Il controller controlla la quantità di energia proveniente dal pannello solare per caricare la batteria in due modi separati.
Monitoraggio del punto di massima potenza, o MPPT
Modulazione della larghezza dell'impulso, o PWM
Con regolatori di carica MPPT, la massima produzione di energia è garantita anche a fronte di circostanze variabili come il degrado del pannello, fluttuazioni di temperatura, e ombreggiatura. Lo fanno monitorando continuamente il punto di massima potenza del pannello solare. Cambiando rapidamente la connessione tra il pannello solare e il banco batterie, il controller PWM controlla la corrente di carica mantenendo costante la tensione della batteria.
Rispetto ai regolatori di carica MPPT, I controller di carica PWM sono meno efficienti a causa della loro tecnologia più vecchia e dei costi inferiori. Entrambi sono ampiamente utilizzati e servono a scopi comparabili nel prolungare la durata delle batterie. È anche fondamentale ricordare che l’opzione migliore è spesso quella che funziona meglio per la tua situazione particolare piuttosto che l’opzione migliore in generale.. Inoltre, poiché i regolatori di carica rappresentano una percentuale molto piccola del costo complessivo del sistema, consigliamo vivamente di acquistare un controller di alta qualità. La durata dei regolatori di carica con modulazione dell'ampiezza dell'impulso e inseguimento del punto di massima potenza è di circa 15 anni, sebbene possa differire a seconda del particolare controller.
Regolatori di carica PWM: Definizione
Il primo regolatore di carica da utilizzare è stato il regolatore di modulazione dell'ampiezza dell'impulso, che è meno complesso e costoso dei controller MPPT. Controller PWM, spesso noto come “modulazione dell'ampiezza dell'impulso” dispositivi, controllare l'energia che fluisce alla batteria diminuendo progressivamente la corrente. I controller di carica PWM mantengono le batterie completamente cariche fornendo una quantità minima di energia una volta cariche. Le applicazioni su piccola scala sono meglio servite dai controller PWM poiché le batterie e il sistema di pannelli solari devono avere tensioni corrispondenti. Le installazioni più grandi rendono tutto questo molto più impegnativo.
Vantaggi del regolatore di carica PWM
Non così costoso come i controller MPPT
Ideale per configurazioni più compatte in cui l'efficienza non è così importante
Durata generalmente più lunga poiché meno parti sono soggette a guasti
Funziona meglio al caldo, in condizioni di sole e quando la batteria è quasi completamente carica.
Svantaggi dell'utilizzo del PWM Supervisori
Contro dei regolatori di carica con PWM
Non efficace quanto i controller MPPT
Più grande, i sistemi più complicati non sono gli usi migliori per i pannelli solari poiché richiedono che batterie e pannelli abbiano tensioni adatte a questi controller.
Ideale per: Le persone che vivono in climi più caldi e quelle con sistemi più piccoli (furgoni, Camper, minuscole residenze)
Cosa sono i regolatori di carica con MPPT?
I controller di monitoraggio dell'interruzione dell'alimentazione di picco sono efficaci nel caricare le batterie utilizzando tutta l'energia dei pannelli solari. Per evitare che le batterie vengano sovraccaricate, pongono una restrizione al loro potere. Per controllare la corrente nel tuo sistema solare, I controller MPPT monitoreranno e modificheranno il loro input. I controller MPPT aumentano la corrente riducendo la tensione. Ciò porterà ad un aumento della produttività complessiva e delle valutazioni di efficienza 90% o più. In questi giorni, I regolatori di carica MPPT sono più ampiamente utilizzati.
Ad esempio, il tuo regolatore di carica MPPT ridurrà la corrente assorbita se inizia ad annebbiarsi per mantenere la tensione desiderata all'uscita del pannello. Il controller MPPT consentirà al pannello solare di assorbire maggiore corrente quando ritorna il sole.
