Контроллер заряда солнечных батарей

Контроллер заряда солнечных панелей – это один из важнейших составляющих архитектуры солнечной электростанции. Он является связующим звеном между инвертором СЭС и ее буферной аккумуляторной батареей. 

Контроллер заряда АКБ предназначен для: 

• контроля заряда буферной АКБ оптимальными (правильными) значениями силы и напряжения зарядного электротока, предотвращения ее перегрева в процессе заряда;
•  предотвращения перезаряда («выкипания») аккумулятора;
•  предотвращения его слишком глубокого разряда, с риском потери номинальной ёмкости, и даже внутреннего короткого замыкания.

Благодаря наличию контроллера заряда АКБ, повышается надёжность работы оборудования СЭС, и в целом оно служит дольше.

Существуют следующие варианты контроллера заряда:

• C простейшим алгоритмом работы Включен/Выключен (ON/OFF).
• ШИМ – с алгоритмом учета широтно-импульсной модуляции.
• МРРТ – с алгоритмом слежения за точками максимальной мощности.
• Гибридные – сочетающие несколько алгоритмов контроля состояния АКБ.

Простейший контроллер заряда ON/OFF просто выключает заряд АКБ при экстремальных значениях зарядного тока, во избежание перегрева аккумулятора. Плюсом такого прибора является его привлекательная цена. Недостатком такого устройства является сложность добиться высоких уровней заряда АКБ, в результате чего она хронически остается недозаряженной, что отрицательно сказывается на сроках ее службы. Купить ON/OFF контроллер заряда целесообразно в тех ситуациях, когда планируется эксплуатировать СЭС при пониженных уровнях солнечной радиации (освещенности).

Контроллер заряда ШИМ способен понижать экстремальные значения зарядного тока, поступающего с солнечных панелей, до номинального (оптимального) значения, в результате чего обеспечивается непрерывный процесс заряда АКБ даже при самом активном солнце. Благодаря этому аккумуляторные батареи СЭС регулярно заряжаются до 100 %, и соответственно, служат дольше.

МРРТ контроллер заряда АКБ работает по несколько иному принципу программного анализа показателей системы. На основе анализа параметров сети МРРТ контроллер определяет наиболее оптимальный режим заряда/разряда АКБ, благодаря чему также обеспечивает качественную и полную зарядку аккумуляторных батарей СЭС. Отмечается, что энергоэффективность работы МРРТ контроллер заряда солнечных панелей до 30 % выше, чем у ШИМ контроллера. МРРТ контроллеры являются самыми популярными в Украине.

Гибридный контроллер заряда солнечных панелей – наиболее технически сложный прибор, способный к многофакторному анализу сети и формированию оптимального значения зарядного тока, поступающего из разных источников. Как правило, контролёры гибридного типа применяются в комбинированных «зеленых» электростанциях, которые имеют в своем составе как солнечные панели, так и ветрогенераторы.

Можно ли обойтись в составе солнечной электростанции без контроллера заряда АКБ? 

Технически, конечно, можно подключить напрямую солнечные панели к аккумуляторной батарее. Но, при этом следует быть готовым к таким регулярным неприятностям, как перегрев АКБ зарядными токами повышенного напряжения (при высокой солнечной активности), ее перезаряд, или, наоборот, критически сильный разряд, после которого «поднять» ее бывает проблематично. Такие стрессовые ситуации для свинцово-кислотных АКБ, повторяющиеся часто, очень быстро ее «убивают», что станет причиной дополнительных расходов на приобретение новых аккумуляторов.

При выборе контроллера солнечных панелей стоит учесть, что:

• его максимальное рабочее напряжение должно быть примерно на 20 % выше максимального рабочего напряжения солнечных батарей (на максимуме солнечной активности);
• его максимальная мощность должна обеспечивать заряд имеющихся АКБ в режиме максимальных зарядных токов (после полного разряда батареи).