батареи низкое и температура низкая, что приводит к высокому максимальному напряжению точки питания солнечных модулей. Большинство контроллеров заряда MPPT могут выдерживать напряжение массива, намного превышающее то, что требуется батареям, что позволяет использовать модули с более высоким пиковым напряжением мощности, предназначенные для использования в сети.

Солнечная батарея с более высоким напряжением также позволяет использовать провод меньшего диаметра между панелью и контроллером заряда, что позволяет сэкономить на проводах и затратах на установку в больших системах. Отслеживание точки максимальной мощности позволяет фотоэлектрической батарее подавать до на 30% больше энергии в батарею, чем если бы она была подключена непосредственно к батарее.

 

Контроллеры заряда MPPT и PWM в автономных солнечных энергосистемах

В этом подробном руководстве по контроллерам заряда от солнечных батарей, также известным как устройства обслуживания солнечных батарей или регуляторы заряда солнечных батарей, будет показано:

— почему устройства для обслуживания батарей солнечных панелей незаменимы для любой солнечной энергосистемы

– основные типы регуляторов заряда, их особенности и характеристики в сравнении

– как правильно выбрать тип и размер контроллера заряда -сетевая жилая или мобильная солнечная система

— некоторые часто допускают ошибки при подключении устройства обслуживания солнечной батареи к системе.

Если говорят, что солнечная батарея является сердцем солнечной электрической системы, то контроллер заряда, безусловно, является мозгом. Читайте дальше, чтобы понять, почему!

Что такое контроллер заряда солнечной батареи?

Контроллер заряда солнечной батареи, также известный как «регулятор заряда» или устройство обслуживания солнечной батареи, представляет собой устройство, которое управляет зарядкой и разрядкой блока солнечных батарей в системе солнечных панелей.

Предотвращение перезарядки аккумулятора важно просто потому, что напряжение, генерируемое даже 12-вольтовой солнечной панелью, на самом деле выше — от 16 до 20 В.

Такие напряжения слишком высоки для аккумуляторов на 12 В (которые полностью заряжаются при напряжении около 14-14,5 В), поскольку они могут сократить срок службы аккумулятора и даже повредить аккумулятор.

Таким образом, в случае солнечной батареи более высокого напряжения (при использовании панели 24 В или при последовательном соединении двух солнечных панелей 12 В) контроллер заряда солнечной батареи является обязательным.

Здесь перечислены основные функции контроллера заряда в системе солнечных батарей:

– Забота о том, чтобы аккумуляторная батарея не перезаряжалась в течение дня.

– Предотвращение попадания электричества, хранящегося в аккумуляторе, обратно в солнечную батарею ночью.

– Управление мощностью, потребляемой от батареи подключенными к ней приборами, и, при необходимости, отключение этих нагрузок от батареи, опять же для предотвращения ее чрезмерной разрядки.

Подводя итог, можно сказать, что контроллер заряда является менеджером заряда аккумулятора.

Вот другие важные особенности контроллеров заряда солнечных батарей:

– Регулирование мощности, передаваемой от солнечной батареи к аккумулятору, в соответствии с уровнем заряда аккумулятора.Это продлевает срок службы батареи.

– Отключение по низкому напряжению (LVD) – отключение подключенной(ых) нагрузки(й) в случае низкого уровня заряда батареи и повторное подключение нагрузки, когда батарея снова заряжена. Функция LVD идеально подходит для относительно небольших нагрузок, которые используются в солнечных системах для жилых автофургонов.

— Защита от обратного тока — предотвращение разрядки аккумулятора солнечными панелями ночью, когда панели не могут зарядить аккумулятор.

– Панель управления – показывает напряжение батареи и состояние заряда, а также ток, поступающий от солнечной батареи.

Кроме того, в этом исчерпывающем руководстве вы можете узнать, как определить размер защиты от перегрузки по току между контроллером заряда и аккумулятором.

Какие типы контроллеров заряда солнечных батарей наиболее широко используются?

