Solarladeregler

Montage, Neigungswinkel

Wir werden kurz die Installation selbst beschreiben, wie Solarmodule angeschlossen werden, da Befestigungen und andere Nuancen ebenfalls separate Themen sind. Die Installation besteht darin, die Paneele am Rahmen zu befestigen, es gibt verschiedene Arten von Klemmen, Halterungen: auf Schiefer, auf Metall, auf Fliesen, versteckt auf der Dachummantelung.

Stützschienen, Klemmen, Klemmen (End- und Mittelschienen) werden für die ausgewählte Installationsoption gekauft oder sind im Kit enthalten.

Die Verbindungsstoßelemente bilden aus den Befestigungsschienen einen Rahmen.Es werden auch Anschlusselemente und Halter für Adern verwendet - sie kombinieren Aluminiumrahmen und erden sie, fixieren Kabel.

Wenn die Installation auf einem Dach mit Neigung erfolgt, ist der optimale Winkel für Paneele von 30 ... 40 ° in nördlichen Breiten größer, beispielsweise 45 °. Generell sollte für die Selbstreinigung von Modulen durch Regen der Winkel ab 15° betragen.

Diese Positionen werden durch Stützprofile geschaffen, die oft eine bequeme zusammenklappbare, einstellbare, drehbare Struktur bilden.

Bei ungleichmäßiger Beleuchtung des Arrays gibt das Panel an einem helleren Ort mehr Strom ab, der teilweise für die Erwärmung des weniger belasteten SB aufgewendet wird. Um dieses Phänomen zu beseitigen, werden Sperrdioden verwendet, die von innen zwischen die Ebenen gelötet werden.

Arbeitsprinzip

Wenn die Solarbatterie keinen Strom liefert, befindet sich der Controller im Schlafmodus. Es verbraucht kein Watt aus der Batterie. Nachdem das Sonnenlicht auf das Panel trifft, beginnt elektrischer Strom zum Controller zu fließen. Er muss einschalten. Die Anzeige-LED schaltet sich jedoch zusammen mit 2 schwachen Transistoren erst ein, wenn die Spannung 10 V erreicht.

Nach Erreichen dieser Spannung fließt der Strom durch die Schottky-Diode zur Batterie. Wenn die Spannung auf 14 V ansteigt, beginnt der Verstärker U1 zu arbeiten, wodurch der MOSFET-Transistor eingeschaltet wird. Infolgedessen erlischt die LED und zwei nicht leistungsstarke Transistoren schließen. Der Akku wird nicht aufgeladen. Zu diesem Zeitpunkt wird C2 entladen. Im Durchschnitt dauert es 3 Sekunden. Nachdem der Kondensator C2 entladen ist, wird die Hysterese U1 überwunden, der MOSFET schließt und die Batterie beginnt sich zu laden. Der Ladevorgang wird fortgesetzt, bis die Spannung auf den Schaltpegel ansteigt.

Der Ladevorgang erfolgt stoßweise.Gleichzeitig hängt die Dauer davon ab, wie hoch der Ladestrom des Akkus ist und wie leistungsstark die daran angeschlossenen Geräte sind. Der Ladevorgang wird fortgesetzt, bis die Spannung 14 V erreicht.

Die Schaltung schaltet sich in sehr kurzer Zeit ein. Seine Aufnahme wird durch die Ladezeit von C2 durch den Strom beeinflusst, der den Transistor Q3 begrenzt. Der Strom darf nicht mehr als 40 mA betragen.

Typen

An aus

Dieser Gerätetyp gilt als der einfachste und billigste. Seine einzige und wichtigste Aufgabe besteht darin, die Ladung der Batterie abzuschalten, wenn die maximale Spannung erreicht ist, um eine Überhitzung zu vermeiden.

Allerdings hat diese Art einen gewissen Nachteil, nämlich zu früh abzuschalten. Nach Erreichen des maximalen Stroms muss der Ladevorgang noch einige Stunden aufrechterhalten werden, und dieser Controller schaltet ihn sofort aus.

Infolgedessen beträgt die Batterieladung etwa 70 % des Maximums. Dies wirkt sich negativ auf die Batterie aus.

PWM

Dieser Typ ist ein erweitertes Ein/Aus. Das Upgrade besteht darin, dass es über ein integriertes Pulsweitenmodulationssystem (PWM) verfügt. Diese Funktion ermöglichte es dem Controller, bei Erreichen der maximalen Spannung die Stromversorgung nicht abzuschalten, sondern ihre Stärke zu reduzieren.

Aus diesem Grund wurde es möglich, das Gerät fast vollständig aufzuladen.

