Wymagania dotyczące zgodności napięć paneli słonecznych i kontrolera
-- Przykłady z praktyki
Wymagania dotyczące zgodności napięć paneli słonecznych i kontrolera: Przykłady z praktyki
Krótka odpowiedź: Napięcia muszą być zgodne w dwóch punktach łączenia: napięcie na łączu paneli musi mieć odpowiedni przedział wartości w granicach przyjętych przez kontroler, a napięcie wyjściowe kontrolera musi odpowiadać nominalnemu napięciu baterii. Jeśli choć jeden z tych punktów nie zostanie uwzględniony, system albo nie będzie mogły się zacząć ładować, albo może dojść do uszkodzenia sprzętu. Poniżej przedstawione są dwa przykłady, ilustrujące te wymogi.
Punkt 1 – łącze między łączem paneli a wejściem kontrolera
Napięcie wejściowe kontrolera musi być kompatybilne z napięciem wyjściowym paneli, a kontroler musi móc absorbuować różnice w napięciu występujące w rzeczywistych warunkach. Napięcie wyjściowe paneli zmienia się w zależności od intensywności światła i temperatury komórek słonecznych: rośnie, gdy panel jest zimny i nie pracuje w pełnym obciążeniu. Dlatego decydujące jest napięcie na otwartym obwodzie panela, a nie tylko napięcie podczas normalnej pracy.
Controller typu MPPT (Maximum Power Point Tracking) radzi sobie z takimi zmianami poprzez monitorowanie napięcia i prądu szczytowego w czasie rzeczywistym, dzięki czemu może dostosować swoje działanie do zmieniających się warunków pracy. W przypadku kontrolerów z stałym progiem działania, takie zmiany powodują, że prąd i napięcie są ograniczone do ustalonego poziomu. W naszym zakładzie kontrola parametrów wejściowych odbywa się przed każdym kolejnym krokiem projektowania, a przy tym uwzględniamy możliwe najgorsze warunki (niskie napięcie na baterii), zamiast bazować wyłącznie na wartościach podanej na etykiecie baterii.
Połączenie 2 – wyjście kontrolera do baterii
Napięcie wyjściowe kontrolera odpowiada napięciu nominalnemu baterii. Bateria o napięciu 12 V wymaga kontrolera o napięciu 12 V; baterie o napięciu 24 V lub 48 V wymagają kontrolerów z odpowiednio dużym zakresem napięciowym. Nie istnieje żadna stacja konwertowania napięcia, która mogłaby kompensować nieszczęśliwe połączenie baterii z kontrolerem – profil ładowania jest dostosowany bezpośrednio do napięcia nominalnego baterii.
Przykład zastosowania: dwa panele o mocy 100 W i napięciu 18 V połączone paralelnie
– Napięcie wyjściowe pozostaje na poziomie 18 V. – Prąd ulega podwójnieniu (2 × 100 W / 18 V = 11,1 A). – W tym przypadku konieczny jest kontroler o napięciu wyjściowym przekraczającym 18 V i przepustowości co najmniej 15–20 A.
Napięcie wyjściowe wzrasta do 36 V. Prąd pozostaje na poziomie 5,6 A (100 W / 18 V). Wymagany jest kontroler z zasięgiem przekraczającym 36 V i minimalną przepustowością 5,6 A.
Możesz sam obliczyć wymagania kontrolera za pomocą kalkulatora do wyboru odpowiedniego modelu kontrolera. Informacje o konfiguracji połączeń elektrycznych znajdziesz w artykulech połączenia paneli w seriach i paralelach; informacje o różnicach w sposobie działania kontrolerów typu MPPT i PWM w zależności od napięcia dostępne są w artykule MPPT vs PWM controllers.
Co na tej stronie nie jest opisane
Na tej stronie omawiane są wymagania dotyczące zgodności napięć pomiędzy panelami, kontrolerem i akumulatorem w systemach oświetlenia zasilanych na prąd stały (DC). Nie są uwzględniane konfiguracje wewnętrzne akumulatora (w seriach i paralelach), ani urządzenia zasilane na prąd zmienny (AC).