Vantaggi del regolatore di carica MPPT
Estremamente produttivo
Ideale per sistemi più grandi in cui la produzione di energia extra è vantaggiosa
Perfetto in circostanze in cui la tensione del pannello solare supera la tensione della batteria
Ideale in condizioni più nuvolose, climi più freddi
funziona al massimo quando la batteria è appena carica
Contro dei regolatori di carica con MPPT
Più costoso dei controller con MPPT
Di solito la durata è più breve perché ci sono più parti
Ideale per: Coloro che vivono in climi più freddi e hanno sistemi più grandi (case, cottage, ecc.)
Cosa distingue un regolatore di carica PWM da un regolatore di carica MPPT?
Di seguito sono riportate le principali distinzioni tra un regolatore di carica solare PWM e MPPT:
Efficacia
I controller PWM sono meno efficaci dei controller MPPT, soprattutto quando il tempo è imprevedibile. Garantendo che i pannelli solari funzionino alla massima capacità possibile, aumentano la quantità di energia che viene catturata e immagazzinata.
Costo e complessità
I controller PWM sono adatti per applicazioni su piccola scala e attente ai costi poiché sono meno complicati e costosi. D'altra parte, Controller MPPT, che sono perfetti per sistemi più grandi o più esigenti, giustificare il loro costo più elevato con prestazioni ed efficienza energetica migliorate.
Prestazioni in varie situazioni
In condizioni di scarsa illuminazione e temperature gelide, I controller MPPT funzionano meglio dei controller PWM. Sono più abili nell'adattarsi alle mutevoli circostanze ambientali rispetto ai controller PWM, che spesso sono meno adattabili.
Adeguatezza d'uso
Per modesto, configurazioni solari semplici, compresi i sistemi domestici di base o le piccole applicazioni off-grid, I controller PWM sono spesso adeguati. Sistemi più grandi, compresi complessi sistemi off-grid e installazioni commerciali, sono più adatti per i controller MPPT grazie alla loro maggiore efficienza e versatilità.
Mppt vs. Linee guida per il dimensionamento del controller di carica PWM
Tutto considerato, Il dimensionamento del regolatore di carica non è così difficile come potresti immaginare. La tensione del sistema solare e la corrente del pannello solare determinano le dimensioni e la potenza dei regolatori di carica.
In generale, vuoi assicurarti che il tuo regolatore di carica possa gestire la potenza e la corrente prodotte dai tuoi pannelli.
I regolatori di carica hanno spesso tensioni di 12, 24, E 48 volt. I valori nominali di tensione e amperaggio vanno da sei a sessanta volt e da uno a sessanta amp, rispettivamente.
Avresti bisogno di un regolatore di carica solare con almeno 14 ampere se le tensioni e gli ampere del tuo sistema solare lo fossero 12 E 14, rispettivamente. Tuttavia, devi tenere conto di un extra 25% in modo che il nostro controller del caricatore solare abbia la quantità minima di ampere richiesta, che è 17.5 amplificatori, a causa di cose come il riflesso della luce, che occasionalmente può provocare livelli di corrente elevati. In questo caso, faremo il punto della situazione, quindi in definitiva, UN 12 volt, 20 sarebbe necessario un regolatore di carica solare amp.
Devi anche considerare se stai utilizzando un controller MPPT o PWM quando si tratta di dimensionare il controller di carica. Fino a 50% della potenza generata dal sole può essere persa a causa di un regolatore di carica inadeguato.
Cose a cui pensare quando si utilizzano i regolatori di carica MPPT: Puoi creare un array grande quanto vuoi, ma il controller limiterà l'uscita poiché i controller MPPT ne limitano l'uscita. Tuttavia, poiché hai pannelli che non vengono utilizzati al massimo delle loro potenzialità, questo indica che il tuo sistema non è efficiente come potrebbe essere. UN 40 Controller MPPT dell'amplificatore, ad esempio, avrà una lettura dell'amplificatore per questo. Un regolatore di carica MPPT fornirà sempre solo 40 A di corrente, anche se i tuoi pannelli sono in grado di produrre 80A.