MPRT

Dieser Typ gilt derzeit als der fortschrittlichste. Die Essenz seiner Arbeit basiert auf der Tatsache, dass er in der Lage ist, den genauen Wert der maximalen Spannung für eine bestimmte Batterie zu bestimmen. Es überwacht kontinuierlich Strom und Spannung im System. Aufgrund der ständigen Erfassung dieser Parameter ist der Prozessor in der Lage, die optimalsten Werte für Strom und Spannung aufrechtzuerhalten, wodurch Sie maximale Leistung erzeugen können.

Gebrauchsanweisung

Bevor Sie die Anweisungen zur Verwendung des Controllers studieren, müssen Sie sich drei Parameter merken, die beim Betrieb dieser elektronischen Geräte beachtet werden müssen:

1. Die Eingangsspannung des Gerätes sollte 15 - 20 % höher sein als die Leerlaufspannung des Solarmoduls.
2. Bei PWM-Geräten (PWM) muss der Nennstrom den Kurzschlussstrom in den Leitungen zum Anschluss von Energiequellen um 10 % überschreiten.
3. MPPT - Der Regler muss der Kapazität des Systems entsprechen, plus 20 % dieses Werts.

Für den erfolgreichen Betrieb des Gerätes ist es notwendig, die Bedienungsanleitung zu studieren, die solchen elektronischen Geräten immer beiliegt.

Die Belehrung informiert den Verbraucher über Folgendes:

Sicherheitsanforderungen - Dieser Abschnitt definiert die Bedingungen, unter denen der Betrieb des Geräts nicht zu einem Stromschlag für den Verbraucher und anderen negativen Folgen führt.

Hier sind die wichtigsten:

• Vor der Installation und Konfiguration des Controllers müssen die Solarmodule und Batterien mittels Schaltgeräten vom Gerät getrennt werden.
• Verhindern Sie, dass Wasser in das elektronische Gerät eindringt;
• Kontaktverbindungen müssen fest angezogen werden, um eine Erwärmung während des Betriebs zu vermeiden.
• Technische Eigenschaften des Geräts - In diesem Abschnitt können Sie ein Gerät gemäß den Anforderungen an einen bestimmten Stromkreis und an einem bestimmten Installationsort auswählen.

In der Regel sind dies:

• Arten von Anpassungen und Einstellungen des Geräts;
• Betriebsarten des Geräts;
• Beschreibt die Bedienelemente und Anzeigen des Geräts.
• Installationsmethoden und -ort - Jeder Controller wird gemäß den Anforderungen des Herstellers montiert, wodurch Sie das Gerät lange und mit garantierter Qualität betreiben können.

Informationen werden gegeben über:

• Standort und räumliche Anordnung des Gerätes;
• Die Gesamtabmessungen werden bis zu technischen Netzwerken und Geräten sowie Elementen von Gebäudestrukturen in Bezug auf das montierte Gerät angegeben;
• Die Befestigungsmaße sind für die Befestigungspunkte des Geräts angegeben.
• Methoden der Einbindung in das System – dieser Abschnitt erklärt dem Verbraucher, zu welchem ​​Endgerät und wie die Verbindung hergestellt werden muss, um das elektronische Gerät zu starten.

Gemeldet:

• In welcher Reihenfolge sollte das Gerät in den Arbeitskreis aufgenommen werden;
• Ungültige Aktionen und Maßnahmen werden beim Einschalten des Geräts angezeigt.
• Das Einrichten des Geräts ist ein wichtiger Vorgang, von dem der Betrieb des gesamten Schemas eines Solarkraftwerks abhängt, seine Zuverlässigkeit.

In diesem Abschnitt erfahren Sie, wie Sie:

• Welche Anzeigen und wie signalisieren die Funktionsweise des Geräts und seine Fehlfunktionen;
• Es werden Informationen zur Einstellung der gewünschten Betriebsart des Geräts anhand von Tageszeit, Lastmodi und anderen Parametern gegeben.
• Schutzarten - In diesem Abschnitt wird angegeben, vor welchen Notbetriebsarten das Gerät geschützt ist.

Alternativ könnte dies sein:

• Kurzschlussschutz in der Leitung, die das Gerät mit dem Solarpanel verbindet;
• Überspannungschutz;
• Kurzschlussschutz in der Leitung, die das Gerät mit der Batterie verbindet;
• Falscher Anschluss von Solarmodulen (Verpolung);
• Falscher Batterieanschluss (Verpolung);
• Geräteüberhitzungsschutz;
• Schutz vor Hochspannung durch Gewitter oder andere atmosphärische Phänomene.
• Fehler und Störungen - In diesem Abschnitt erfahren Sie, wie Sie vorgehen sollten, wenn das Gerät aus irgendeinem Grund nicht richtig oder gar nicht funktioniert.

Die Verbindung wird betrachtet: eine Störung - eine mögliche Ursache einer Störung - eine Möglichkeit, die Störung zu beseitigen.

