Контролер заряду сонячних батарей

Контролер заряду сонячних панелей – один з найважливіших складових архітектури сонячної електростанції. Він є сполучною ланкою між інвертором СЕС та її буферною акумуляторною батареєю. 

Контролер заряду АКБ призначений для: 

• контролю заряду буферної АКБ оптимальними (правильними) значеннями сили та напруги зарядного електроструму, запобігання її перегріву в процесі заряду;
•  запобігання перезаряду («википанню») акумулятора;
•  запобігання його надто глибокого розряду, з ризиком втрати номінальної ємності, і навіть внутрішнього короткого замикання.

Завдяки наявності контролера заряду АКБ підвищується надійність роботи обладнання СЕС, і в цілому воно служить довше.

Існують такі варіанти контролера заряду:

• C найпростішим алгоритмом роботи Увімкнено/Вимкнено (ON/OFF).
• ШІМ - з алгоритмом обліку широтно-імпульсної модуляції.
• МРРТ - з алгоритмом стеження за точками максимальної потужності.
• Гібридні – що поєднують кілька алгоритмів контролю стану АКБ.

Найпростіший контролер заряду ON/OFF просто вимикає заряд АКБ при екстремальних значеннях зарядного струму, щоб уникнути перегрів акумулятора. Плюс такого приладу є його приваблива ціна. Недоліком такого пристрою є складність досягти високих рівнів заряду АКБ, внаслідок чого вона хронічно залишається недозарядженою, що негативно позначається на термінах її служби. Купити ON/OFF контролер заряду доцільно у тих ситуаціях, коли планується експлуатувати СЕС при знижених рівнях сонячної радіації (освітлення).

Контролер заряду ШІМ здатний знижувати екстремальні значення зарядного струму, що надходить із сонячних панелей, до номінального (оптимального) значення, внаслідок чого забезпечується безперервний процес заряду АКБ навіть при найактивнішому сонці. Завдяки цьому акумуляторні батареї СЕС регулярно заряджаються до 100 %, і, відповідно, служать довше.

МРРТ контролер заряду АКБ працює за дещо іншим принципом програмного аналізу показників системи. На основі аналізу параметрів мережі МРРТ контролер визначає найбільш оптимальний режим заряду/розряду АКБ, завдяки чому забезпечує якісну і повну зарядку акумуляторних батарей СЕС. Зазначається, що енергоефективність роботи МРРТ контролер заряду сонячних панелей до 30 % вище, ніж у ШІМ контролера. МРРТ контролери є найпопулярнішими в Україні.

Гібридний контролер заряду сонячних панелей – найбільш технічно складний прилад, здатний до багатофакторного аналізу мережі та формування оптимального значення зарядного струму, що надходить із різних джерел. Як правило, контролери гібридного типу застосовуються в комбінованих "зелених" електростанціях, які мають у своєму складі як сонячні панелі, так і вітрогенератори.

Чи можна обійтись у складі сонячної електростанції без контролера заряду АКБ? 

Технічно, звичайно, можна підключити сонячні панелі безпосередньо до акумуляторної батареї. Але, при цьому слід бути готовим до таких регулярних неприємностей, як перегрів АКБ зарядними струмами підвищеної напруги (при високій сонячній активності), її перезаряд, або, навпаки, критично сильний розряд, після якого «підняти» її буває проблематично. Такі стресові ситуації для свинцево-кислотних АКБ, які повторюються часто, дуже швидко її «вбивають», що стане причиною додаткових витрат на придбання нових акумуляторів.

При виборі контролера сонячних панелей варто врахувати, що:

• його максимальна робоча напруга повинна бути приблизно на 20 % вище за максимальну робочу напругу сонячних батарей (на максимумі сонячної активності);
• його максимальна потужність повинна забезпечувати заряд наявних АКБ в режимі максимального зарядного струма (після повного розряду батареї).