Контроллеры заряда используются в солнечных электрических системах, их предназначение - управление процессом заряда и разряда АКБ.
Простейшие контроллеры заряда просто производят отключение солнечной панели, когда напряжение на АКБ достигает примерно 14,4 В (для АКБ с номинальным напряжением 12 В). Снижение напряжения до 12,5-13 В ведет к подключению солнечной батареи и возобновлению заряда АКБ.
Контроллеры нового поколения, алгоритм работы которых основан на поиске точки максимальной мощности - называются контроллерами заряда MPPT (Maximal Power Point Tracking). Энергия, при этом, вырабатывается максимально эффективно.
В отличие от ШИМ (PWM) контроллера, контроллер с технологией MPPT дает возможность повысить эффективность системы до 25%, благодаря вышеупомянутому алгоритму слежения за точкой максимальной мощности фотоэлектрической панели.
Под MPPT понимается метод, обеспечивающий получение максимума мощности от фотоэлектрического устройства (как правило, от солнечной панели).
Замена обычного контроллера на MPPT-контроллер позволит значительно увеличить генерацию энергии имеющимися у Вас солнечными панелями, если нет возможности установки дополнительных панелей.
В системах с обычным контроллером солнечные панели подключаются непосредственно к АКБ, благодаря этому их напряжение уравнивается. На самом же деле оптимальное напряжение АКБ и солнечной батареи различно. Например, для полного заряда АКБ 12 В требуется поддержание напряжения 14,4 В на продолжении 2-4 часов. Данная стадия носит название абсорбции (или насыщения).
Контроллеры с технологией MPPT появились в конце 80-х годов прошлого века По прошествии времени они становились все более популярными, и не исключено, что вскоре все контроллеры будут изготавливаться по данной технологии.
На стандартной вольт-амперной характеристике солнечной панели заметно увеличение выработки энергии, если контроллер осуществляет слежение за точкой максимальной мощности панели. Вычислить точку максимальной мощности можно несколькими способами. Наиболее простой вариант - последовательное снижение напряжения от точки холостого хода до напряжения на аккумуляторных батареях. Точка максимальной мощности будет располагаться между этими двумя значениями. Контроллер по технологии МРРТ осуществляет перманентное отслеживание напряжения и тока на солнечной панели, соотносит эти значения и определяет такую пару напряжение-ток, которая обеспечит максимальную мощность солнечной панели. Процессор, который встроен в контроллер, также отслеживает стадии заряда АКБ (насыщение, наполнение, выравнивание и т.п.) и определяет ток, подаваемый в АКБ.
Параметры, определяющие точку максимальной мощности:
- освещенность солнечной панели
- температура
- разнородности используемых панелей
В случае увеличения мощности при незначительных отклонениях от точки максимальной мощности, контроллер переключается на работу в данной точке.
Невозможно однозначно определить дополнительное количество энергии, получаемое при применении МPPT- контроллера. Наибольшее количество энергии вырабатывается при низких температурах солнечной панели и разряженных АКБ, следовательно, температура и степень заряда аккумуляторных батарей - основные факторы, влияющие на дополнительную генерацию. Чем более высокая температура солнечной батареи, тем меньше напряжение на ней, а значит, и генерация энергии. Если же точка максимальной мощности ниже чем напряжение на АКБ, никакого выигрыша в выработке энергии по сравнению с PWM- контроллером МРРТ-контроллер не даст. То же самое можно сказать про ситуацию с частичным затенением солнечной панели.
Чтобы избежать этого, солнечные батареи должны коммутироваться на более высокое напряжение. Отслеживание точки максимальной мощности в широком диапазоне, которое могут осуществлять большинство контроллеров, также позволяет увеличить генерацию энергии солнечными панелями в условиях низкой освещенности.
Таким образом, применение МРРТ-контроллера весьма целесообразно при нестандартном напряжении солнечных модулей, либо их мощности выше 200 Вт. Это позволит повысить генерацию энергии, не добавляя дополнительные фотоэлектрические модули.
Посмотреть характеристики MPPT-контроллера или
Купить MPPT-контроллер в Интернет-магазине...