• Inspektion und Wartung - Dieser Abschnitt informiert darüber, welche Vorbeugungsmaßnahmen getroffen werden müssen, um einen störungsfreien Betrieb des Geräts zu gewährleisten.
• Gewährleistungsverpflichtungen - bezeichnet den Zeitraum, in dem das Gerät auf Kosten des Geräteherstellers repariert werden kann, sofern es bestimmungsgemäß gemäß der Bedienungsanleitung verwendet wird.

Sorten

Heute gibt es mehrere Arten von Ladereglern. Betrachten wir einige von ihnen.

MPPT-Controller

Diese Abkürzung steht für Maximum Power Point Tracking, also das Überwachen oder Verfolgen des Punktes, an dem die Leistung maximal ist. Solche Geräte sind in der Lage, die Spannung des Solarpanels auf die Spannung der Batterie zu senken. In diesem Szenario sinkt die Stromstärke der Solarbatterie, wodurch der Querschnitt der Drähte reduziert und die Baukosten gesenkt werden können. Die Verwendung dieses Controllers ermöglicht es Ihnen auch, den Akku zu laden, wenn nicht genügend Sonnenlicht vorhanden ist, beispielsweise bei schlechtem Wetter. oder früh morgens und am Abend. Aufgrund seiner Vielseitigkeit ist er am weitesten verbreitet. Wird für die serielle Verbindung verwendet. Der MPPT-Controller hat eine ziemlich breite Palette von Einstellungen, die das effizienteste Laden gewährleisten.

Gerätespezifikationen:

• Die Kosten für solche Geräte sind hoch, aber sie rechnen sich bei der Verwendung von Solarmodulen über 1000 Watt.
• Die Gesamteingangsspannung zum Controller kann 200 V erreichen, was bedeutet, dass mehrere Solarmodule in Reihe an den Controller angeschlossen werden können, im Durchschnitt bis zu 5. Bei bewölktem Wetter bleibt die Gesamtspannung der in Reihe geschalteten Panels hoch, was sorgt für eine unterbrechungsfreie Stromversorgung.
• Dieser Controller kann mit einer nicht standardmäßigen Spannung arbeiten, z. B. 28 V.
• Der Wirkungsgrad von MPPT-Reglern erreicht 98 %, was bedeutet, dass fast die gesamte Sonnenenergie in elektrische Energie umgewandelt wird.
• Möglichkeit, Batterien verschiedener Typen anzuschließen, wie Blei, Lithium-Eisen-Phosphat und andere.
• Der maximale Ladestrom beträgt 100 A, bei einem bestimmten Stromwert kann die maximale Ausgangsleistung des Controllers 11 kW erreichen.
• Grundsätzlich können alle Modelle von MPPT-Controllern bei Temperaturen von -40 bis 60 Grad betrieben werden.
• Um mit dem Laden der Batterie zu beginnen, ist eine Mindestspannung von 5 V erforderlich.
• Einige Modelle können gleichzeitig mit einem Hybrid-Wechselrichter arbeiten.

Regler dieser Art können sowohl in Gewerbebetrieben als auch in Landhäusern eingesetzt werden, da es verschiedene Modelle mit unterschiedlicher Leistung gibt. Für ein Landhaus eignet sich ein MPPT-Regler mit einer maximalen Leistung von 3,2 kW bei einer maximalen Eingangsspannung von 100 V. In großen Stückzahlen werden viel leistungsstärkere Regler verwendet.

PWM-Controller

Die Technologie dieses Geräts ist einfacher als MPPT.Das Funktionsprinzip eines solchen Geräts besteht darin, dass, während die Batteriespannung unter dem Grenzwert von 14,4 V liegt, die Solarbatterie fast direkt an die Batterie angeschlossen ist und die Ladung schnell genug erfolgt, nachdem der Wert erreicht ist, wird der Regler abgesenkt die Batteriespannung auf 13,7 V, um die Batterie vollständig aufzuladen.

Gerätespezifikationen:

• Die Eingangsspannung beträgt nicht mehr als 140 V.
• Arbeiten Sie mit Solarmodulen für 12 und 24 V.
• Der Wirkungsgrad liegt bei nahezu 100 %.
• Fähigkeit, mit einer Vielzahl von Batterien verschiedener Typen zu arbeiten.
• Der maximale Eingangsstrom erreicht 60 A.
• Betriebstemperatur -25 bis 55 ºC.
• Die Möglichkeit, den Akku von Grund auf aufzuladen.

Daher werden PWM-Regler am häufigsten eingesetzt, wenn die Last nicht sehr groß ist und die Sonnenenergie ausreicht. Solche Geräte eignen sich eher für Besitzer kleiner Landhäuser, in denen Sonnenkollektoren mit geringer Leistung installiert sind.