Существует два основных типа контроллеров заряда – ШИМ («широтно-импульсная модуляция») и MPPT («отслеживание точки максимальной мощности»).

Они сильно отличаются друг от друга, так как основаны на разных принципах работы.

В целом, в то время как ШИМ-контроллеры стоят меньше и используются в небольших системах солнечных панелей, контроллеры заряда MPPT используются в более крупных системах солнечной энергии, они более совершенны и стоят дороже.

Что такое ШИМ-контроллер заряда?

ШИМ-контроллеры обеспечивают прямое соединение между солнечной батареей и аккумуляторной батареей.

ШИМ-контроллеры используют широтно-импульсную модуляцию для зарядки аккумулятора.

ШИМ-контроллер посылает на аккумулятор не постоянный сигнал, а серию коротких зарядных импульсов.

В зависимости от текущего состояния заряда батареи контроллер решает, как часто отправлять такие импульсы и какой продолжительностью должен быть каждый из них.

Для почти полностью заряженной батареи импульсы будут короткими и посылаются редко, а для разряженной батареи они будут длинными и посылаются почти постоянно.

ШИМ-контроллеры подходят для небольших автономных систем солнечных панелей малой мощности и низкого напряжения, то есть там, где вам нужно меньше энергии и эффективности.
Эти солнечные контроллеры часто используются в 12-вольтовых солнечных энергосистемах жилых автофургонов в качестве экономичного средства обслуживания солнечных батарей жилых автофургонов.

ШИМ-контроллеры заряда солнечных батарей дешевле своих более продвинутых MPPT-аналогов, но имеют существенный недостаток — создают помехи для радио- и телеаппаратуры из-за резких импульсов, генерируемых для зарядки аккумуляторной батареи.

В дневное время, когда батарея заряжается от солнечных панелей, ШИМ-контроллер снижает напряжение, генерируемое солнечной батареей, до напряжения батареи, которое для большинства типичных автономных систем не превышает 12 В постоянного тока.

Генерируемое солнцем напряжение солнечной панели 12 В постоянного тока должно быть выше, чтобы иметь возможность заряжать аккумулятор, и оно составляет около 17-18 В. Однако солнечные панели 24 В постоянного тока генерируют напряжение 36 В постоянного тока.

Если вы подключаете солнечные панели на 24 В постоянного тока к батарее на 12 В постоянного тока, ШИМ-контроллер заряда снизит напряжение до 12 В постоянного тока, а это означает, что вы потеряете часть электроэнергии, вырабатываемой солнечными батареями, в контроллере заряда. .

Если вам нужно подать напряжение от солнечных панелей 24 В постоянного тока к аккумулятору 12 В постоянного тока, не теряя при этом то, что было сгенерировано, вам нужна функция «понижения», предлагаемая контроллерами заряда MPPT.

Большинство ШИМ-контроллеров заряда не имеют такой понижающей функции.

Таким образом, с ШИМ-контроллером, если выходное напряжение солнечной батареи составляет 24 В (что может быть достигнуто либо с помощью одной солнечной панели на 24 В, либо с помощью двух последовательно соединенных солнечных панелей на 12 В), напряжение вашей аккумуляторной батареи также должно быть 24 В, начиная с:

— Если вы используете аккумуляторную батарею более низкого напряжения (например,грамм. 12В), вы потеряете половину электроэнергии, вырабатываемой солнечными батареями;

— Если вы используете аккумуляторную батарею более высокого напряжения, вы будете использовать весь потенциал солнечной батареи, не зная, сможет ли она в любом случае полностью зарядить батарею в свое время.

Что такое контроллер заряда MPPT?

Функция отслеживания точки максимальной мощности позволяет приравнять входную мощность контроллера MPPT к его выходной мощности.

Таким образом, если выходное напряжение солнечной батареи (24 В, 48 В или более) выше, чем напряжение батареи (которое обычно составляет 12 В), контроллер MPPT снижает его до 12 В, но компенсирует «падение», увеличивая тока, так что мощность остается прежней.

