1. типи акумуляторів
2. тонкощі підключення
3. Рекомендована схема підключення

Будь-яка автономна система електропостачання, що харчується від сонячної енергії, включає в себе кілька обов'язкових елементів: сонячні панелі або батареї, інвертор, контролер заряду і розряду і, звичайно, акумулятор. Про нього і піде мова в нашій сьогоднішній статті. Як відомо, сонячні батареї призначені для отримання енергії з сонячного випромінювання, так ось акумулятори для сонячних батарей, виконують іншу функцію. Їх першочергове завдання - це накопичення електроенергії і подальша її віддача.

Головна технічна характеристика акумулятора - його ємність. За цим показником можна визначити максимальний час роботи системи електропостачання в автономному режимі. Крім ємності слід враховувати термін служби, максимальна кількість циклів заряду-розряду, температурний діапазон роботи і інші показники. Середній термін служби акумулятора складає 5-10 років. Ця цифра залежить від типу акумулятора і умов його використання.

типи акумуляторів

У сонячній енергетиці найбільшою популярністю користується герметичний свинцево-кислотний акумулятор, вироблений з використанням 2 різних технологій:

1. Gelled Electrolite.
2. Absorptive Glass Mat.

Технологія Gelled Electrolite стала застосовуватися в кінці 50-х років. Вона полягає в додаванні оксиду 4-хвалетного кремнію в електроліт, що сприяє переходу електроліту в гелевидний стан. Цей метод дозволяє досягти абсолютної герметичності батареї, а циркуляція газів здійснюється в численних порах желеобразного електроліту. Великий плюс гелевих акумуляторів для сонячних батарей, вироблених із застосуванням технології Gelled Electrolite, це відсутність необхідності наповнення системи протягом всієї експлуатації.

Технологія Absorptive Glass Mat була розроблена в 70-і роки. Вона передбачає використання пористого стекловолоконного заповнювач-сепаратора. Його просочують електролітом і тим самим переводять в безжідкостное стан. Дозуючи кількість електроліту, досягають того, щоб заповненими виявилися лише дрібні пори, так як більші призначаються для вільної циркуляції газів. AGM-батареї також не вимагають додаткового обслуговування.

Сонячні акумуляторні батареї, вироблені і по першій, і по другій технології, мають як достоїнствами, так і недоліками. Дізнатися про них більш детально Ви зможете з таблиць 1 і 2.

Таблиця 1. Переваги

Абсолютно герметична конструкція виключає можливість витоку кислоти і корозії клем, а також дозволяє монтувати АКБ в будь-якому положенні, за винятком догори дном. Допускається установка акумулятора на бічну поверхню і догори дном.
Є більш стійкими до глибоких розрядів. Виключена можливість вибуху і виділення газів, але за умови правильної зарядки. Стабільна робота при підвищеній вологості і високому рівні вібрації. Стабільна робота батареї при температурі нижче -30 ° С. Можливість експлуатації при температурному режимі вище + 50 ° С і нижче -35 ° С, а також поблизу чутливих електронних пристроїв. Збільшення терміну служби за рахунок підвищеної вібростійкості. Збільшення терміну служби за рахунок використання активного матеріалу, що збільшує ємність акумуляторної батареї. Час повної зарядки акумулятора в 7 разів менше, ніж час зарядки звичайної свинцево-кислотної АКБ. Мінімальна ціна в категоріях «Ціна / Кількість місяців служби» і «Ціна / Число циклів».

Таблиця 2. Недоліки

Через меншого кількісного вмісту електроліту мають підвищену чутливість до перевищення зарядного напруги В порівнянні з класичними акумуляторами гелеві АКБ мають гірші показники навантажувальних характеристик

тонкощі підключення

Перше з чим потрібно визначитися перш, ніж вибирати акумулятор, - це необхідна ємність. Як правило, це значення вибирається з урахуванням середньодобового споживання електроенергії, не забуваючи при цьому і про глибину розряду, яка повинна становити не більше 50-70%. Правильний режим заряду / розряду - це головна умова, яке здатне продовжити термін служби акумуляторів для сонячних батарей. Також слід пам'ятати, що занадто великий струм заряду знижує кількість міститься в АКБ електроліту, що може привести до виходу з ладу акумуляторної батареї.

Найбільшого поширення набули «сонячні» акумулятори з робочою напругою в 12 В. Як правило, їх використовують для складання акумуляторних блоків необхідного напруги, наприклад 24 В, 48 В і т.д. Основні параметри такого блоку:

• робоча ємність;
• струм заряду;
• струм розряду.

Акумуляторний блок рекомендовано складати, використовуючи послідовну схему з'єднання. У цьому випадку загальна робоча напруга блоку буде дорівнювати сумі робочих напруг кожного підключеного акумулятора.

Якщо ж АКБ з'єднуються паралельно, то підсумовуватися буде не напруга, а ємність. Напруга ж в цьому випадку залишиться незмінним. Але перш, ніж підключати батареї паралельно, необхідно вирівняти на них напруга.

Наступна умова - це температурний режим. Практично всі АКБ для сонячної батареї здатні витримувати як низькі, так і дуже високі температури. Але не варто зловживати цим, адже збільшення температури АКБ на 10 ° С призводить до прискорення всіх хімічних процесів в 2 рази. А при заряді різниця температур навколишнього середовища і батареї становить 10-15 ° С, пояснюється це процесом рекомбінації кисню. Вирішити цю проблему допоможе природний обдув акумуляторної батареї. Дотримання всіх правил - це запорука довгої експлуатації акумулятора, про це слід пам'ятати.

Рекомендована схема підключення

Використання сонячної батареї, у якій максимальне значення генерується струму приблизно дорівнює току зарядки акумулятора, дозволяє автоматично заряджати АКБ при освітленні. В цьому випадку слід передбачити деякі правила підключення сонячної батареї до акумулятора. Схема наведена на малюнку нижче.

Перше, що необхідно врахувати - це підключення акумулятора через діод (на схемі VD1). Такий спосіб допоможе вирішити відразу 2 проблеми:

1. При поганому освітленні напруга сонячної батареї може стати нижче, ніж напруга на акумуляторі. Без діода це призведе до розряду акумулятора через внутрішній опір сонячної панелі замість заряду.
2. Застосування діода виключає необхідність відключення сонячної батареї від акумулятора в темний час доби.

Крім діода рекомендується послідовне підключення міліамперметра до сонячній батареї. Він дозволяє визначити струм якої величини споживає акумулятор сонячної енергії. Так ви зможете без проблем дізнатися, працює сонячна панель чи ні. Якщо ж Ви плануєте використовувати акумулятор під час його зарядки або підзарядки, подбайте про підключення в схему буферного конденсатора (на схемі С1).

Статтю підготувала Абдулліна Регіна

Невелике відео про паралельному і послідовному підключенні батарей: