Выбор контроллера для солнечной системы

Существует 2 основных типа контроллеров:  МРРТ и PWM (ШИМ).
 

 
как выбрать контроллер заряда

 

MPPT контроллер заряда. Это серьезное изделие, которое значительно влияет на количество аккумулируемой энергии, увеличивая ее на 25-30% по сравнению с другими контроллерами заряда. Принцип работы этого изделия основан на алгоритме слежения за точкой максимальной мощности солнечного модуля. Эффективность таких систем выше. Несмотря на большую первоначальную стоимость этого изделия, срок окупаемости солнечной электростанции с ним значительно короче.

PWM (ШИМ) контроллер заряда мы рекомендуем использовать исключительно в регионах с очень высокой солнечной активностью. Это "экономичная" версия с очень простым алгоритмом. В регионах с низкой солнечной активностью их применение не целесообразно и не экономично.

Настройки параметров и выбор алгоритма заряда

     Во-вторых - желательно, чтобы контроллер заряда имел возможность настройки параметров и выбора алгоритма заряда под конкретный тип аккумуляторов (например, ки-слотные AGM или GEL, наливные, а так же LI-Ion), поскольку зарядные напряжения на одних и тех же стадиях заряда отличаются в зависимости от типа аккумуляторов. Правильно подобранные напряжения заряда продлевают срок службы аккумуляторов.

Подбор контроллера под напряжение АКБ.

     Определившись с техническим уровнем контроллера заряда необходимо правильно подобрать нужную модель по параметрам с учетом характеристик солнечной панели и аккумуляторов. С подбором контроллера под напряжение АКБ все просто: выбираем контроллер, рассчитанный на нужное нам напряжение аккумуляторной батареи. Современ-ные контроллеры заряда имеют возможность работы с различными по напряжению аккумуляторными банками, например, 12 В/ 24 В/ 36 В/ 48 В. При этом, контроллер автоматически определяет напряжение на АКБ
 

Подбор контроллера по выходному напряжению солнечной батареи.
 

     Для обоих типов контроллеров максимально допустимое напряжение не должно быть меньше напряжения холостого хода вашей солнечной батареи +25%. Запас в 25% необходим потому, что в морозную солнечную погоду напряжение на солнечной батарее будет выше, чем ее паспортные данные, замеренные при 25С. Например, если в системе используются панели с напряжением «холостого хода» 37,4 В, то при использовании контроллера заряда с максимальным напряжением 150 В нельзя соединять последовательно более 3 штук панелей (37,4Вх3х1,25=140,25В). Пренебрежение этим фактором приводит к выходу из строя входных каскадов контроллера заряда. Причем, такие случаи не являются гарантийными.

      Необходимо учитывать, что максимальное рабочее напряжение MPPT контроллера существенно ниже, чем указанное в его характеристиках максимальное напряжение. Например, для контроллеров Xantrex указано максимальное напряжение 150В. Однако, MPPT отслеживается до 120В, в диапазоне от 120 до 140В идет уменьшение мощности контроллера, при 140В он перестает работать, а при 150В происходит аварийное отключение. 

Выбор номинального тока для PWM и для MPPT контроллеров. 

  • PWM контроллер выбирается просто - по току короткого замыкания солнечного модуля, желательно с минимум 10% запасом. Т.е если ток вашего модуля мощностью 100Вт в рабочей точке составляет 5,88А, ток короткого замыкания около 6,75А, то контроллер должен иметь номинальный ток не менее 7,5А. Ближайший по номиналу контроллер будет на 10А. 
    Если в контроллере заряда есть еще функция контроля нагрузки, то нужно еще учитывать и ток разряда - он должен быть не более номинального тока контроллера заряда.
  • MPPT контролер выбирается по мощности. Если максимальный ток контроллера 50А и система работает при напряжении 48В, то максимальная мощность, которую может пропустить через себя контроллер - 50А*58В=2900 Вт. Эта мощность обычно указывается производителями контроллеров. Однако, к правильному расчету эта цифра имеет мало отношения. Если аккумуляторы разряжены, напряжение их будет 42-44В, при этом максимальный ток 50А будет соответствовать мощности модулей 44*50=2200 Вт. Мы рекомендуем выбирать контроллер именно так - мощность СБ делить на напряжение на АБ в разряженном состоянии. При этом неважно, что ток от СБ и на входе контроллера будет гораздо меньше - MPPT контроллер имеет способность повышать значение тока на выходе в несколько раз.

Также, учитывайте, что интенсивность солнечной радиации на поверхности земли может быть до 1250 Вт/м2, а модули замеряются при 1000 Вт/м2 - это дает еще 20-25% прибавки к мощности солнечной батареи. Конечно, такая ситуация будет в реальности очень редкая, но она возможна.
Таким образом, для правильным выбором MPPT контролера для 12 солнечных модулей мощностью 230Вт для заряда 48В аккумуляторов будет: 12*230Вт*1,25/44В = 78А, т.е. ближайший из типоразмерного ряда - 80А.

Соединять модули нужно по 3 шт., а не по 4, чтобы не превысить максимально допустимого напряжения контроллера.