Hogyan termelnek ténylegesen áramot a napelemes összecsukható zsákok?

Hogyan termelnek ténylegesen áramot a hordozható napelemek?

A hordozható napelemek úgy működnek, hogy rögzítik a napfényt és hasznos elektromos árammá alakítják át egy töltésvezérlőnek vagy szabályozónak nevezett eszközön keresztül. A vezérlő ezután csatlakozik az akkumulátorhoz, és folyamatosan töltve marad.

Mi az a napelemes kondicionáló?

A napkollektoros kondicionáló gondoskodik arról, hogy a napelem által termelt elektromos áram intelligens módon, az akkumulátor kémiájának és töltöttségi szintjének megfelelő módon kerüljön az akkumulátorba.

Egy jó szabályozónak többlépcsős töltési algoritmusa van (általában 5 vagy 6 fokozat), és különböző programokat biztosít a különböző típusú akkumulátorokhoz. A modern, kiváló minőségű szabályozók speciális programokat fognak tartalmazni a lítium akkumulátorokhoz, míg sok régebbi vagy olcsóbb modell az AGM, a gél és a nedves akkumulátorokra korlátozódik. Fontos, hogy az akkumulátortípusnak megfelelő programot használja.

A jó minőségű napelem-szabályozó számos elektronikus védelmi áramkört tartalmaz az akkumulátor védelmére, beleértve a fordított polaritás elleni védelmet, a rövidzárlat elleni védelmet, a fordított áram elleni védelmet, a túltöltés elleni védelmet, a tranziens túlfeszültség elleni védelmet és a túlmelegedés elleni védelmet.

A napelemes szabályozók típusai

A hordozható napelemekhez két fő típusú napkollektor áll rendelkezésre. Impulzusszélesség-moduláció (PWM) és Maximum Power Point Tracking (MPPT). Mindegyiknek megvannak a maga előnyei és hátrányai, ami azt jelenti, hogy mindegyik alkalmas különböző kempinghelyzetekre.

Impulzusszélesség-moduláció (PWM)

Impulzusszélesség-moduláció (PWM), a szabályozó közvetlen kapcsolattal rendelkezik a napelem és az akkumulátor között, és egy gyors kapcsolómechanizmust használ az akkumulátorba áramló töltés szabályozására. A kapcsoló teljesen nyitva marad, amíg az akkumulátor el nem éri a nyelő feszültségét, ekkor a kapcsoló másodpercenként több százszor nyit és zár, hogy csökkentse az áramerősséget, miközben a feszültség állandó marad.

Elméletileg ez a fajta csatlakozás csökkenti a napelem hatékonyságát, mivel a panel feszültsége csökken, hogy megfeleljen az akkumulátor feszültségének. A hordozható kemping napelemek esetében azonban a gyakorlati hatás minimális, mivel a legtöbb esetben a panel maximális feszültsége csak 18 V körül van (és a panel felmelegedésével csökken), míg az akkumulátor feszültsége általában 12-13 V között van. (AGM) vagy 13-14,5 V (lítium).

A kis hatékonyságvesztés ellenére a PWM szabályozókat általában jobb választásnak tartják a hordozható napelemekkel való párosításhoz. A PWM szabályozók előnye MPPT társaikhoz képest a kisebb súly és a nagyobb megbízhatóság, amelyek kulcsfontosságú szempontok hosszabb ideig tartó kempingezéskor vagy olyan távoli területeken, ahol a szolgáltatás esetleg nem elérhető könnyen, és nehéz lehet alternatív szabályozót találni.

Maximális teljesítménypont követés (MPPT)

Maximális teljesítménypont követés MPPT, a szabályozó képes a felesleges feszültséget további árammá alakítani a megfelelő feltételek mellett.

Az MPPT vezérlő folyamatosan figyeli a panel feszültségét, amely folyamatosan változik olyan tényezők alapján, mint a panel hője, időjárási viszonyok és a nap helyzete. A panel teljes feszültségét használja a feszültség és áram legjobb kombinációjának kiszámításához (követéséhez), majd csökkenti a feszültséget, hogy megfeleljen az akkumulátor töltési feszültségének, így további áramot tud adni az akkumulátornak (ne feledje, teljesítmény = feszültség x áram). .

De van egy fontos figyelmeztetés, amely csökkenti a hordozható napelemek MPPT vezérlőinek gyakorlati hatását. Ahhoz, hogy az MPPT vezérlőből valódi előnyt élvezhessünk, a panel feszültségének legalább 4-5 volttal magasabbnak kell lennie, mint az akkumulátor töltőfeszültsége. Tekintettel arra, hogy a legtöbb hordozható napelem maximális feszültsége 18-20 V körül van, ami melegedéskor 15-17 V-ra csökkenhet, míg a legtöbb AGM akkumulátor 12-13 V, a legtöbb lítium akkumulátor pedig 13-14,5 V között van. a feszültségkülönbség nem elég ahhoz, hogy az MPPT funkció valós hatással legyen a töltőáramra.

A PWM vezérlőkkel összehasonlítva az MPPT vezérlőknek az a hátránya, hogy nehezebbek és általában kevésbé megbízhatóak. Emiatt, és a bemeneti teljesítményre gyakorolt ​​minimális hatásuk miatt nem gyakran fogja látni őket napelemes összecsukható táskákban.