Як портативні сонячні панелі насправді виробляють електроенергію?

Портативні сонячні панелі працюють, вловлюючи сонячне світло та перетворюючи його на корисну електроенергію за допомогою пристрою, який називається контролером або регулятором заряду.Потім контролер підключається до батареї, зберігаючи її зарядженою.

Що таке сонячний кондиціонер?

Сонячний кондиціонер забезпечує інтелектуальну передачу електроенергії, виробленої сонячною панеллю, до батареї відповідно до хімічного складу батареї та рівня заряду.Хороший регулятор матиме багатоступеневий алгоритм зарядки (зазвичай 5 або 6 ступенів) і забезпечуватиме різні програми для різних типів акумуляторів.Сучасні високоякісні регулятори включатимуть спеціальні програми для літієвих батарей, тоді як багато старіших або дешевших моделей обмежуватимуться AGM, гелевими та вологими батареями.Важливо, щоб ви використовували правильну програму для вашого типу акумулятора.

Якісний сонячний регулятор включає ряд електронних схем захисту для захисту батареї, включаючи захист від зворотної полярності, захист від короткого замикання, захист від зворотного струму, захист від перезаряду, захист від перехідної перенапруги та захист від перегріву.

Типи сонячних регуляторів

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

Широтно-імпульсна модуляція (ШІМ)

Регулятор із широтно-імпульсною модуляцією (ШІМ) має пряме з’єднання між сонячною панеллю та акумулятором і використовує механізм «швидкого перемикання» для регулювання заряду, що надходить до акумулятора.Перемикач залишається повністю відкритим, доки батарея не досягне мінімальної напруги, після чого перемикач починає відкриватися та закриватися сотні разів на секунду, щоб зменшити струм, зберігаючи напругу постійною.

Теоретично цей тип підключення знижує ефективність сонячної панелі, оскільки напруга панелі знижується відповідно до напруги 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, коли панель нагрівається), тоді як напруга батареї зазвичай становить між 12-13 В. (AGM) або 13-14,5 В (літій).

Незважаючи на невелику втрату ефективності, регулятори ШІМ зазвичай вважаються кращим вибором для поєднання з портативними сонячними панелями.Перевагами ШІМ-регуляторів порівняно з аналогами MPPT є менша вага та більша надійність, які є ключовими міркуваннями під час кемпінгу протягом тривалого періоду часу або у віддалених районах, де обслуговування може бути важкодоступним і може бути важко знайти альтернативний регулятор.

Відстеження точки максимальної потужності (MPPT)

Відстеження точки максимальної потужності MPPT, регулятор має здатність перетворювати надлишкову напругу в додатковий струм за правильних умов.

Контролер MPPT постійно відстежуватиме напругу панелі, яка постійно змінюється залежно від таких факторів, як температура панелі, погодні умови та положення сонця.Він використовує повну напругу панелі для обчислення (відстеження) найкращої комбінації напруги та струму, а потім зменшує напругу відповідно до напруги зарядки батареї, щоб забезпечити додатковий струм до батареї (пам’ятайте, що потужність = напруга х струм) .

Але є важливе застереження, яке знижує практичний ефект контролерів MPPT для портативних сонячних панелей.Щоб отримати реальну користь від контролера MPPT, напруга на панелі повинна бути як мінімум на 4-5 вольт вище напруги заряду батареї.Враховуючи, що більшість портативних сонячних панелей мають максимальну напругу приблизно 18-20 В, яка може впасти до 15-17 В, коли вони нагріваються, тоді як більшість AGM батарей мають напругу від 12 до 13 В, а більшість літієвих батарей – від 13 до 14,5 В. Протягом цього часу, різниці напруг недостатньо, щоб функція MPPT справляла реальний вплив на зарядний струм.

Порівняно з контролерами ШІМ, контролери MPPT мають недолік, пов’язаний із більшою вагою та меншою надійністю.З цієї причини та їх мінімального впливу на споживану потужність ви не часто побачите їх у складних сонячних сумках.