Qualcosa da tenere a mente quando si utilizzano i controller di carica PWM: I controller PWM non possono impostare un valore massimo per la corrente di uscita. Tutto ciò che fanno è utilizzare la corrente dell'array. Di conseguenza, il regolatore di carica che stai utilizzando potrebbe essere danneggiato se il pannello solare può generare 40 A di corrente ma è valutato solo per 30 A. Assicurati che il tuo controller di carica sia adatto, lavora con, e che la dimensione giusta per i tuoi pannelli sia essenziale.
Qual è la tensione massima consentita??
Ogni regolatore di carica solare ha una tensione massima che può gestire. Questa è la tensione più alta che i controller possono gestire senza rischi. Assicurati di essere a conoscenza dei tuoi controller’ limite massimo di tensione. Se non, corri il pericolo di danneggiare il tuo regolatore di carica solare o di comportare altri rischi per la sicurezza.
Selezione del regolatore di carica solare appropriato
Quando si acquista un regolatore di carica, è necessario tenere conto dei seguenti aspetti:
Il tuo piano di spesa
Durata della tecnologia
l'ambiente in cui verrà installato il sistema
La quantità di pannelli solari che possiedi e l'entità del tuo fabbisogno energetico
A seconda delle dimensioni, quantità, e il tipo di batterie utilizzate dal sistema, scegli il regolatore di carica appropriato.
Errori ed errori tipici del controller di carica
A causa della moltitudine di componenti coinvolti negli impianti solari, gli errori nell'installazione possono verificarsi facilmente. Ecco alcuni errori tipici che le persone commettono utilizzando i regolatori di carica solare.
Il regolatore di carica non deve essere collegato a carichi CA. All'uscita del regolatore di carica dovrebbero essere collegati solo carichi CC.
Alcune apparecchiature a bassa tensione devono essere collegate direttamente alla batteria.
Poiché il monitoraggio accurato della tensione della batteria è una componente cruciale del funzionamento di un regolatore di carica solare, il regolatore di carica deve essere sempre installato nelle immediate vicinanze della batteria.
Punti di controllo in relazione al tipo di batteria
L’architettura della batteria influenza i setpoint ottimali per la regolazione della carica. La grande maggioranza dei sistemi di energia rinnovabile utilizzava batterie al piombo-acido a ciclo profondo, sigillati o allagati, fino alla metà degli anni 2010. Il liquido riempie le batterie piene di liquido. Si tratta di normali batterie a ciclo profondo che hanno un prezzo ragionevole.
I cuscinetti saturi vengono utilizzati nelle batterie sigillate per separare le piastre. Sono anche indicati come “tappetino di vetro assorbito,” “regolato da valvola,” o semplicemente “esente da manutenzione.” Se la tensione non viene regolata a un livello leggermente inferiore a quello delle batterie completamente cariche, si seccano e vengono distrutte. Alcuni controller ti consentono di scegliere il tipo di batteria. Non utilizzare mai un controller progettato per un tipo diverso di batteria.
Setpoint standard a 77°F (25° C.) per batterie al piombo-acido da 12 volt
(Questi non sono eccezionali; sono semplicemente forniti come esempi.)
Tensione di picco (batteria ingolfata): 14.4 volt
Limite superiore (14.0V) per una batteria sigillata
Ripristino della carica completa a 13,0 V
10.8V disconnessione per bassa tensione
Connettiti di nuovo: 12.5V
Regolazione della temperatura per una batteria da 12 volt:
La deviazione standard da 25°C è -0,03 V per °C.
In sintesi
I regolatori di carica solare con PWM e MPPT offrono vantaggi e svantaggi. I regolatori MPPT sono adatti per sistemi solari più grandi perché hanno una maggiore efficienza, periodi di ricarica più rapidi, e una maggiore raccolta di energia. Per sistemi più piccoli, I controller PWM offrono un'alternativa conveniente e affidabile. Puoi scegliere saggiamente se sei a conoscenza delle variazioni e valuta i requisiti di sistema.
