Як сонячні складні сумки насправді виробляють електроенергію?

Як портативні сонячні панелі насправді виробляють електроенергію?

Портативні сонячні панелі працюють, захоплюючи сонячне світло і перетворюючи його в корисну електрику за допомогою пристрою, який називається контролером заряду або регулятором. Потім контролер підключається до акумулятора, зберігаючи його зарядженим.

Що таке сонячний кондиціонер?

Сонячний кондиціонер гарантує, що електроенергія, вироблена сонячною панеллю, розумно передається на батарею таким чином, що відповідає хімічному складу батареї та рівню заряду.

Хороший регулятор буде мати багатоступінчастий алгоритм зарядки (зазвичай 5 або 6 ступенів) і надавати різні програми для різних типів акумуляторів. Сучасні високоякісні регулятори будуть включати спеціальні програми для літієвих батарей, тоді як багато старі або дешевші моделі будуть обмежені AGM, гелевими та вологими батареями. Важливо, щоб ви використовували правильну програму для вашого типу акумулятора.

Сонячний регулятор хорошої якості буде включати в себе ряд електронних захисних схем для захисту батареї, включаючи захист від зворотної полярності, захист від короткого замикання, захист від зворотного струму, захист від перезаряду, захист від перехідної напруги та захист від перегріву.

Типи сонячних регуляторів

Існує два основних типи сонячних кондиціонерів, доступних для портативних сонячних панелей. Широтно-імпульсна модуляція (PWM) і відстеження точки максимальної потужності (MPPT). Усі вони мають свої переваги та недоліки, що означає, що кожен підходить для різних ситуацій кемпінгу.

широтно-імпульсна модуляція (ШІМ)

Широтно-імпульсна модуляція (PWM), регулятор має пряме з'єднання між сонячною панеллю та акумулятором і використовує механізм швидкого перемикання для регулювання заряду, що надходить в акумулятор. Перемикач залишається повністю відкритим, доки батарея не досягне напруги поглинача, і в цей момент перемикач починає відкриватися і замикатися сотні разів на секунду, щоб зменшити струм, зберігаючи напругу постійною.

Теоретично, такий тип підключення знижує ефективність сонячної панелі, оскільки напруга панелі знижується, щоб відповідати напрузі батареї. Однак у випадку портативних сонячних панелей для кемпінгу практичний ефект мінімальний, оскільки в більшості випадків максимальна напруга панелі становить лише близько 18 В (і зменшується в міру нагрівання панелі), тоді як напруга акумулятора зазвичай становить від 12 до 13 В. (AGM) або 13-14,5 В (літій).

Незважаючи на невелику втрату в ефективності, ШІМ-регулятори зазвичай вважаються кращим вибором для поєднання з портативними сонячними панелями. Переваги ШІМ-регуляторів у порівнянні з їхніми аналогами MPPT полягають у меншій вазі та більшій надійності, що є ключовими міркуваннями під час тривалих періодів часу або у віддалених районах, де обслуговування може бути нелегко доступним і може бути важко знайти альтернативний регулятор.

Відстеження максимальної точки потужності (MPPT)

Максимальна точка відстеження точки живлення MPPT, регулятор має можливість перетворювати надлишкову напругу в додатковий струм при потрібних умовах.

Контролер MPPT буде постійно контролювати напругу панелі, яка постійно змінюється залежно від таких факторів, як тепло панелі, погодні умови та положення сонця. Він використовує повну напругу панелі для обчислення (відстеження) найкращої комбінації напруги та струму, а потім зменшує напругу, щоб відповідати напрузі зарядки акумулятора, щоб він міг подавати додатковий струм до акумулятора (запам’ятайте потужність = напруга x струм) .

Але є важливе застереження, яке зменшує практичну дію контролерів MPPT для портативних сонячних панелей. Щоб отримати реальну користь від контролера MPPT, напруга на панелі має бути принаймні на 4-5 вольт вище, ніж напруга заряду акумулятора. Враховуючи, що більшість портативних сонячних панелей мають максимальну напругу близько 18-20 В, яка може впасти до 15-17 В, коли вони нагріваються, тоді як більшість батарей AGM мають напругу 12-13 В, а більшість літієвих батарей - 13-14,5 В протягом цього часу, різниці напруг недостатньо для того, щоб функція MPPT дійсно вплинула на зарядний струм.

У порівнянні з ШІМ-контролерами, MPPT-контролери мають недолік у тому, що вони важчі за вагою і загалом менш надійні. З цієї причини та їх мінімального впливу на споживану потужність ви не часто побачите їх у складних сумках на сонячних батареях.