Як вибрати та підключити контролер для сонячних батарей?

LogicPower

21.06.2025

265

Контролер заряду — це пристрій, який керує процесом заряджання акумулятора від сонячних панелей. Без нього система працюватиме нестабільно, а акумулятор може швидко вийти з ладу через надмірний заряд або глибокий розряд.

Чому не рекомендується підключати сонячну панель безпосередньо до акумулятора?

Напруга панелі змінюється залежно від освітленості. Підключення без контролера може призвести до перезарядження акумулятора.
СЕС не захищена від зворотного струму вночі, коли панель не виробляє енергію. Акумулятор, підключений до непрацюючих фотомодулів, буде розряджатися.
Знижується ККД системи, оскільки не використовується оптимальний режим заряду.

Що таке контролер для сонячних панелей і як він працює?

Контролер заряду регулює процес передачі енергії від сонячних панелей до акумулятора.

Основні функції:

Контроль рівня заряду акумулятора.
Захист від перезаряду і перерозряду.
Стабілізація напруги та струму.
Продовження терміну служби акумулятора.

Як працює контролер протягом дня?

Протягом доби контролер працює відповідно до мінливих умов освітлення і споживання енергії.

Вранці

Коли сонячне освітлення стає достатнім, контролер запускає процес зарядки акумулятора. Він аналізує напругу і струм від сонячних панелей, плавно збільшуючи зарядний струм, щоб уникнути різких стрибків і забезпечити безпечний початок заряду.

Вдень

При максимальній інтенсивності сонячного світла, контролер переходить в оптимальний режим заряду. Залежно від типу контролера (PWM або MPPT) він або стабілізує напругу, регулюючи ширину імпульсів (PWM), або динамічно відстежує точку максимальної потужності (MPPT), щоб отримати максимум енергії від панелей. При цьому контролер постійно моніторить стан акумулятора, запобігаючи перегріву і перезарядженню.

До вечора

Коли освітленість знижується, контролер поступово зменшує зарядний струм, переходячи в режим підтримки. Він компенсує природний саморозряд акумулятора, подаючи невеликий струм, щоб зберегти його заряд на оптимальному рівні.

Вночі

Коли сонячні панелі перестають виробляти енергію, контролер повністю відключає їх від акумулятора. Це запобігає зворотному розряду через панелі та зберігає накопичену енергію. Протягом ночі контролер може періодично перевіряти напругу акумулятора, щоб при необхідності активувати резервні джерела живлення або повідомити користувача про низький рівень заряду.

PWM і MPPT контролер який кращий для сонячних батарей?

PWM (ШІМ) контролери

Принцип роботи:

Підключає сонячну панель до акумулятора через широтно-імпульсну модуляцію (ШІМ).
Напруга панелі знижується до рівня акумулятора, що призводить до втрати частини потужності.

Плюси:

Низька вартість.
Простота конструкції й надійність.
Підходить для невеликих систем (до 1 кВт).

Мінуси:

Низький ККД (70-80%).
Неефективний при похмурій погоді.
Вимагає відповідності напруги панелі та акумулятора.

Для яких СЕС застосовують PWM?

Для малопотужних систем (до 1 кВт).
Якщо бюджет обмежений.
Коли сонячні панелі та акумулятор мають однакову номінальну напругу (12V/12V, 24V/24V).

MPPT контролери (з відстеженням точки максимальної потужності)

Принцип роботи:

Автоматично знаходить точку максимальної потужності (ТМП) сонячної панелі.
Перетворює надлишкову напругу в додатковий струм, підвищуючи ККД.

Плюси

Високий ККД (до 99%).
Ефективний при слабкому освітленні.
Дозволяє підключати панелі з напругою, вищою ніж у акумулятора.

Мінуси

Висока вартість в порівнянні з PWM.
Складніший в налаштуванні.

Коли краще вибирати MPPT?

Для потужних систем (від 1 кВт).
Якщо панелі та акумулятор мають різну напругу (наприклад, панель 30 В, акумулятор 12 В).
У регіонах з частою хмарністю.

