Czy panel słoneczny może ładować akumulator litowy?

W porównaniu z innymi odnawialnymi źródłami energii, przejście na energię słoneczną jest najłatwiejsze. I jest to jeden z najefektywniejszych sposobów wytwarzania energii odnawialnej. Poza tym, doskonale współpracuje z akumulatorem litowym do magazynowania energii.

Zestaw paneli słonecznych i akumulatorów litowo-jonowych nadaje się do różnych zastosowań. Można go używać w kabinie mieszkalnej bez dostępu do sieci lub w luksusowym kamperze. Chociaż połączenie jest bardzo wydajne, nadal wymaga pewnej wiedzy technicznej. Aby zapewnić bezpieczeństwo i długą żywotność, należy wiedzieć, jak je zainstalować i konserwować.

Podstawowa architektura układu solarno-litowego

Typowy system ładowania słonecznego składa się z trzech głównych części. Każda z nich pełni określoną rolę i wspólnie ładuje akumulator litowy.

Ważny: Słaba koordynacja może prowadzić do strat energii i uszkodzeń systemu. Dlatego zaleca się stosowanie wysoce wydajnych i nowoczesnych podzespołów.

Panele słoneczne (układy fotowoltaiczne)

Panele słoneczne stanowią rdzeń całego systemu, pełniąc funkcję głównego źródła zasilania lub generatora. Dostępne są w szerokiej gamie rozmiarów i mocy.

Panel słoneczny przechwytuje światło słoneczne i przetwarza je na prąd stały. Jego moc wyjściowa zmienia się w zależności od intensywności światła słonecznego i zacienienia. Dlatego należy zachować ostrożność podczas montażu panelu słonecznego na dachu.

Kontroler ładowania słonecznego / Kontroler ładowania falownika

Kontroler ładowania reguluje ilość energii słonecznej dostarczanej do akumulatora. Zapewnia stałe zasilanie i zapobiega przeładowaniu lub nadmiernemu rozładowaniu.

W nowoczesnych systemach sterownik jest zazwyczaj wbudowany bezpośrednio w falownik fotowoltaiczny. Urządzenia te oferują więcej funkcji i zintegrowane sterowanie.

Bateria litowa (LiFePO4)

Akumulator litowy magazynuje energię do późniejszego wykorzystania. Każdy akumulator składa się z setek pojedynczych ogniw. Ogniwa te odgrywają kluczową rolę podczas ładowania i rozładowywania.

Spośród różnych rodzajów baterii, baterie litowe są najbardziej wydajne i trwałe. Z drugiej strony, spośród różnych rodzajów baterii litowych, LiFePO4 jest najpopularniejszy.

Krytyczna rola kontrolera ładowania

Nigdy nie należy podłączać panelu słonecznego bezpośrednio do akumulatora litowego. Panele słoneczne są zaprojektowane tak, aby generować wyższe napięcie niż nominalne napięcie akumulatora. Dzięki temu, nawet przy słabym natężeniu światła, prąd może płynąć. Na przykład, panel 12 V często generuje napięcie 18 V.

Bezpośrednie podłączenie panelu słonecznego do akumulatora może spowodować trzy konsekwencje. Akumulatory litowe są wrażliwe na napięcie. Bezpośrednie podłączenie może spowodować przeładowanie akumulatorów. Przekroczenie maksymalnego napięcia może spowodować trwałe uszkodzenie chemiczne. W skrajnych przypadkach może dojść do niekontrolowanego wzrostu temperatury i pożaru.

Co więcej, bezpośrednie połączenie może również powodować przepływ prądu wstecznego w nocy. Bez kontrolera energia może przepływać wstecz z akumulatora do paneli słonecznych. Z tego powodu może dojść do znacznego rozładowania.

Połączenia bezpośrednie są nieefektywne. Bez regulacji akumulator nie może być ładowany z optymalną prędkością. Akumulator nie może osiągnąć pełnego potencjału.

