Для чего нужен контроллер заряда аккумуляторных батарей? Основные функции и их виды.


В солнечных фотоэлектрических и гибридных автономных системах энергоснабжения используются аккумуляторы, которые должны защищаться от перезаряда и глубокого разряда, поэтому очень важно включать в состав системы контроллеры заряда.

Защитные функции, которые выполняют контроллеры заряда:
 - Отключение солнечных батарей после достижения конечного напряжения заряда аккумуляторов
 - Отключение нагрузки при недопустимо низком напряжении на аккумуляторах
 - Защита от неправильной полярности подключения солнечных батарей, аккумуляторов и нагрузки
 - Защита от короткого замыкания (КЗ) на входе (со стороны солнечных батарей)
 - Защита от КЗ в нагрузке
 - Защита от перегрева
 - Защита нагрузки от перенапряжения на входе
 - Защита от молний
 - Защита от обрыва в цепи аккумуляторов
 - Предотвращение разряда аккумуляторов через солнечные батареи в ночное время
 - Электронный предохранитель

 

Для увеличения срока службы аккумуляторов необходимо, чтобы уровень их заряда никогда не опускался ниже 50%. Если это произойдет, срок их службы может сократиться в несколько раз. Если аккумулятор уже заряжен, а подача тока на него не остановлена, то может произойти изменение его полюсности, закипание электролита, что в итоге приведет к вспучиванию аккумуляторных батарей, т.е. выходу его из строя. Поэтому контроллер заряда в автономной электрической системы должен быть обязательно.

 

Два основных вида контроллеров заряда: ШИМ и МРРТ.

 

Контроллеры ШИМ

Широтно-импульсная модуляция (Pulse-width modulation (PWM)— управление средним значением напряжения на нагрузке путём изменения периода повторения и длительности импульсов, управляющих ключом.

Использование контроллеров заряда с ШИМ позволяет уменьшать зарядный ток по мере роста напряжения аккумуляторной батареи.  При достижении в аккумуляторах полного заряда, процесс поступления электрической энергии прекращается, а контроллер переходит в режим поддержания его уровня.

 

Контроллеры МРРТ

Работа MPРT (Mаximum Powеr Pоint Trаcking) контроллера, основана на принципе слежения за максимальной точкой мощности. В том числе учитывается и выработка энергии, которая должна происходить с максимальной эффективностью. Что позволяет обеспечивать максимальную эффективность и работоспособность самих элементов в паре с аккумуляторными батареями. Данная технология увеличивает результативность работы всей системы, примерно на 30%, но этот показатель в большинстве своем, зависит от совокупности факторов.