Поскольку вы не теряете мощность, вырабатываемую солнечными батареями, контроллеры MPPT обеспечивают гибкость, позволяющую подключать несколько солнечных панелей последовательно, тем самым увеличивая общее напряжение массива, не опасаясь потери части вырабатываемой солнечной энергии.

Принцип MPPT заключается в том, чтобы выжимать из солнечной панели максимально возможную мощность, вырабатываемую солнечными батареями, заставляя ее работать при наиболее эффективной комбинации напряжения и тока, также известной как «точка максимальной мощности».

Контроллер заряда MPPT преобразует напряжение, генерируемое солнечными батареями, в оптимальное напряжение, чтобы обеспечить максимальный зарядный ток для аккумулятора.

Основной целью контроллера заряда солнечной батареи MPPT является не только предотвращение потерь вашей солнечной энергосистемы от энергии, вырабатываемой солнечными батареями, но и получение максимальной мощности от солнечной батареи.

Регулятор заряда солнечной батареи MPPT заставляет солнечную панель работать при напряжении, близком к точке ее максимальной мощности.

Другим преимуществом контроллера MPPT является то, что он уменьшает сечение проводов, необходимых для подключения солнечной батареи к контроллеру.

Это связано с широким диапазоном входного напряжения, что позволяет последовательно подключать несколько солнечных панелей, что увеличивает напряжение, но сила тока остается прежней.

Контроллеры MPPT дороже, чем ШИМ, но и более эффективны с точки зрения добавления дополнительных потерь в систему.

Многие контроллеры MPPT, доступные на рынке, добавляют всего 2% к общим потерям вашей автономной системы.

Что происходит при подключении панели (панелей) более высокого напряжения к контроллеру заряда без MPPT?

Если вы подключаете солнечную панель 24 В (максимальное напряжение которой может достигать 36 В), контроллер заряда без MPPT (также известный как «стандартный») снижает напряжение, генерируемое солнечными батареями, до напряжения зарядки аккумулятора 12 В, что 13.5-14,5В.

Таким образом, однако, вы потеряете много энергии, так как уменьшение напряжения, генерируемого солнечными батареями, не приведет к увеличению тока, генерируемого солнечными панелями.

Что это значит?

Например, если у вас есть солнечная панель мощностью 100 Вт, вырабатывающая номинальное напряжение 36 В и номинальный ток 2,78 А (36 В x 2,78 А = 100 Вт), после подключения ее к стандартному (скажем, ШИМ) контроллеру она снижает напряжение до 14 В, в то время как усилители будут такими же, поскольку стандартный контроллер не может отслеживать MPPT (как это могут регуляторы заряда MPPT от солнечной батареи).Следовательно, на выходе такого контроллера ваша солнечная мощность составит всего 2,78А х 13,5В = 37,5Вт, что является значительной потерей почти 64%!

Итак, чтобы получить полную мощность, вырабатываемую солнечной батареей, вам нужен контроллер MPPT.

В качестве бонуса контроллеры MPPT имеют достаточно широкий диапазон входного напряжения – до 120-150В постоянного тока, что позволяет подключать большее количество панелей последовательно.

В автономных системах это обычно делается ради работы с малыми токами и проводами меньшего сечения для подключения солнечных батарей. Если мы рассмотрим приведенный выше пример, контроллер MPPT снизит напряжение до 13,5 В, но увеличит ток до 100 Вт / 13,5 В = 7,4 ампер.

Здесь наиболее эффективны MPPT-контроллеры:

– При длинных проводах между солнечными панелями и аккумулятором.

Длинные провода всегда означают более высокое падение напряжения и потерю мощности, что может сделать зарядку 12-вольтовой батареи от солнечной батареи с выходным напряжением всего 12 В сложной задачей. Способ преодоления этого заключается в использовании провода большего сечения (малого сечения), что всегда дорого.

