Контроллеры с ШИМ

Простейшие контроллеры просто отключают источник энергии (солнечную батарею) при достижении напряжения на аккумуляторной батарее примерно 14,4 В (для АБ номинальным напряжением 12В). При снижении напряжения на АБ до примерно 12,5-13 В снова подключается солнечная батарея и заряд возобновляется. При этом максимальный уровень заряженности АБ при этом составляет 60-70%. При регулярном недозаряде происходит сульфатация пластин и резкое сокращение срока службы АБ.

Более продвинутые контроллеры на завершающей стадии заряда используют так называемую широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) тока заряда. При этом возможен заряд АБ до 100%.

4 стадии заряда от солнечной батареи

1. Заряд максимальным током: на этой стадии батарея получает весь ток, поступающий от солнечных модулей.

2. ШИМ заряд: когда напряжение на АБ достигает определенного уровня, контроллер начинает поддерживать постоянное напряжение за счет ШИМ тока заряда. Это предотвращает перегрев и газообразование в аккумуляторе. Ток постепенно уменьшается по мере заряда аккумуляторной батареи.

3. Выравнивание: Многие батареи с жидким электролитом улучшают свою работу при периодическом заряде до газообразования, при этом выравниваются напряжения на различных банках АБ и происходит очищение пластин и перемешивание электролита.

4. Поддерживающий заряд: Когда АБ полностью заряжена, зарядное напряжение уменьшается для предотвращения дальнейшего нагрева или газообразования в батарее. АБ поддерживается в заряженном состоянии.

К таким контроллерам относятся контроллеры, выпускаемые одним из лидеров на мировом рынке солнечных контроллеров заряда — немецкой компанией Steca Solar с током от 5 до 30 А и на напряжения 12 и 24В, различной степени сложности. Все контроллеры Steca имеют ШИМ тока заряда. Контроллеры серии PR на ток 10 и более ампер имеют жидкокристаллический многофункциональный индикатор. Почти все контроллеры имеют функцию определения степени заряженности аккумулятора, что позволяет выбирать режимы работы под конкретный аккумулятор, тем самым существенно продлевая срок его службы.

Аналогичные контроллеры выпускает также EPSolar (Китай). Это динамичная молодая компания разработала контроллеры, которые собрали лучшие и наиболее востребованные параметры солнечных контроллеров. Отличительной особенностью является высокое качество производства, применение самой современной элементной базы, наличие ряда дополнительных (по сравнению с контроллерами Steca Solar) функций. Особый интерес представляют контроллеры с таймерами на включение и выключение ночного освещения. Все контроллеры имеют ШИМ тока заряда. Наша компания продает контроллеры EP Solar с весны 2008 года, и за это время у наших покупателей вышло из строя только несколько контроллеров (причем большинство из-за несоблюдения режимов эксплуатации). По степени надежности эти контроллеры не уступают немецким Steca при гораздо меньшей цене.

В последнее время у ряда производителей появились доступные контроллеры с точкой слежения за максимальной мощностью, которые позволяют повысить выработку электроэнергии солнечными батареями в пасмурную погоду. Дополнительная информация об этих типах контроллеров находится здесь. Мы предлагаем контроллеры с MPPT производства американских компаний MorningStar и Outback. С 2009 года и у компании Steca модельном ряду появились контроллеры заряда для солнечных батарей с функцией слежения за точкой максимальной мощности солнечных модулей — Steca MPPT.