Der MPPT-Controller ist, wie oben erwähnt, bei weitem der beliebteste, da er einen hohen Wirkungsgrad hat und auch bei fehlendem Sonnenlicht arbeiten kann. Der MPPT-Controller kann auch mit erhöhter Leistung betrieben werden, ideal für ein großes Landhaus. Bei der Auswahl eines bestimmten Typs müssen Sie jedoch die Höhe des Eingangs- und Ausgangsstroms sowie den Grad der Leistungs- und Spannungsanzeigen berücksichtigen.

Die Installation eines MPPT-Controllers in kleinen Bereichen ist unpraktisch, da es sich nicht auszahlt. Wenn die Gesamtspannung der Solarbatterie mehr als 140 V beträgt, sollte ein MPPT-Regler verwendet werden. PWM-Controller sind am günstigsten, da ihr Preis bei 800 Rubel beginnt.Es gibt Modelle für 10.000, wenn die Kosten für einen MPPT-Controller ungefähr 25.000 betragen.

Selbstgebauter Controller: Funktionen, Zubehör

Das Gerät ist für den Betrieb mit nur einem Solarpanel ausgelegt, das einen Strom mit einer Kraft von nicht mehr als 4 A erzeugt. Die Kapazität der Batterie, deren Ladung vom Controller gesteuert wird, beträgt 3.000 Ah.

Für die Herstellung des Controllers müssen Sie die folgenden Elemente vorbereiten:

• 2 Chips: LM385-2.5 und TLC271 (ist ein Operationsverstärker);
• 3 Kondensatoren: C1 und C2 sind Low-Power, haben 100n; C3 hat eine Kapazität von 1000 u, ausgelegt für 16 V;
• 1 Anzeige-LED (D1);
• 1 Schottky-Diode;
• 1 Diode SB540. Stattdessen können Sie jede Diode verwenden, Hauptsache, sie hält dem maximalen Strom der Solarbatterie stand;
• 3 Transistoren: BUZ11 (Q1), BC548 (Q2), BC556 (Q3);
• 10 Widerstände (R1 - 1k5, R2 - 100, R3 - 68k, R4 und R5 - 10k, R6 - 220k, R7 - 100k, R8 - 92k, R9 - 10k, R10 - 92k). Alle von ihnen können 5% betragen. Wenn Sie mehr Genauigkeit wünschen, können Sie 1% Widerstände nehmen.

Wo und wie wird Sonnenenergie genutzt?

Flexible Paneele werden in verschiedenen Bereichen eingesetzt. Bevor Sie ein Projekt zur Energieversorgung zu Hause mit diesen Solarmodulen erstellen, informieren Sie sich, wo sie eingesetzt werden und welche Besonderheiten sie in unserem Klima haben.

Umfang der Sonnenkollektoren

Die Verwendung von flexiblen Solarmodulen ist sehr weit verbreitet. Sie werden erfolgreich in der Elektronik, der Elektrifizierung von Gebäuden, im Automobil- und Flugzeugbau sowie in Weltraumobjekten eingesetzt.

Im Bauwesen werden solche Paneele verwendet, um Wohn- und Industriegebäude mit Strom zu versorgen.

Tragbare Ladegeräte auf Basis flexibler Solarzellen sind für jedermann erhältlich und werden überall verkauft.Große flexible Touristenpanels zur weltweiten Stromerzeugung sind bei Reisenden sehr beliebt.

Eine sehr ungewöhnliche, aber praktische Idee ist es, das Gleisbett als Basis für flexible Batterien zu verwenden. Spezielle Elemente sind vor Stößen geschützt und haben keine Angst vor schweren Lasten.

Diese Idee wurde bereits umgesetzt. Die "Solar"-Straße versorgt die umliegenden Dörfer mit Energie, ohne einen einzigen zusätzlichen Meter Land zu beanspruchen.

Merkmale der Verwendung von flexiblen amorphen Platten

Diejenigen, die planen, flexible Solarmodule als Stromquelle für ihr Zuhause zu nutzen, sollten sich der Besonderheiten ihres Betriebs bewusst sein.

Solarmodule mit flexibler Metallbasis werden dort eingesetzt, wo erhöhte Anforderungen an die Verschleißfestigkeit von Kleinstkraftwerken gestellt werden:

Zunächst stellt sich den Anwendern die Frage, was tun im Winter, wenn die Tageslichtstunden kurz sind und nicht genug Strom für das Funktionieren aller Geräte vorhanden ist?

Ja, bei bewölktem Wetter und kurzen Tageslichtstunden wird die Leistung der Module reduziert. Gut, wenn es eine Alternative in Form der Möglichkeit gibt, auf eine zentrale Stromversorgung umzusteigen. Wenn nicht, müssen Sie sich mit Batterien eindecken und sie an Tagen mit gutem Wetter aufladen.

Ein interessantes Merkmal von Sonnenkollektoren ist, dass ihre Effizienz erheblich abnimmt, wenn die Fotozelle erhitzt wird.

