Un regolatore di carica che passa tra i pannelli solari e il banco batteria ha la funzione di impedire ai pannelli solari di sovraccaricare le batterie. L'algoritmo o la strategia di controllo di un regolatore di carica determina l'efficienza della carica della batteria e l'utilizzo del pannello solare, che alla fine influenza la capacità del sistema di soddisfare le richieste di carico e la durata della batteria.
PWM è l'acronimo di Pulse Width Modulation (PWM), è il mezzo più efficace per ottenere la ricarica della batteria a tensione costante commutando i dispositivi di potenza del controller del sistema solare. Quando in regolazione PWM, la corrente proveniente dall'array solare diminuisce nel rispondere alle condizioni della batteria e alle esigenze di ricarica.
I caricabatterie solari PWM impiegano la tecnologia come altri moderni caricabatterie di alta qualità. Quando una tensione della batteria raggiunge il set-point di regolazione, l'algoritmo PWM riduce lentamente la corrente di carica per evitare il riscaldamento e la gassificazione della batteria, tuttavia la carica continua a restituire la massima quantità di energia alla batteria nel più breve tempo possibile. Il risultato è una maggiore efficienza di carica, ricarica rapida e una batteria normale a piena capacità.
Tre fasi di ricarica PWM
1. Carica di massa
Stadio principale Lo scopo principale di un caricabatterie è quello di ricaricare una batteria. Questo primo stadio è in genere in cui verrà utilizzata la tensione e l'amperaggio più elevati a cui è destinato il caricabatterie. Il livello di carica che può essere applicato senza surriscaldare la batteria è noto come il tasso di assorbimento naturale della batteria. Per una tipica batteria AGM da 12 volt, la tensione di carica che entra in una batteria raggiungerà 14,6-14,8 volt, mentre le batterie allagate possono essere anche più alte. Per la batteria del gel, la tensione non deve essere superiore a 14,2-14,3 volt. Se il caricabatterie è un caricabatterie da 10 amp, e se la resistenza della batteria lo consente, il caricabatterie emetterà un massimo di 10 amp. Questo stadio ricaricherà le batterie che sono drenate gravemente. Non ci sono rischi di sovraccarico in questa fase perché la batteria non ha ancora raggiunto il pieno.
2. Carica di assorbimento
Absorption StageSmart caricabatterie rileverà la tensione e la resistenza dalla batteria prima della ricarica. Dopo aver letto la batteria, il caricabatterie determina quale fase caricare correttamente. Una volta che la batteria ha raggiunto l'80% * di carica, il caricabatterie entrerà nella fase di assorbimento. A questo punto la maggior parte dei caricabatterie manterrà una tensione costante, mentre l'amperaggio diminuirà. La corrente inferiore che entra nella batteria carica in modo sicuro la carica della batteria senza surriscaldarla. Questa fase richiede più tempo. Ad esempio, l'ultimo 20% rimanente della batteria impiega molto più tempo rispetto al primo 20% durante la fase di carico. La corrente diminuisce continuamente fino a quando la batteria raggiunge quasi la piena capacità.
3. Carica galleggiante
Float Stage Alcuni caricatori entrano in modalità flottante già nell'85% di carica, mentre altri iniziano più vicino al 95%. In entrambi i casi, il livello del galleggiante porta la batteria fino in fondo e mantiene lo stato di carica al 100%. La tensione si ridurrà e manterrà una tensione costante di 13,2-13,4 volt, che è la tensione massima che può contenere una batteria da 12 volt. Anche la corrente diminuirà fino al punto in cui è considerata un rivolo. Ecco da dove viene il termine "caricabatterie di mantenimento". È essenzialmente lo stadio fluttuante in cui è presente una carica nella batteria in ogni momento, ma solo a un tasso di sicurezza per garantire uno stato di carica completo e nient'altro. La maggior parte dei caricabatterie intelligenti non si spegne a questo punto, ma è del tutto sicuro lasciare una batteria in modalità flottante per mesi o addirittura anni alla volta.
Caratteristiche di un regolatore di carica PWM
1. Capacità di recuperare la capacità della batteria persa e desolfare una batteria.
2. Aumentare drasticamente l'accettazione della carica della batteria.
3. Equalizza le celle della batteria alla deriva.
4. Ridurre il riscaldamento della batteria e la formazione di gas.
5. Regola automaticamente l'invecchiamento della batteria.
6 Auto-regolato per le cadute di tensione e gli effetti della temperatura nei sistemi solari
Funzioni principali eseguite dai regolatori di carica solare
Oltre alla funzione principale di ogni regolatore di carica è quello di controllare la quantità di carica che entra ed esce dalla batteria, il regolatore di carica solare svolge molte altre utili funzioni:
1. Blocca la corrente inversa
Questa funzione facilita un flusso unidirezionale di corrente dal pannello solare alla batteria e blocca il flusso inverso durante la notte.
2. Protezione sotto tensione
Sotto tensione si verifica quando le batterie hanno perso l'80% della loro carica. Si consiglia di togliere la batteria dal circuito e ricollegarla solo durante la ricarica.
3. Prevenire il sovraccarico della batteria
Il controller di carica interrompe la ricarica delle batterie una volta che queste sono sufficientemente cariche.
4. Configurare i punti di controllo set
Vari set point possono essere modificati e riprogrammati utilizzando i controller di carica. Questo aiuta a mettere a punto i cicli di ricarica e scarica della batteria per garantire prestazioni più efficienti e una vita più lunga.
5. Display e misurazione
Alcuni parametri comunemente monitorati includono: Livello di tensione, Percentuale caricata, Tempo di scarica corrente al carico di riempimento, ecc.
6. Risoluzione dei problemi e cronologia degli eventi
Alcuni controller di carica dispongono di una memoria incorporata per il salvataggio di eventi e allarmi con data e ora. Questa cronologia di eventi e allarmi consente una rapida risoluzione dei problemi.
Parametri programmabili
Ci sono quattro parametri chiave che possono essere programmati nei regolatori di carica.
1. Set-point di regolazione
Questa è la massima tensione nominale . Qualsiasi controller di carica proteggerà la batteria per raggiungere una tensione superiore a questa tensione. A questo punto, interromperà qualsiasi ulteriore carica della batteria.
2. Set-point di isteresi di regolazione
Questa è la differenza tra la tensione e la tensione di set-point di regolazione quando viene applicata la piena corrente, detta anche regolazione dell'ampiezza di tensione dell'isteresi. Questo set point dovrebbe essere il più alto possibile per evitare interruzioni di commutazione e armoniche.
3. Set-point di disconnessione a bassa tensione
Questa è la tensione minima nominale. Qualsiasi controller non consentirà alla batteria di raggiungere una tensione inferiore a questa tensione. A questo punto, disconnetterà il carico per evitare che la batteria si scarichi.
4. Set-point di isteresi di disconnessione di bassa tensione
Questa è la differenza tra il Set-Point di Disconnessione di Bassa Tensione e la Tensione a cui verrà ricollegato il carico, chiamato anche Intervallo di Tensione di Isteresi di Disconnessione di Bassa Tensione. Questo set point dovrebbe essere il più alto possibile per evitare frequenti interruzioni del carico collegato.
