W jaki sposób torby składane na baterie słoneczne faktycznie generują energię elektryczną?

W jaki sposób przenośne panele słoneczne faktycznie generują energię elektryczną?

Przenośne panele słoneczne działają na zasadzie przechwytywania światła słonecznego i przekształcania go w użyteczną energię elektryczną za pomocą urządzenia zwanego kontrolerem lub regulatorem ładowania. Kontroler jest następnie podłączany do akumulatora, utrzymując go naładowanym.

Co to jest kondycjoner solarny?

Klimatyzator słoneczny zapewnia, że ​​energia elektryczna generowana przez panel słoneczny jest inteligentnie przekazywana do akumulatora w sposób odpowiedni dla chemii akumulatora i poziomu naładowania.

Dobry regulator będzie miał wielostopniowy algorytm ładowania (zwykle 5 lub 6 stopni) i zapewni różne programy dla różnych typów akumulatorów. Nowoczesne, wysokiej jakości regulatory będą zawierać specjalne programy dla akumulatorów litowych, podczas gdy wiele starszych lub tańszych modeli będzie ograniczać się do akumulatorów AGM, żelowych i mokrych. Ważne jest, aby używać odpowiedniego programu dla typu baterii.

Dobrej jakości regulator słoneczny będzie zawierał szereg elektronicznych obwodów ochronnych do ochrony akumulatora, w tym zabezpieczenie przed odwrotną polaryzacją, zabezpieczenie przed zwarciem, zabezpieczenie przed prądem wstecznym, zabezpieczenie przed przeładowaniem, przejściowe zabezpieczenie przed przepięciem i zabezpieczenie przed przegrzaniem.

Rodzaje regulatorów słonecznych

Istnieją dwa główne typy klimatyzatorów słonecznych dostępnych dla przenośnych paneli słonecznych. Modulacja szerokości impulsu (PWM) i śledzenie maksymalnego punktu mocy (MPPT). Wszystkie mają swoje zalety i wady, co oznacza, że ​​każdy z nich nadaje się do różnych sytuacji na kempingu.

Modulacja szerokości impulsu (PWM)

Modulacja szerokości impulsu (PWM), regulator ma bezpośrednie połączenie między panelem słonecznym a akumulatorem i wykorzystuje mechanizm szybkiego przełączania do regulacji ładunku płynącego do akumulatora. Przełącznik pozostaje w pełni otwarty, dopóki bateria nie osiągnie napięcia drenu, w którym to momencie przełącznik zaczyna się otwierać i zamykać setki razy na sekundę, aby zmniejszyć prąd, utrzymując stałe napięcie.

Teoretycznie ten rodzaj połączenia zmniejsza efektywność panelu słonecznego, ponieważ napięcie panelu jest obniżane, aby dopasować się do napięcia akumulatora. Jednak w przypadku przenośnych, kempingowych paneli słonecznych efekt praktyczny jest minimalny, ponieważ w większości przypadków maksymalne napięcie panelu wynosi tylko około 18 V (i maleje w miarę nagrzewania się panelu), podczas gdy napięcie baterii wynosi zwykle od 12 do 13 V (AGM) lub 13-14,5 V (lit).

Pomimo niewielkiej utraty wydajności, regulatory PWM są ogólnie uważane za lepszy wybór do parowania z przenośnymi panelami słonecznymi. Zaletami regulatorów PWM w porównaniu z ich odpowiednikami MPPT są niższa waga i większa niezawodność, które są kluczowymi czynnikami podczas biwakowania przez dłuższy czas lub w odległych obszarach, gdzie obsługa może nie być łatwo dostępna i może być trudno znaleźć alternatywny regulator.

Śledzenie maksymalnego punktu mocy (MPPT)

Śledzenie punktu maksymalnej mocy MPPT, regulator ma możliwość konwersji nadmiernego napięcia na dodatkowy prąd w odpowiednich warunkach.

Kontroler MPPT będzie stale monitorować napięcie panelu, które stale się zmienia w zależności od takich czynników, jak ciepło panelu, warunki pogodowe i położenie słońca. Wykorzystuje pełne napięcie panelu do obliczenia (śledzenia) najlepszej kombinacji napięcia i prądu, a następnie zmniejsza napięcie, aby dopasować napięcie ładowania akumulatora, aby mógł dostarczyć dodatkowy prąd do akumulatora (pamiętaj moc = napięcie x prąd) .

Ale jest ważne zastrzeżenie, które zmniejsza praktyczny efekt kontrolerów MPPT do przenośnych paneli słonecznych. Aby uzyskać jakiekolwiek rzeczywiste korzyści z kontrolera MPPT, napięcie na panelu powinno być co najmniej o 4-5 woltów wyższe niż napięcie ładowania akumulatora. Biorąc pod uwagę, że większość przenośnych paneli słonecznych ma maksymalne napięcie około 18-20 V, które może spaść do 15-17 V, gdy się nagrzeją, podczas gdy większość baterii AGM ma napięcie między 12-13 V, a większość baterii litowych między 13-14,5 V. różnica napięć nie jest wystarczająca, aby funkcja MPPT miała rzeczywisty wpływ na prąd ładowania.

W porównaniu z kontrolerami PWM, kontrolery MPPT mają tę wadę, że są cięższe i ogólnie mniej niezawodne. Z tego powodu i ich minimalnego wpływu na pobór mocy nieczęsto widuje się je w składanych torbach słonecznych.