Jak funguje solární regulátor nabíjení?

Obvod regulátoru nabíjení solární baterie je založen na čipu, který je klíčovým prvkem celého zařízení. Čip je hlavní částí ovladače a samotný ovladač je klíčovým prvkem solárního systému. Toto zařízení hlídá chod celého zařízení jako celku a zvládá i nabíjení baterie ze solárních panelů.

Nutnost

Když je baterie maximálně nabitá, regulátor bude regulovat přívod proudu do ní a sníží jej na požadovanou hodnotu, aby kompenzoval samovybíjení zařízení. Pokud je baterie zcela vybitá, ovladač vypne veškerou příchozí zátěž do zařízení.

Potřebu tohoto zařízení lze snížit na následující body:

1. Vícestupňové nabíjení baterie;
2. Nastavení zapnutí/vypnutí baterie při nabíjení/vybíjení zařízení;
3. Připojení baterie při maximálním nabití;
4. Připojení nabíjení z fotobuněk v automatickém režimu.

Regulátor nabíjení baterie pro solární zařízení je důležitý, protože výkon všech jeho funkcí ve správném režimu výrazně zvyšuje životnost vestavěné baterie.

Jak funguje regulátor nabíjení baterie?

Při absenci slunečního světla na solární články konstrukce je v režimu spánku. Poté, co se paprsky objeví na prvcích, je ovladač stále v režimu spánku. Zapne se pouze v případě, že akumulovaná energie ze slunce dosáhne 10 V v elektrickém ekvivalentu.

Jakmile napětí dosáhne této hodnoty, zařízení se zapne a začne dodávat proud do baterie přes Schottkyho diodu. Proces nabíjení baterie v tomto režimu bude pokračovat, dokud napětí přijaté ovladačem nedosáhne 14 V. Pokud k tomu dojde, dojde k určitým změnám v obvodu ovladače pro 35wattovou solární baterii nebo jakoukoli jinou. Zesilovač otevře přístup k tranzistoru MOSFET a zbylé dva, slabší, se uzavře.

Tím se zastaví nabíjení baterie. Jakmile napětí klesne, obvod se vrátí do původní polohy a nabíjení bude pokračovat. Čas vyhrazený ovladači k provedení této operace je přibližně 3 sekundy.

druhy

Zapnuto Vypnuto

Tento typ zařízení je považován za nejjednodušší a nejlevnější. Jeho jediným a hlavním úkolem je vypnout napájení baterie při dosažení maximálního napětí, aby nedošlo k přehřátí.

Tento typ má však určitou nevýhodu, a to, že se vypíná příliš brzy. Po dosažení maximálního proudu je potřeba ještě pár hodin udržet nabíjecí proces a tento ovladač jej okamžitě vypne.

Díky tomu bude nabití baterie kolem 70 % maxima. To má negativní dopad na baterii.

PWM

Tento typ je vylepšený On/Off. Modernizace spočívá v tom, že má vestavěný systém pulzně šířkové modulace (PWM). Tato funkce umožňovala regulátoru při dosažení maximálního napětí nevypínat přívod proudu, ale snížit jeho sílu.

Díky tomu bylo možné nabíjet zařízení téměř na 100%.

MRRT

Tento typ je v současnosti považován za nejpokročilejší. Podstata jeho práce je založena na tom, že je schopen určit přesnou hodnotu maximálního napětí pro danou baterii. Průběžně monitoruje proud a napětí v systému. Díky neustálému získávání těchto parametrů je procesor schopen udržovat nejoptimálnější hodnoty proudu a napětí, což mu umožňuje vytvářet maximální výkon.

Pokud porovnáme regulátory MPPT a PWN, účinnost prvního je přibližně o 20-35% vyšší.

Možnosti výběru

Existují pouze dvě výběrová kritéria:

1. Prvním a velmi důležitým bodem je vstupní napětí. Maximum tohoto ukazatele by mělo být vyšší přibližně o 20 % napětí solární baterie naprázdno.
2. Druhým kritériem je jmenovitý proud. Pokud je zvolen typ PWN, měl by být jeho jmenovitý proud vyšší než zkratový proud baterie přibližně o 10 %. Pokud je zvolen MPPT, pak jeho hlavní charakteristikou je výkon. Tento parametr musí být větší než napětí celého systému vynásobené jmenovitým proudem systému. Pro výpočty se bere napětí, když jsou baterie vybité.

Jak si vyrobit vlastní ruce

Pokud není možné zakoupit hotový produkt, můžete si jej vytvořit sami. Ale pokud je docela jednoduché porozumět tomu, jak funguje solární regulátor nabíjení baterie, pak bude jeho vytvoření obtížnější. Při jeho vytváření byste měli pochopit, že takové zařízení bude horší než analog vyrobený v továrně.

Toto je nejjednodušší obvod ovladače solárního panelu, který bude nejjednodušší vytvořit. Uvedený příklad je vhodný pro vytvoření regulátoru pro nabíjení olověného akumulátoru s napětím 12 V a připojení nízkopříkonového solárního akumulátoru.

Pokud na některých klíčových prvcích nahradíte jmenovité hodnoty, můžete toto schéma použít na výkonnější systémy s bateriemi. Podstatou provozu takového domácího regulátoru bude to, že při napětí nižším než 11 V bude zátěž vypnuta a při 12,5 V bude přivedena do baterie.

Za zmínku stojí, že jednoduchý obvod používá místo ochranné diody tranzistor s efektem pole. Pokud však máte nějaké znalosti o elektrických obvodech, můžete vytvořit pokročilejší ovladač.

Toto schéma je považováno za pokročilé, protože jeho vytvoření je mnohem složitější. Ale regulátor s takovým zařízením je docela schopný stabilního provozu nejen při připojení k solární baterii, ale také k větrnému generátoru.

Video

Jak správně zapojit ovladač se dozvíte z našeho videa.