Die Anzahl der klaren Tage pro Jahr variiert je nach Region. Im Süden ist es natürlich sinnvoller, flexible Batterien zu verwenden, da dort die Sonne länger und öfter scheint.

Da die Erde im Laufe des Tages ihre Position relativ zur Sonne ändert, ist es besser, die Paneele universell zu platzieren - also auf der Südseite in einem Winkel von etwa 35-40 Grad. Diese Position wird sowohl in den Morgen- und Abendstunden als auch mittags relevant sein.

Warum sollten Sie die Ladung kontrollieren und wie funktioniert der Solarladeregler?

Hauptgründe:

1. Lässt den Akku länger halten! Überladung kann zu einer Explosion führen.
2. Jede Batterie arbeitet mit einer bestimmten Spannung. Mit dem Controller können Sie das gewünschte U auswählen.

Der Laderegler trennt die Batterie auch von Verbrauchsgeräten, wenn diese sehr niedrig ist. Außerdem trennt es die Batterie von der Solarzelle, wenn diese voll geladen ist.

Somit tritt eine Versicherung ein und der Betrieb des Systems wird sicherer.

Das Funktionsprinzip ist denkbar einfach. Das Gerät hilft, das Gleichgewicht zu halten und verhindert, dass die Spannung zu stark abfällt oder ansteigt.

Arten von Controllern zum Laden von Solarbatterien

1. Hausgemacht.
2. MRRT.
3. An aus.
4. Hybriden.
5. PWM-Typen.

Im Folgenden beschreiben wir kurz diese Optionen für Lithium- und andere Batterien.

DIY-Controller

Wenn Erfahrung und Fähigkeiten in der Funkelektronik vorhanden sind, kann dieses Gerät unabhängig hergestellt werden. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass ein solches Gerät einen hohen Wirkungsgrad hat. Ein selbstgebautes Gerät ist höchstwahrscheinlich geeignet, wenn Ihre Station eine geringe Leistung hat.

Um dieses Ladegerät zu bauen, müssen Sie seinen Schaltkreis finden. Beachten Sie jedoch, dass der Fehler 0,1 betragen sollte.

Hier ist ein einfaches Diagramm.

MPRT

Kann die größte Ladeleistungsgrenze überwachen. In der Software befindet sich ein Algorithmus, mit dem Sie den Spannungs- und Strompegel verfolgen können.Es findet ein gewisses Gleichgewicht, in dem die gesamte Installation mit maximaler Effizienz arbeitet.

Das mppt-Gerät gilt als eines der besten und fortschrittlichsten bis heute. Im Gegensatz zu PMW erhöht es die Systemeffizienz um 35 %. Ein solches Gerät ist geeignet, wenn Sie viele Sonnenkollektoren haben.

Instrumententyp ONOF

Es ist das einfachste auf dem Markt. Es hat nicht so viele Funktionen wie die anderen. Das Gerät schaltet die Batterieladung ab, sobald die Spannung auf das Maximum ansteigt.

Leider kann diese Art von Solarladeregler nicht zu 100 % laden. Sobald der Strom auf das Maximum springt, erfolgt eine Abschaltung. Infolgedessen verkürzt eine unvollständige Ladung die Nutzungsdauer.

Hybriden

Wendet Daten auf das Instrument an, wenn zwei Arten von Stromquellen vorhanden sind, z. B. Sonne und Wind. Ihr Aufbau basiert auf PWM und MPPT. Der Hauptunterschied zu ähnlichen Geräten besteht in den Eigenschaften von Strom und Spannung.

Sein Zweck ist es, die Last auszugleichen, die zur Batterie geht. Dies liegt an dem ungleichmäßigen Stromfluss der Windgeneratoren. Dadurch kann die Lebensdauer von Energiespeichern erheblich verkürzt werden.

PWM oder PWM

Der Betrieb basiert auf einer Pulsweitenmodulation des Stroms. Ermöglicht Ihnen, das Problem des unvollständigen Ladens zu lösen. Es senkt den Strom und bringt dadurch die Wiederaufladung auf 100 %.

Durch den PWM-Betrieb kommt es zu keiner Überhitzung der Batterie. Dadurch gilt diese Solarsteuerung als sehr effektiv.

Arten von Solarreglern

In der modernen Welt gibt es drei Arten von Controllern:

- An aus;

-PWM;

– MPPT-Regler;

On-Off ist die einfachste Lösung zum Laden, ein solcher Controller verbindet die Solarmodule direkt mit der Batterie, wenn ihre Spannung 14,5 Volt erreicht. Diese Spannung zeigt jedoch nicht an, dass die Batterie vollständig geladen ist. Dazu müssen Sie den Strom einige Zeit aufrechterhalten, damit der Akku die für eine vollständige Ladung erforderliche Energie gewinnt. Das Ergebnis ist eine chronische Unterladung der Batterien und eine verkürzte Batterielebensdauer.

