Главная >>> Энергосберегающие технологии >>> Контроллеры заряда >>>
Контроллеры заряда с ШИМ. Общая информация
Контроллеры заряда аккумуляторных батарей от фотоэлектрических модулей с широтно-импульсной модуляцией тока заряда – ШИМ контроллеры. Общая информация
Простейшие контроллеры заряда - контроллеры-ключи - отключают источник энергии (фотоэлектрический модуль) при достижении напряжения на аккумуляторной батарее примерно 14,4 В (для свинцово-кислотной АКБ любого типа номинальным напряжением 12В при 20ºС). Когда напряжения на АКБ снижается до диапазона 12,5-13 В, из-за саморазряда, либо использования её энергии, к ней снова подключается солнечная батарея, и заряд возобновляется. При этом максимальный уровень заряженности АБ составляет 60-70%. Таким образом, происходит регулярный недозаряд аккумуляторной батареи, а так же не используется большая часть энергии от фотоэлектрического модуля. Соответственно, при регулярном недозаряде АКБ происходит постепенная сульфатация пластин, падение емкости и резкое сокращение срока службы аккумуляторной батареи. А использование энергии от фотоэлектрических модулей оставляет желать лучшего.
Более совершенные контроллеры в активной стадии процесса заряда используют так называемую широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) тока заряда (PWM – power wide modulation). Контроллеры с ШИМ так же поддерживают температурную компенсацию тока заряда АКБ с помощью внешних датчиков для оптимального режима заряда батарей. При этом заряд АКБ происходит до 100%.
Процесс заряда аккумуляторной батарей, контролируемый ШИМ - контроллером, состоит из 4 стадий:
1. Стадия Максимум: заряд максимальным током. На этой стадии аккумуляторная батарея получает весь ток, который способны выдать солнечные модули. При этом плавно начинает расти напряжение на АКБ
2. Стадия ШИМ заряд: когда напряжение на АКБ достигает определенного уровня, контроллер начинает поддерживать постоянное напряжение, уменьшая зарядный ток с помощью ШИМ. Такое действие позволяет предотвратить перегрев и газообразование в аккумуляторе, а также произвести полный заряд. Ток постепенно уменьшается по мере заряда аккумуляторной батареи.
3. Стадия Выравнивание (т. н. эквализация): многие батареи с жидким электролитом улучшают свою работу при периодическом заряде до газообразования, при этом выравниваются напряжения на различных банках АКБ и происходит очищение пластин и перемешивание электролита. Эквализация в некоторых ШИМ-контроллерах является опциональной, либо ручной функцией.
4. Стадия Поддерживающий заряд: когда АКБ полностью заряжена, зарядное напряжение уменьшается для предотвращения дальнейшего нагрева или газообразования в батарее. АБ поддерживается в заряженном состоянии (stand by).
Таким образом, использование ШИМ-контроллеров позволяет оптимально заряжать аккумуляторные батареи, в соответствии с требованиями производителей АКБ; а так же максимально использовать энергию от фотоэлектрических модулей.
