Regulatory ładowania słonecznego do ładowania akumulatorów i zarządzania energią
- Reguluje napięcie i prąd z paneli słonecznych
- Zawiera opcje kontrolerów MPPT i PWM
- Wspiera stabilne ładowanie systemów baterii słonecznych
Regulatory ładowania MPPT
MPPT lub „śledzenie punktu maksymalnej mocy” to sterowniki znacznie bardziej zaawansowane niż regulatory PWM, które pozwalają panelowi słonecznemu pracować w punkcie maksymalnej mocy lub, dokładniej, przy optymalnym napięciu dla maksymalnej mocy wyjściowej. Dzięki tej inteligentnej technologii regulatory ładowania słonecznego MPPT mogą być nawet o 30% bardziej efektywne, w zależności od napięcia podłączonego panelu słonecznego.
Zalety regulatorów ładowania MPPT
Regulatory ładowania MPPT przekształcają całe możliwe napięcie energii słonecznej w użyteczną energię elektryczną. Działają przy maksymalnym napięciu mocy (Pmp), które jest wyższe niż napięcie akumulatora. Maksymalna sprawność konwersji MPPT jest idealna w warunkach przerywanego nasłonecznienia i pochmurnej pogody oraz w zimnym klimacie, gdzie zwiększają wydajność modułu bardziej niż w ciepłej pogodzie.
Zwiększone pozyskiwanie energii
Regulatory MPPT działają przy napięciach paneli wyższych niż napięcie akumulatora i zwiększają pozyskiwanie energii z paneli słonecznych o 5 do 30% w porównaniu z regulatorami PWM, w zależności od warunków klimatycznych.
Napięcie i natężenie prądu paneli są regulowane przez regulator MPPT w ciągu dnia, tak aby maksymalizować moc wyjściową paneli (natężenie X napięcie).
Mniej ograniczeń modułu
Ponieważ regulatory MPPT działają na tablicach przy napięciach wyższych niż napięcie akumulatora, mogą być używane z szerszą gamą modułów słonecznych i konfiguracji tablic. Co więcej, mogą obsługiwać systemy z mniejszymi przekrojami przewodów.
Obsługa nadmiernie dużych tablic
W przeciwieństwie do regulatorów PWM, regulatory MPPT mogą obsługiwać nadmiernie duże panele, które w przeciwnym razie przekraczałyby maksymalne dopuszczalne limity mocy regulatora ładowania. Regulator robi to, ograniczając pobór prądu z paneli w okresach dnia, gdy dostarczana jest duża ilość energii słonecznej (zazwyczaj w środku dnia).
Chociaż energia z paneli jest ograniczana lub przycinana w środku dnia, nadmiernie duży zestaw jest w stanie dostarczyć więcej mocy we wczesnych i późnych godzinach dnia w porównaniu do mniejszych, nieprzekraczających rozmiarów zestawów.
Regulatory PWM do paneli słonecznych
Sterowniki PWM działają przy napięciu baterii; są tańsze; i sprawdzają się w miejscach, gdzie jest stałe, obfite i równomierne nasłonecznienie, a ekonomia sprzyja instalowaniu większej liczby paneli zamiast droższych komponentów „równoważących system”. Sterowniki PWM są prostsze, mniejsze i tańsze niż sterowniki MPPT, i idealne do systemów, w których nie zależy na wyciągnięciu każdego ostatniego wata energii z paneli fotowoltaicznych.
Zalety regulatorów ładowania PWM
Istnieją rzeczywiście sytuacje, w których kontroler PWM może być lepszym wyborem niż MPPT, a także czynniki, które mogą zmniejszyć lub zniwelować korzyści, jakie może przynieść MPPT. Najbardziej oczywistym czynnikiem jest koszt. Kontrolery MPPT zazwyczaj kosztują więcej niż ich odpowiedniki PWM.
Stosunkowo stała wydajność zbierania
Aplikacje ładowania o niskim poborze mocy (konkretnie niskim prądzie) mogą mieć taką samą lub lepszą efektywność pozyskiwania energii przy użyciu kontrolera PWM. Kontrolery PWM działają z relatywnie stałą efektywnością pozyskiwania energii niezależnie od wielkości systemu (przy równych warunkach efektywność będzie taka sama zarówno przy użyciu panelu 30W, jak i 300W). Regulatory MPPT zazwyczaj mają zauważalnie obniżoną efektywność pozyskiwania energii (w stosunku do ich szczytowej efektywności) podczas pracy w aplikacjach o niskiej mocy.
Bardziej ekonomiczne przy wyższych temperaturach
Największe korzyści z regulatora MPPT będą zauważalne w chłodniejszych klimatach (Vmp jest wyższe). Natomiast w cieplejszych klimatach Vmp jest obniżone. Spadek Vmp zmniejszy wydajność MPPT w porównaniu do PWM. Średnia temperatura otoczenia na miejscu instalacji może być na tyle wysoka, że zniweluje wszelkie zalety ładowania, jakie MPPT ma w porównaniu do PWM. W takiej sytuacji użycie MPPT nie byłoby ekonomiczne. Średnia temperatura na miejscu powinna być czynnikiem branym pod uwagę przy wyborze regulatora.
Niższy koszt
Systemy, w których moc wyjściowa tablicy jest znacznie większa niż pobór mocy przez obciążenia systemu, wskazują, że baterie będą spędzać większość czasu na pełnym lub prawie pełnym naładowaniu. Taki system może nie korzystać z zwiększonej zdolności pozyskiwania energii przez regulator MPPT. Gdy baterie systemu są pełne, nadmiar energii słonecznej pozostaje niewykorzystany. Korzyść z pozyskiwania energii przez MPPT może być w tej sytuacji zbędna, zwłaszcza jeśli autonomia nie jest czynnikiem.