Як вибрати сонячну панель для PWM & MPPT контролера?

Фотоелектричні модулі, широко відомі як сонячні панелі, є генератором електроенергії у фотоелектричній системі. Ми розподіляємо панелі низької та високої напруги. Їх можна комбінувати послідовно і паралельно, в залежності від того, якого ефекту ми хочемо досягти. При паралельному з’єднанні сила струму зростає, тобто ампер, а напруга залишається незмінна, а при послідовному з’єднанні напруга зростає. Звичайно, в обох випадках ми отримуємо загальне збільшення потужності, виражене у Ватах. На жаль, не кожну сонячну панель можна підключити до будь-якого регулятора, тому їх вибору слід приділити особливу увагу, навіть якщо регулятор заряду підходить до сонячної панелі.


Сонячні панелі та основні параметри.

Man worker in the firld by the solar panels

Ват – одиниця потужності. Він визначає, скільки енергії панель може виробляти в будь-який момент часу. Прикладом може бути, коли панель потужністю 100W працює 1 годину на повній потужності. Він повинен генерувати 100 W-год електроенергії, що еквівалентно роботі лампочки потужністю 100W протягом 1 години. Звичайно, це оцінка, і жодних збитків не враховано.
Напруга – це складова потужності, виражена у Ватах. Напруга (V) * Струм (A) = W. Низьковольтні панелі пропонують напругу до 22V, тоді як високовольтні панелі до 60V, але найбільш типовою напругою є 36-40V. Кожна сонячна панель має 2 значення. Напруга під навантаженням і напруга холостого ходу. У разі послідовного з’єднання напруга збільшиться, а при паралельному – залишиться незмінним.
Струм – виражається в амперах і є складовою потужності, вираженої у Ватах. Вважається, що чим менше сила струму і чим вище напруга, тим менше втрати. Тому бажано підключати сонячні панелі послідовно, а не паралельно, якщо це можливо. Якщо у нас висока напруга від панелей, наприклад 70V або 100V, ми можемо впевнено прокласти кабель до 20 метрів без великих втрат. Однак, якщо напруга нижче 20V, на такій відстані ми можемо втратити до половини енергії через опір кабелів.


Підбір сонячної панелі для PWM контролера
PWM -контролер заряду має два дуже важливі параметри. Перший – максимальний зарядний струм, виражений в амперах. Друге – максимальна напруга сонячних панелей. Найпоширенішими значеннями є максимум 30V для акумулятора 12V і 50V для акумулятора 24V. При виборі сонячної панелі не можна перевищувати максимальні значення напруги і струму. При підключенні кількох фотоелектричних модулів рекомендується підключати їх паралельно, щоб збільшити струм, а не напругу. Також варто прочитати інструкцію, оскільки деякі виробники, такі як Victron Energy, також обмежують потужність регулятора у Ватах.


Підбір сонячної панелі для контролера MPPT
Основними параметрами регуляторів MPPT є максимальна напруга сонячних панелей, виражена у вольтах, і максимально допустима сумарна потужність сонячних панелей для конкретної напруги акумулятора. При підключенні сонячних панелей до регулятора з системою MPPT слід звернути увагу на те, щоб не перевищувати максимальну напругу, рекомендовану виробником при послідовному з’єднанні панелей. Найкраще не перевищувати 90% верхньої межі, оскільки взимку більш холодні панелі генерують вищу напругу. Крім того, загальна потужність панелей для даної напруги гелевої батареї не може бути перевищена. Прикладом є регулятор заряду Victron Energy 75V/10A з обмеженням потужності 145 W. Це означає, що напруга модуля не може перевищувати 75V або потужність більше 145 W.


Перевищення граничних значень напруги та струму.
Перевищення верхньої напруги в регуляторі заряду активує функцію захисту, яка вимикає регулятор, доки напруга не зменшиться. Незахищені дешевші агрегати можуть бути пошкоджені. Однак, якщо ми перевищимо струм або потужність панелей на невелике значення, напр. 10-20%, нічого поганого статися не повинно. У гіршому випадку регулятор зріже надлишок потужності, але він продовжить працювати. При перевищенні ліміту струму або потужності більш ніж на 20% регулятор перегрівається і навіть плавиться. Рано чи пізно перевищення лімітів призведе до остаточного пошкодження пристрою.

Який регулятор краще з системою PWM або MPPT
Без сумніву, регулятор MPPT є кращою системою. Це дозволяє нам заряджати на рівні 20-30% від потужності сонячної панелі в дні без сонця, або в тіні, і навіть у дощову погоду. На жаль, системи MPPT іноді вдвічі дорожчі за класичні регулятори заряду. Однак це не означає, що PWM -регулятор поганий. Він працює так само, як регулятор MPPT, але тільки при повному освітленні сонцем. У частковій або повній тіні він забезпечує лише невеликий відсоток потужності фотоелектричного модуля.