PWM-Controller halten die zum Laden der Batterie erforderliche Spannung aufrecht, indem sie den Überschuss einfach „abschneiden“. Somit wird das Gerät unabhängig von der von der Solarbatterie gelieferten Spannung geladen. Die Hauptbedingung ist, dass sie höher als für die Ladung erforderlich ist. Bei 12-V-Batterien beträgt die Spannung im vollständig geladenen Zustand 14,5 V und die Spannung im entladenen Zustand etwa 11 V. Diese Art von Controller ist einfacher als der MPPT, hat jedoch einen geringeren Wirkungsgrad. Sie ermöglichen es Ihnen, die Batterie zu 100 % ihrer Kapazität zu füllen, was einen erheblichen Vorteil gegenüber Systemen wie "On-Off" bietet.

MPPT-Controller - verfügt über ein komplexeres Gerät, das den Betriebsmodus der Solarbatterie analysieren kann. Sein vollständiger Name klingt wie „Maximum Power Point Tracking“, was auf Russisch „Maximum Power Point Tracking“ bedeutet. Die Leistung, die ein Panel abgibt, hängt stark von der Lichtmenge ab, die darauf fällt.

Tatsache ist, dass der PWM-Controller den Zustand der Panels in keiner Weise analysiert, sondern nur die notwendigen Spannungen zum Laden des Akkus erzeugt. MPPT überwacht ihn sowie die vom Solarpanel erzeugten Ströme und bildet die Ausgangsparameter, die optimal zum Laden von Akkumulatoren sind.Dadurch wird der Strom im Eingangskreis reduziert: vom Solarpanel zum Controller, und die Energie wird rationeller genutzt.

Welche Arten von Controller-Modulen gibt es?

Vor der Auswahl eines Ladereglers ist es nicht überflüssig, die wichtigsten technischen Eigenschaften der Geräte zu verstehen. Der Hauptunterschied zwischen gängigen Modellen von Solarladereglern besteht in der Methode zur Umgehung der Spannungsbegrenzung. Es gibt auch funktionale Eigenschaften, die sich direkt auf die Praktikabilität und Benutzerfreundlichkeit von "intelligenter" Elektronik auswirken. Betrachten Sie die beliebten und beliebten Arten von Controllern für moderne Solarsysteme.

1) Ein/Aus-Regler

Die primitivste und unzuverlässigste Art, Energieressourcen zu verteilen. Der Hauptnachteil besteht darin, dass die Speicherkapazität auf 70–90 % der tatsächlichen Nennkapazität aufgeladen wird. Die Hauptaufgabe von On/Off-Modellen besteht darin, eine Überhitzung und Überladung des Akkus zu verhindern. Der Regler für die Solarbatterie sperrt das Nachladen, wenn der Grenzwert der "über" kommenden Spannung erreicht wird. Dies geschieht normalerweise bei 14,4 V.

Solche Solarregler verwenden eine veraltete Funktion, um den Lademodus automatisch auszuschalten, wenn die maximalen Anzeigen des erzeugten elektrischen Stroms erreicht sind, wodurch die Batterie nicht zu 100% aufgeladen werden kann. Aus diesem Grund kommt es zu einer ständigen Verknappung der Energieressourcen, was sich negativ auf die Batterielebensdauer auswirkt. Daher ist von der Verwendung solcher Solarregler bei der Installation teurer Solaranlagen abzuraten.

2) PWM-Controller (PWM)

Pulsweitenmodulations-Steuerschaltungen machen ihre Arbeit viel besser als On/Off-Geräte. PWM-Controller verhindern eine übermäßige Überhitzung der Batterie in kritischen Situationen, erhöhen die Fähigkeit, eine elektrische Ladung aufzunehmen, und steuern den Prozess des Energieaustauschs innerhalb des Systems. Der PWM-Controller erfüllt zusätzlich eine Reihe weiterer nützlicher Funktionen:

• ausgestattet mit einem speziellen Sensor zur Berücksichtigung der Temperatur des Elektrolyten;
• berechnet Temperaturkompensationen bei verschiedenen Ladespannungen;
• unterstützt die Arbeit mit verschiedenen Arten von Lagertanks für den Haushalt (GEL, AGM, Flüssigsäure).

Solange die Spannung unter 14,4 V liegt, ist der Akku direkt mit dem Solarpanel verbunden, wodurch der Ladevorgang sehr schnell erfolgt. Wenn die Anzeigen den maximal zulässigen Wert überschreiten, senkt der Solarregler die Spannung automatisch auf 13,7 V - in diesem Fall wird der Ladevorgang nicht unterbrochen und die Batterie wird zu 100% geladen. Die Betriebstemperatur des Geräts reicht von -25℃ bis 55℃.