Если же вы соедините четыре солнечные панели последовательно, общее напряжение солнечной батареи увеличится (с 12 В до 48 В), поэтому то, что поступает на контроллер в виде напряжения, все еще будет достаточно высоким для зарядки аккумулятора.

— В экстремальных (т. е. холодных или очень жарких) погодных условиях — низкие температуры лучше подходят для работы солнечных панелей, но без контроллера MPPT вы не сможете воспользоваться этим.

– В условиях низкой освещенности, когда выходное напряжение солнечной батареи может резко упасть.

– При низком уровне заряда батареи – более низкое напряжение батареи означает более высокий зарядный ток, подаваемый контроллером MPPT на батарею, чтобы она могла полностью зарядиться за короткое время.

Вам всегда нужен контроллер заряда солнечной батареи?

Как упоминалось выше, отсутствие устройства для обслуживания солнечных батарей может привести к частым перезарядкам и переразрядам батареи, что резко сократит срок ее службы.

Это особенно актуально для герметичных аккумуляторов, где действительно необходим контроллер заряда.

В противном случае такая герметичная батарея может быть повреждена или представлять угрозу безопасности.

Однако вам не нужен специалист по обслуживанию солнечной батареи, если у вас есть солнечная панель очень малой мощности – менее 10 Вт и батарея емкостью 100 ампер-часов или выше.

Уверен, что такая маломощная панель не способна перезарядить аккумулятор такой большой емкости.

С другой стороны, большая емкость батареи гарантирует, что батарея никогда не будет полностью разряжена.

Это действительно только в том случае, если нагрузка всегда подключена к вышеупомянутой солнечной конфигурации – солнечная панель мощностью 10 Вт и аккумуляторная батарея емкостью 100 Ач.

На практике, если такая конфигурация установлена ​​на лодке или прогулочном транспортном средстве (RV), очень вероятно, что нагрузка может быть отключена на несколько недель, и есть риск возможного перезаряда.

Итак, если у вас есть лодка или дом на колесах, или по какой-либо причине вы отключаете нагрузки от солнечной системы с банком большой емкости на очень долгое время, вам следует рассмотреть возможность использования солнечного регулятора заряда.

Какой контроллер заряда солнечной батареи лучше?

Выбор «правильного» типа контроллера заряда означает не решение вопроса о том, какая технология контроллера заряда лучше — PWM или MPPT, а скорее оценка того, какой из них больше подходит для вашей солнечной системы.

Идея заключается не только в том, чтобы не создавать систему, которая не будет работать должным образом, но и в том, чтобы сэкономить деньги на покупке дорогостоящего устройства, которое вам на самом деле не нужно.

Какой контроллер заряда лучше?

По сравнению с контроллер заряда PWM контроллер заряда MPPT
System System Share Solid Panies Systems — до 150WPP Установлена ​​солнечная энергия
Большие системы солнечных батарей — выше 150 Вт мощность
Напряжение панели солнечных батарей Должно совпадать с напряжением блока батарей
Может быть выше напряжения блока батарей
Состояние заряда батареи наилучшее, когда

2

2
батарея почти полностью заряжена
Лучше всего работает, когда батарея разряжена
Погодные условия
Лучше всего работает в теплую и солнечную погоду
Лучше всего работает в холодную и облачную погоду
Цена
Дешевле более дорогие
Возможность для системы расширения
маленький
намного лучше
создает помехи в РФ- и аудио оборудование
да NO

Как выбрать контроллер заряда солнечной батареи?

При выборе регулятора заряда солнечной панели следует учитывать в основном:

  • Напряжение системы,
  • Ток солнечной батареи (Isc или Imp),
  • Тип батареи.

Какой тип устройства для обслуживания солнечных батарей выбрать, зависит от конкретного случая и является компромиссом между максимизацией солнечной энергии и продлением срока службы батареи.

ШИМ-контроллеры дешевле.

Они очень подходят для солнечных электрических систем малой мощности.

