do początku mapa serwisu kontakt  
Problemy techniczne » Solarne regulatory ładowania

Regulator ładowania - to urządzenie stosowane między baterią słoneczną a akumulatorem. Regulatory są używane aby utrzymywać akumulator w pełni naładowany i nie dopuszczać do jego przeładowania a takze nadmiernego rozładowania przez odbiorniki. Posiadają zabezpieczenia przeciwzwarciowe, przed przeładowaniem oraz przed rozładowaniem baterii w nocy. Dodatkowo, regulator ma możliwość wyboru typu akumulatora. Ładować można zarówno akumulatory szczelne bezobsługowe (żelowe, AGM), jak również klasyczne akumulatory kwasowe z płynnym elektrolitem. 

Typowy regulator pracuje z napięciem 12 lub 24V, które często sam rozpoznaje.

Podłączenie akumulatora do panelu solarnego bez pośrednictwa regulatora doprowadzi do uszkodzenia akumulatora na skutek przeładowania gdyż panel dostarcza prąd o wyższym napięciu niż wymaga tego dołączony akumulator.

 

1. Regulator PWM.

 

Są to najbardziej popularne i najtańsze regulatory przydatne do systemów fotowoltaicznych niedużych mocy w zastosowaniach mobilnych. Regulatory te łączą wprost panel słoneczny z akumulatorem. Napięcie panelu jest zawsze znacznie wyższe od napięcia akumulatora. Im akumulator jest bardziej rozładowany, a natężenie oświetlenia panelu większe różnica ta jest większa. Musi tak być aby częściowo naładowany akumulator był nadal ładowany przy słabszym oświetleniu. Regulator dostosowuje napięcie panelu do napięcie akumulatora poprzez regulację PWM, czyli okresowe odłączanie akumulatora. (zasadę działania regulatorów PWM opisuję na stronie poświęconej silnikom). Nadwyżka napięcia panelu (czyli mocy) jest bezpowrotnie tracona.

 

2. Regulator MPPT (Maximum Power Point Tracking).

 

Są toznacznie droższe regulatory od regulatorów PWM ale ich sprawność jest znacznie większa, szczególnie w sytuacji niedopasowania napięcia z panelu do napięcia akumulatora.

Regulatory MPPT potrafią maksymalnie wykorzystać moc podłączonych paneli słonecznych poprzez śledzenie maksymalnego punktu mocy panelu. Regulator wyszukuje punkt maksymalnego napięcia panelu, zależnego w dużej mierze od nasłonecznienia i przetwarza je na napięcie najbardziej odpowiednie do aktualnego stanu naładowania akumulatora. W większości przypadków natężenie prądu przekazywanego do akumulatora jest znacznie większe od natężenia prądu z panelu słonecznego. Oczywiste jest, że regulator nie produkuje prądu. Moc dostarczona do regulatora musi być zawsze nieco większa (o straty na regulatorze wynoszące ok. 2%) niż oddana do akumulatora. np. jeśli panel w punkcie mocy maksymalnej dostarcza prąd o natężeniu 7,91 A przy napięciu 31,5 V dostarczona do regulatora moc wyniesie 249 W, a oddana do akumulatora  249 W x 98% = 244 W. Dla częściowo rozładowanego akumulatora o napięciu 24 V natężenie prądu wyniesie 244/24 = 10,16 A. Dla akumulatora 12 V natężenie prądu  wyniesie aż 244/12 = 20,33 A.

Regulatory te należy koniecznie stosować w wypadku stosowania paneli cienkowarstwowych (amorficznych) oraz  ładowania akumulatorów 12 V panelami dostosowanymi do instalacji 24 V dla uniknięcia dużych strat energii.

Dla systemów o niewielkiej mocy i dostosowaniu panelu do napięcia akumulatora stosowanie regulatorów MPPT jest nieopłacalne.

Porównanie sprawności regulatorów PWM i MPPT dla różnego typu paneli i akumulatorów pokazuje poniższa tabela.