3) MPPT-Regler

Dieser Reglertyp überwacht ständig den Strom und die Spannung im System, das Funktionsprinzip basiert auf der Erkennung des Punkts "maximale Leistung". Was bringt es in der Praxis? Die Verwendung eines MPPT-Controllers ist vorteilhaft, da Sie damit die Überspannung von den Fotozellen beseitigen können.

Diese Reglermodelle verwenden in jedem einzelnen Zyklus des Batterieladevorgangs eine Impulsbreitenumwandlung, wodurch Sie die Leistung von Solarmodulen erhöhen können. Im Durchschnitt liegen die Einsparungen bei etwa 10-30%

Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass der Ausgangsstrom der Batterie immer höher ist als der Eingangsstrom, der von den Fotozellen kommt.

Die MPPT-Technologie gewährleistet das Aufladen der Batterie auch bei bewölktem Wetter und unzureichender Sonneneinstrahlung. Sinnvoller ist der Einsatz solcher Regler in Solaranlagen ab einer Leistung von 1000 W. Der MPPT-Controller unterstützt den Betrieb mit nicht standardmäßigen Spannungen (28 V oder andere Werte). Der Wirkungsgrad wird auf einem Niveau von 96-98 % gehalten, was bedeutet, dass fast alle Sonnenressourcen in Gleichstrom umgewandelt werden. Der MPPT-Regler gilt als die beste und zuverlässigste Option für heimische Solaranlagen.

4) Hybridladeregler

Dies ist die beste Option, wenn als Kraftwerk für ein Privathaus ein kombiniertes Stromversorgungssystem verwendet wird, das aus einer Solaranlage und einem Windgenerator besteht. Hybridgeräte können mit MPPT- oder PWM-Technologie betrieben werden, aber die Strom-Spannungs-Eigenschaften sind unterschiedlich.

Windkraftanlagen produzieren ungleichmäßig Strom, was zu einer instabilen Belastung der Batterien führt – sie arbeiten im sogenannten „Stressmodus“. Beim Auftreten einer kritischen Last entlädt der Hybrid-Solarregler überschüssige Energie über spezielle Heizelemente, die separat an das System angeschlossen werden.

Controller-Anforderungen.

Wenn Solarmodule eine große Anzahl von Verbrauchern mit Energie versorgen müssen, ist ein selbstgebauter Hybrid-Batterieladeregler keine gute Option - in Bezug auf die Zuverlässigkeit wird er Industriegeräten immer noch deutlich unterlegen sein. Für den Hausgebrauch kann jedoch eine Mikroschaltung zusammengebaut werden - ihre Schaltung ist einfach.

Es erfüllt nur zwei Aufgaben:

• verhindert, dass Batterien überladen werden, was zu einer Explosion führen könnte;
• eliminiert die vollständige Entladung der Batterien, wonach es unmöglich wird, sie wieder aufzuladen.

Nach dem Lesen von Testberichten zu teuren Modellen kann man sich leicht vergewissern, dass sich genau das hinter großen Worten und Werbeslogans verbirgt. Dem Mikroschaltkreis selbst die entsprechende Funktionalität zu verleihen, ist eine machbare Aufgabe; Hauptsache, es werden hochwertige Teile verwendet, damit der Hybrid-Batterieladeregler aus den Panels während des Betriebs nicht durchbrennt.

An hochwertige Heimwerkergeräte werden folgende Anforderungen gestellt:

• es sollte nach der Formel 1.2P≤UxI funktionieren, wobei P die Gesamtleistung aller Fotozellen, I der Ausgangsstrom und U die Spannung im Netz bei leeren Batterien ist;
• das maximale U am Eingang muss in Ruhezeit gleich der Gesamtspannung aller Batterien sein.

Wenn Sie das Gerät mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen, müssen Sie die Überprüfung der gefundenen Option lesen und sicherstellen, dass die Schaltung diese Parameter erfüllt.

Aufbau einer einfachen Steuerung.

Während Sie mit einem Hybrid-Laderegler mehrere Spannungsquellen anschließen können, eignet sich ein einfacher für Systeme, die nur Solarmodule enthalten. Es kann verwendet werden, um Netze mit einer geringen Anzahl von Energieverbrauchern mit Strom zu versorgen. Seine Schaltung besteht aus elektrischen Standardelementen: Tasten, Kondensatoren, Widerständen, einem Transistor und einem Komparator zur Einstellung.

Das Funktionsprinzip des Geräts ist einfach: Es erkennt den Ladezustand der angeschlossenen Batterien und stoppt den Ladevorgang, wenn die Spannung ihren Maximalwert erreicht. Wenn es fällt, wird der Ladevorgang fortgesetzt.Die Stromaufnahme stoppt, wenn U den Mindestwert (11 V) erreicht – dadurch können die Zellen nicht vollständig entladen werden, wenn nicht genügend Sonnenenergie vorhanden ist.