Кроме того, их эффективность аналогична контроллеру заряда батареи солнечной панели MPPT в жарком климате.

Неправильно выбранный контроллер заряда может привести к потере 50% мощности солнечной энергии в мобильной солнечной панели.

Это распространенная ошибка, которую обычно допускают владельцы караванов, кемперов, домов на колесах и автодомов с контроллерами заряда.

Они получают высоковольтную солнечную панель по самой низкой цене за Ватт и подключают эту солнечную панель или эти солнечные панели к ШИМ-контроллеру заряда, а впоследствии теряют почти 50% процентов доступной солнечной энергии.

Вот пример того, как может произойти такая ситуация.

Рассмотрим солнечную панель мощностью 220 Вт с:

  • Максимальное напряжение в точке питания Vmpp =29.1 В
  • Максимальный ток точки питания Impp =7,56 A

Предположим, что такая солнечная панель подключена к простой мобильной солнечной энергетической системе, состоящей из контроллера заряда солнечной панели и аккумуляторной батареи на 12 В.

ШИМ-контроллер заряда рассчитан на ток, подаваемый солнечной батареей.

Это означает, что ШИМ-контроллер заряда обеспечивает зарядный ток 7,56 А для аккумуляторной батареи 12 В.

Если пренебречь всеми потерями компонентов этой солнечной энергетической системы, ШИМ выдаст только 7.56 x 12 В = 90 Вт мощности для аккумуляторной батареи.

Таким образом, вы можете потерять около 130 Вт из доступной мощности солнечной панели в 220 Вт!

Если вы используете контроллер заряда с отслеживанием точки максимальной мощности (MPPT), ток, подаваемый на аккумуляторную батарею, увеличивается до 220 Вт / 12 В = 18,3 А с помощью такого контроллера.

Такой прирост ампер обеспечивается усилителем тока, который является встроенной частью каждого контроллера заряда MPPT.

В этом случае блок батарей получает мощность 18,3 А x 12 В = 220 Вт.

В идеальном случае без потерь компонентов вся мощность, вырабатываемая солнечными панелями, будет храниться в аккумуляторной батарее.

Поэтому, если вы хотите свести к минимуму потери мощности с ШИМ-контроллером заряда, всегда следует подключать солнечную панель с максимальным напряжением точки питания Vmpp, близким к напряжению аккумуляторной батареи.

Второй вариант — рассмотреть возможность использования контроллера заряда MPPT.

Несмотря на то, что он самый дорогой, его высокая эффективность окупится в долгосрочной перспективе.

Выбор контроллера заряда

Основная задача выбора контроллера заряда заключается в расчете напряжения и тока солнечной батареи и использовании рассчитанных значений для выбора подходящей модели.

Прежде всего, однако, вы должны определить, какой тип регулятора заряда солнечной батареи будет оптимальным для вашей системы, чтобы вы не платили больше денег, чем вам на самом деле нужно, и не покупали устройство, которое могло бы снизить производительность вашей системы или даже повредить ее. остальных компонентов.

При расчете контроллера заряда следует использовать коэффициент безопасности 1,25.

Благодаря этому коэффициенту максимальное входное напряжение и ток контроллера дополнительно увеличиваются на 25%, чтобы контроллер мог выдерживать некоторые спорадические повышения напряжения и тока из-за высокой температуры, отражения света и т. д.

1) Определение параметров ШИМ-контроллера заряда

При выборе параметров ШИМ-контроллера мощности необходимо соблюдать следующие основные принципы:

  • Если номинальное напряжение ШИМ-контроллера заряда не равно номинальному напряжению солнечной массив и банк батарей, вы потеряете часть энергии, вырабатываемой солнечными батареями.
  • Регулятор заряда солнечной батареи должен поддерживать максимальный ток солнечной батареи при максимальной температуре окружающей среды.
  • Максимальное напряжение солнечной батареи должно быть ниже максимального входного постоянного напряжения контроллера. В противном случае контроллер может выйти из строя при самой низкой температуре окружающей среды.
  • Постоянное напряжение солнечной батареи всегда должно быть выше минимального постоянного напряжения контроллера; это правило гарантирует, что ШИМ-контроллер всегда будет работать и отслеживать солнечную батарею при самой высокой температуре окружающей среды.