Як вибрати контролер для сонячної батареї?

Вибір контролера для сонячної батареї залежить від наступних ключових параметрів:

Співвідношення потужності сонячних панелей з можливостями контролера – він повинен витримувати максимальний вхідний струм, який можуть видавати панелі, особливо при піковій освітленості. Для цього потрібно перевірити технічні характеристики контролера, такі як максимальна вхідна напруга і допустимий струм.
Напруга (12V, 24V, 48V або інша) повинна відповідати номінальній напрузі акумулятора і всієї енергосистеми. Неправильний вибір напруги може призвести до неефективної роботи або навіть пошкодження обладнання.
Струм заряду контролера впливає на швидкість зарядки акумулятора – чим він вищий, тим швидше буде заповнюватися заряд. Однак занадто високий струм без урахування ємності акумулятора може скоротити термін його служби, тому важливо підбирати контролер з оптимальним балансом між швидкістю зарядки та безпекою.
Тип акумулятора (LiFePO4, AGM, GEL та ін.), оскільки різні батареї вимагають різних алгоритмів заряду. Сучасні контролери часто підтримують кілька попередньо встановлених профілів заряду, що дозволяє точно налаштувати процес залежно від використовуваного типу акумулятора.
Наявність захисту від перегріву, перевантаження, короткого замикання і зворотного струму.

Крім цього, рекомендуємо звернути увагу на зручність моніторингу. Наприклад, наявність дисплея, можливість підключення до смартфона для контролю параметрів системи тощо.

Чек-лист: як підключити контролер до сонячної панелі?

Підключення акумулятора до контролера

Дотримуйтесь полярності («+» до «+», «–» до «–»).
Використовуйте кабель достатнього перетину.
Встановіть запобіжник (на 25-30% більше максимального струму контролера) в розрив «+» проводу.

Чому спочатку потрібно підключити акумулятор? Контролеру для коректної роботи необхідна опорна напруга. Якщо підключити панель першою, можливий різкий стрибок, який пошкодить електроніку.

Підключення сонячних панелей

Перевірте напругу холостого ходу (Voc) панелі – вона не повинна перевищувати максимальну вхідну напругу контролера.
Використовуйте сонячні кабелі з УФ захистом і перетином, розрахованим на струм панелей (зазвичай 4-6 мм²).
Якщо панелей кілька, дотримуйтесь схеми з'єднання (послідовно або паралельно) залежно від характеристик контролера.
Встановіть автомат для постійного струму номіналом трохи більше максимального струму панелей для захисту і можливості відключити панелі від контролера.

Чому після акумулятора? Контролер вже «бачить» напругу АКБ і правильно регулює заряд.

Підключення навантаження

Перевірте, чи підтримує контролер управління навантаженням (зазвичай є клеми «LOAD»).
Встановіть запобіжник в ланцюг навантаження (номінал залежить від потужності споживачів).

Коли можна вмикати? Тільки після підключення АКБ і панелей, інакше можливі помилкові спрацьовування захисту.

Перевірка і запуск системи

Що перевірити перед включенням?

Всі з'єднання надійні, немає переплутаних полярностей.
Запобіжники встановлені.
Напруга АКБ в нормі (не глибоко розряджена).

Послідовність включення:

Підключіть АКБ → контролер повинен включитися.
Підключіть сонячні панелі → на екрані (якщо є) з'явиться заряд.
Підключіть навантаження (якщо потрібно).

Зверніть увагу на:

Перетин кабелів – занадто тонкі дроти будуть нагріватися і втрачати потужність.
Запобіжники – обов'язкові в «+» ланцюзі АКБ і навантаження.
Захист від грози – бажано встановити УЗІП.

Після підключення перевірте роботу системи: контролер повинен показувати заряд, напруга АКБ повинна поступово зростати. Якщо щось пішло не так – відразу відключіть панелі та перевірте з'єднання.