Die Eigenschaften solcher Solarpanel-Geräte sind wie folgt:

• Standard-Eingangsstrom U - 13,8 V, einstellbar;
• Batterietrennung erfolgt, wenn U kleiner als 11 V ist;
• der Ladevorgang wird bei einer Batteriespannung von 12,5 V fortgesetzt;
• Komparator TLC 339 wird verwendet;
• bei einem Strom von 0,5 A fällt die Spannung um maximal 20 mV ab.

Hybrid-Version mit eigenen Händen.

Ein fortschrittlicher Hybrid-Solarregler ermöglicht es Ihnen, Energie rund um die Uhr zu nutzen - wenn keine Sonne scheint, wird Gleichstrom von einem Windgenerator geliefert. Die Geräteschaltung enthält Trimmer, die zum Einstellen von Parametern verwendet werden. Die Umschaltung erfolgt über ein Relais, das über Transistortasten angesteuert wird.

Ansonsten unterscheidet sich die Hybrid-Version nicht von der einfachen. Die Schaltung hat die gleichen Parameter, das Funktionsprinzip ist ähnlich. Sie müssen mehr Teile verwenden, daher ist der Zusammenbau schwieriger. Für jedes verwendete Element lohnt es sich, die Rezension zu lesen, um sich von seiner Qualität zu überzeugen.

Wenn Sie einen Controller benötigen

Bisher war Solarenergie (auf Haushaltsebene) auf die Schaffung von Photovoltaikmodulen mit relativ geringer Leistung beschränkt. Aber unabhängig von der Konstruktion des fotoelektrischen Wandlers von Sonnenlicht in Strom ist dieses Gerät mit einem Modul ausgestattet, das als Solarbatterie-Laderegler bezeichnet wird.

Tatsächlich umfasst das Installationsschema für die Photosynthese von Sonnenlicht eine wiederaufladbare Batterie - eine Speichervorrichtung für Energie, die von einem Solarpanel empfangen wird.Es ist diese sekundäre Energiequelle, die hauptsächlich von der Steuerung bedient wird.

Als nächstes werden wir das Gerät und die Funktionsprinzipien dieses Geräts verstehen und darüber sprechen, wie es angeschlossen wird.

Der Bedarf an diesem Gerät lässt sich auf folgende Punkte reduzieren:

1. Die Batterieladung ist mehrstufig;
2. Einstellen des Ein- / Aus-Akkus beim Laden / Entladen des Geräts;
3. Anschließen der Batterie bei maximaler Ladung;
4. Anschließen der Ladung von Fotozellen im automatischen Modus.

Der Batterieladeregler für Solargeräte ist wichtig, da die Leistung aller seiner Funktionen in gutem Zustand die Lebensdauer der eingebauten Batterie erheblich erhöht.

Besonderheiten

Laderegler haben mehrere wichtige Funktionen. Am wichtigsten sind die Schutzfunktionen, die dazu dienen, die Zuverlässigkeit des Betriebs dieses Geräts zu erhöhen.

Es sollten die häufigsten Arten des Schutzes in solchen Strukturen beachtet werden:

Geräte sind mit einem zuverlässigen Schutz gegen falsche Polarität ausgestattet;
Es ist sehr wichtig, die Möglichkeit von Kurzschlüssen in der Last und am Eingang zu verhindern, daher bieten die Hersteller den Steuerungen einen zuverlässigen Schutz gegen solche Situationen.
wichtig ist der Schutz des Geräts vor Blitzschlag sowie verschiedenen Überhitzungserscheinungen;
Controller-Designs sind mit einem speziellen Schutz gegen Überspannung und Batterieentladung in der Nacht ausgestattet.

Zusätzlich ist das Gerät mit diversen elektronischen Sicherungen und speziellen Informationsdisplays ausgestattet. Der Monitor ermöglicht es Ihnen, die notwendigen Informationen über den Zustand der Batterie und des gesamten Systems herauszufinden.

Darüber hinaus werden viele weitere wichtige Informationen auf dem Bildschirm angezeigt: Akkuspannung, Ladezustand und vieles mehr. Das Design vieler Controller-Modelle enthält spezielle Timer, aufgrund derer der Nachtmodus des Geräts aktiviert wird. Das Design vieler Controller-Modelle enthält spezielle Timer, aufgrund derer der Nachtmodus des Geräts aktiviert wird.

Das Design vieler Controller-Modelle enthält spezielle Timer, aufgrund derer der Nachtmodus des Geräts aktiviert wird.

Darüber hinaus gibt es komplexere Modelle solcher Geräte, die gleichzeitig den Betrieb von zwei unabhängigen Batterien steuern können. Im Namen solcher Geräte gibt es ein Präfix Duo.