Имейте в виду, что если солнечная батарея состоит только из солнечных панелей, соединенных параллельно, напряжение солнечной батареи равно напряжению отдельной солнечной панели, а ток солнечной батареи будет суммой токов отдельной панели.

При расчете контроллера заряда необходимо учитывать следующие основные параметры одиночной солнечной панели:

– Voc – максимальное напряжение солнечной панели холостого хода при самой низкой температуре окружающей среды и минимальном холостом ходе напряжение при самой высокой температуре окружающей среды.

Isc – ток короткого замыкания солнечной панели при самой высокой температуре окружающей среды.

В нашей книге «Автономная и мобильная солнечная энергия для всех: ваш путеводитель по умным солнечным батареям» вы можете найти подробную информацию о размерах ШИМ-контроллера как для жилых, так и для мобильных систем солнечных панелей.

Вы также можете воспользоваться нашим бесплатным калькулятором контроллера заряда PWM для солнечной батареи, чтобы выбрать лучший контроллер заряда PWM для вашей системы.

Не забудьте прочитать файл справки под калькулятором вместе с демонстрационными примерами.

2) Выбор контроллера заряда MPPT

Наиболее распространенные контроллеры заряда имеют выходное напряжение 12 В, 24 В или 48 В.

Номинальные значения входного напряжения и тока обычно составляют до 60 В и до 60 А соответственно.

Однако при использовании контроллеров MPPT диапазон входного напряжения может увеличиваться до 150 В, что дает вам больше свободы для последовательного подключения нескольких солнечных панелей, особенно в более крупных системах солнечных панелей.

Вот несколько простых шагов, как выбрать размер контроллера заряда MPPT для вашей автономной системы:

– Узнайте установленную солнечную мощность Wp солнечной батареи.

– Узнайте зарядный ток Ic, разделив Wp на напряжение системы. Для автономных систем солнечных панелей это часто 12 В.

– Узнайте максимальный зарядный ток Icmax, умножив Ic на 1,2 (упомянутый выше коэффициент безопасности NEC).

— Узнать номинальное напряжение солнечной батареи Vmp_array. Здесь важно, сколько панелей соединено последовательно. Вы получаете Vmp_array, умножая напряжение одной панели

Vmp_panel на количество панелей, соединенных последовательно.Чтобы контроллер мог управлять солнечной батареей, Vmp_array должен находиться в пределах диапазона входного напряжения контроллера.

– Проверить, чтобы максимальное напряжение солнечной батареи Voc_array не превышало максимальное входное напряжение контроллера.

Аналогично предыдущему, вы получаете Voc_array, умножая напряжение холостого хода солнечной панели Voc_panel на количество панелей, соединенных последовательно.

Следует отметить, что производители солнечных батарей предлагают инструменты для определения размеров контроллеров заряда солнечных батарей.Эти инструменты могут помочь вам выбрать правильный размер контроллера заряда для вашей автономной системы.

Вы можете найти пошаговое руководство по выбору размера контроллера заряда MPPT вместе со всеми необходимыми формулами в нашей книге «Полное руководство по проектированию солнечной энергии: меньше теории, больше практики».

Распространенные ошибки при установке контроллера заряда

Предположим, вы нашли контроллер заряда нужного типа и размера для автономной жилой или мобильной солнечной энергосистемы.Ваш следующий шаг — подключить его к системе вместе с другими компонентами.