Wybór odpowiedniej technologii: MPPT czy PWM

Istnieją dwie główne technologie generowania energii słonecznej: MPPT i PWM. MPPT to skrót od Maximum Power Point Tracking (śledzenie punktu maksymalnej mocy). Są to zaawansowane przetwornice prądu stałego (DC). „Śledzą” one optymalne napięcie panelu i przekształcają nadmiar napięcia w dodatkowy amperaż. W ten sposób system MPPT może zwiększyć wydajność ładowania nawet o 30% (TP3T). Systemy MPPT są niezbędne w przypadku większych systemów lub gdy napięcie panelu jest znacznie wyższe niż napięcie akumulatora.

PWM to skrót od modulacji szerokości impulsu (Pulse Wide Modulation). Kontrolery te działają jak szybki przełącznik, który zmniejsza prąd w miarę ładowania akumulatora. PWM jest znacznie tańsze i mniej wydajne niż MPPT. Głównym powodem jest to, że kontrolery te wymuszają pracę panelu przy niższym napięciu akumulatora. W rezultacie marnuje się potencjalna ilość energii.

Instrukcja krok po kroku dotycząca bezpiecznej instalacji

W systemie ładowania słonecznego kontroler reguluje i dystrybuuje energię z paneli słonecznych do akumulatorów. Przed rozpoczęciem ładowania kontroler musi odczytać napięcie. Należy zatem upewnić się, że połączenia są prawidłowe. Nieprawidłowe podłączenie może spowodować problemy z napięciem, uszkodzenie kontrolera lub rozładowanie akumulatora.

Etapy procesu	Opisy
Montaż panelowy	Zainstaluj panele słoneczne w miejscu, gdzie słońce świeci najmocniej. Kąt nachylenia zależy od Twojej lokalizacji.
Podłączenie akumulatora do kontrolera lub falownika	Najpierw podłącz akumulator do kontrolera/falownika. Pozwoli to urządzeniu wykryć napięcie akumulatora. Ważny: Prawidłowe wykrywanie jest niezbędne dla bezpieczeństwa operacji.
Bezpiecznik akumulatora	Zamontuj bezpiecznik liniowy na kablu łączącym akumulator litowy. Możesz go zamontować w pobliżu akumulatora.
Podłączenie panelu do sterownika/falownika	Po uruchomieniu kontrolera należy podłączyć panele słoneczne.
Kalibracja ustawień	Na koniec możesz ustawić system na profil litowy lub LiFePO4. Nowoczesne inwertery oferują ustawienia dla różnych typów akumulatorów.

 

Zagadnienia bezpieczeństwa i konserwacji

Pracując z bateriami litowymi, należy wziąć pod uwagę szereg czynników związanych z bezpieczeństwem i konserwacją.

Po pierwsze, staraj się nie ładować akumulatora litowego w ujemnych temperaturach. Temperatura nie może spaść poniżej 0°C. Ładowanie w ujemnych temperaturach może uszkodzić ogniwa akumulatora. Ta wada jest również znana jako galwanizacja litowa.

Sugerujemy również przestrzeganie zasady 80/20. Oznacza to, że poziom naładowania baterii powinien mieścić się w przedziale od 20% do 80%.

Większość nowoczesnych baterii litowych jest wyposażona we wbudowany system BMS. Monitoruje on przede wszystkim stan baterii. Sprawdza napięcie, natężenie prądu i temperaturę.

Streszczenie

Tak, panel słoneczny może ładować akumulator litowy. Należy jednak pamiętać o prawidłowym podłączeniu każdego elementu.

System ładowania słonecznego składa się z trzech kluczowych elementów: paneli, kontrolera i akumulatorów. Wszystkie te urządzenia współpracują ze sobą, aby działać prawidłowo. W nowoczesnych systemach do sterowania ładowaniem i rozładowywaniem akumulatorów litowych stosuje się falowniki słoneczne.

Nowoczesne falowniki, takie jak falowniki hybrydowe, łączą w sobie wiele funkcji. Można je podłączyć do paneli słonecznych, sieci, akumulatorów i obciążenia. Urządzenia te działają inteligentnie i same decydują, kiedy ładować akumulator. Można również skonfigurować regułę 80/20. Dodatkowo, można monitorować cały proces na urządzeniu za pośrednictwem VPP.

LuxpowerTek jest wiodącym producentem falowniki słoneczne i baterie litoweJeśli masz jakiekolwiek pytania, skontaktuj się z naszym zespołem obsługi klienta.