Как вы знаете, провода и соединения являются жилами каждой системы солнечных батарей. Вот несколько общих правил, которые необходимо соблюдать при подключении контроллера заряда:

  • К выходу контроллера заряда следует подключать только нагрузки постоянного тока. Нагрузки переменного тока должны быть подключены к выходу инвертора.
  • Некоторые электроприборы, такие как низковольтные холодильники, должны подключаться непосредственно к аккумулятору.
  • В небольшой системе постоянного тока с контроллером заряда не нужны никакие предохранители, кроме встроенного в контроллер заряда. В больших системах постоянного тока необходимо предусмотреть предохранитель на положительной клемме аккумулятора.
  • Контроллер заряда всегда следует устанавливать рядом с аккумулятором, поскольку точное измерение напряжения аккумулятора является важной частью функций контроллера заряда. Поэтому следует избегать даже самых малых перепадов напряжения.
  • Обычный контроллер заряда имеет три клеммных соединения – для массива, для аккумулятора и для нагрузок постоянного тока.Контроллер заряда отключает батарею, чтобы предотвратить ее перезарядку, и отключает нагрузки постоянного тока, подключенные к клемме «нагрузка постоянного тока» контроллера, чтобы предотвратить чрезмерную разрядку батареи.
  • Каждое устройство, подключенное непосредственно к аккумулятору вместо клеммы «нагрузка постоянного тока» контроллера заряда, делает бесполезной функцию предотвращения чрезмерного разряда аккумулятора контроллера заряда.
  • Инвертор должен быть напрямую подключен к клемме «DC load» контроллера заряда.
  • При подключении инвертора к клемме «нагрузка постоянным током» контроллера заряда проверьте в техническом паспорте контроллера заряда, достаточно ли мощна эта клемма для подачи входного тока на инвертор. В противном случае подключите инвертор большей мощности непосредственно к аккумуляторной батарее. В таком случае вы сделаете бесполезной функцию контроллера заряда, предотвращающую переразряд батареи.

Недорогие контроллеры заряда имеют слаботочный терминал «нагрузка постоянного тока».

Таким образом, их единственная функция — предотвращение перезарядки аккумулятора.

К этому разъему можно подключать только маломощную 12-вольтовую лампу или другое маломощное устройство постоянного тока.

Эта клемма отключается, чтобы предотвратить чрезмерную разрядку аккумулятора.

В таком случае остальные нагрузки постоянного тока следует подключать непосредственно к аккумулятору, так как их невозможно отключить от аккумулятора в случае переразряда.

При подключении контроллера заряда к солнечной электросистеме при подключении и отключении проводов между солнечной панелью, контроллером заряда и блоком аккумуляторов необходимо соблюдать строгую последовательность:

Если аккумулятор не подключен к сначала контроллер заряда, более высокое напряжение солнечной панели может повредить нагрузку.

Источники:

  1. Pop MSE, Lacho, Dimi Avram MSE, 2018, Off Grid и Mobile Solar Power For Everyone: Your Smart Solar Power Guide. Digital Publishing Ltd
  2. Pop MSE, Лачо, Дими Аврам MSE, 2015, Полное руководство по проектированию солнечной энергии: меньше теории, больше практики. Digital Publishing Ltd
  3. Pop MSE, Лачо, Дими Аврам MSE, 2017 г., Новое простое и практичное руководство по солнечным компонентам. Digital Publishing Ltd
  4. Pop MSE, Lacho, Dimi Avram MSE, 2016 г., 40 наиболее дорогостоящих ошибок, которые новички совершают в сфере солнечной энергетики: ваш умный путеводитель по домам и предприятиям, работающим на солнечной энергии, Digital Publishing Ltd

Вам также может понравиться:

7 Калькулятор контроллера заряда PWM

Солнечные батареи: подробное руководство

Солнечные электрические системы: Представлены сетевые (сетевые) системы солнечной энергии и автономные системы солнечных панелей

Объяснение различных типов солнечных панелей

Следующие два вкладки меняют содержимое ниже.Лачо Поп, MSE, имеет степень магистра в области электроники и автоматики. Он имеет более чем 15-летний опыт проектирования и внедрения различных сложных электронных, солнечных и телекоммуникационных систем.

Author:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.