Auswahl eines Solarladereglers: Schlüsselfaktoren und -typen erklärt

In netzgekoppelten Systemen sind keine Laderegler erforderlich, da der Wechselrichter überschüssige Energie automatisch ins Netz einspeist. Die Kosten für einen Solarladeregler können zwischen etwa 20 und 500 US-Dollar liegen. Bedenken Sie jedoch, dass ein netzunabhängiges System insgesamt höhere Gesamtkosten verursacht als ein netzgekoppeltes System. Sie werden von den besten Solarunternehmen beraten, ob Sie eine benötigen, und alles wird korrekt eingerichtet.

Wenn Sie eine Batterie direkt an Ihre Solarmodule anschließen, gibt es kein Gerät, das den Ladevorgang steuert. In diesem Fall wird Ihre Batterie höchstwahrscheinlich durch zu hohe Spannung und Strom beschädigt. Solarladeregler und Solarregler erfüllen drei Hauptzwecke:

Laderegler sind im Grunde intelligente Batterieladegeräte. Sie sind wichtig beim Laden einer Batterie mithilfe von Solarmodulen. Ihre Spannungs- und Stromabgabe variiert je nach Sonneneinstrahlung.

 

• Abschalten der Batterie, wenn diese eine zu niedrige Spannung erreicht
• Verhindert Rückstrom von der Batterie zu den Solarmodulen, wenn diese keinen Strom erzeugen
• Senkung der Ladespannung bei steigender Batterietemperatur

 

Wann benötige ich einen Solarladeregler?

  Der Ladevorgang kann nicht gesteuert werden, wenn Ihre Solaranlage keine Batterien enthält.

In einem Solarbatteriesystem fungiert der Wechselrichter als Laderegler. Sobald die Batterie vollständig aufgeladen ist, kann überschüssige Energie ins Netz eingespeist werden.

Je nach Wechselrichtertyp kann eine Solarstromanlage mit Batteriebank unterschiedlich konfiguriert werden. Sie können einen Hybrid-Wechselrichter verwenden, der gleichzeitig an Solarmodule und Batterien angeschlossen ist, oder Sie können einen separaten Solar-Wechselrichter und einen Batterie-Wechselrichter verwenden. Der Wechselrichter verfügt über eine integrierte Ladereglerfunktion, sodass in beiden Fällen kein separates Ladegerät erforderlich ist.

Es gibt zwei Haupttypen von Solarladereglern: Pulsweitenmodulationsregler (PWM) und Maximum Power Point Tracking (MPPT)-Regler.

Solarladeregler mit PWM sind einfacher, günstiger, aber weniger effizient. Der Controller kann kleine Strommengen bereitstellen, um den Akku voll zu halten, indem er kleine Strommengen bereitstellt, sobald der Akku 100 % geladen ist. Sobald der Akku 100 % geladen ist, kann der Controller seine Stromabgabe schrittweise reduzieren.
Wenn Sie beispielsweise eine 12-V-Batterie mit einem PWM-Laderegler laden möchten, benötigen Sie Photovoltaikmodule mit einer Nennspannung von 12 Volt.
Ein PWM-Solarladeregler kostet in der Regel 15 bis 125 US-Dollar, je nach Nennleistung und Stromstärke.PWM-Controllerhaben einen typischen Wirkungsgrad von weniger als 80 %.

EinMPPT-Solarladeregler, auch bekannt als intelligenter DC-zu-DC-Wandler, kann ein Batteriesystem mit Solarmodulen mit höherer Spannung kombinieren.
Um die von Ihren Solarmodulen erzeugte Leistung zu maximieren, benötigen Sie einen MPPT-Laderegler.
Gleichzeitig hält der Controller eine geeignete Ladespannung für das Batteriesystem aufrecht.
Laut EnergySage können Sie mit Kosten zwischen 28 und 324 US-Dollar für einen MPPT-Solarladeregler rechnen. Allerdings können die besten MPPT-Regler je nach Modell einen Wirkungsgrad von über 95 % erreichen.
Ich gebe Ihnen ein Beispiel einer Solaranlage, die mit 36 ​​Volt und 10 Ampere betrieben wird, was einer Leistung von 360 Watt entspricht. Die Leistung dieses Leistungsausgangs eines PWM-Ladereglers kann nicht zum Laden einer 12-V-Batterie verwendet werden. Durch den MPPT-Laderegler ist es möglich, die Spannung auf 12 V zu senken und gleichzeitig den Strom auf 40 Ampere zu erhöhen, was das Laden der Batterie ermöglicht.

Bevor Sie einen Kauf tätigen, müssen Sie die technischen Daten Ihres Solarladereglers sorgfältig prüfen. Wenn Ihr Laderegler nicht mit dem Solarpanel und der Batterie übereinstimmt, können Sie Ihr System nicht betreiben und es kann sogar zu Schäden an den Komponenten kommen.

Der von Ihnen verwendete Laderegler sollte mit der von den Solarmodulen gelieferten Ausgangsspannung und der von der Batterie benötigten Eingangsspannung kompatibel sein. Diese Spannungen sind gleichwertig, wenn Sie einen PWM-Controller verwenden, aber die Solarpanel-Spannung kann höher sein, wenn Sie einen MPPT-Controller verwenden.

Außerdem muss zwischen den Komponenten in jedem elektrischen System eine aktuelle Kompatibilität bestehen. Wenn Ihr Batteriesystem einen maximalen Strom von 30 Ampere hat, sollte der Laderegler diesen Strom nicht überschreiten und Ihre Solaranlage sollte den maximalen Strom verarbeiten können. Sie sollten keinen 40-Ampere-Laderegler verwenden, wenn Ihr Batteriesystem einen maximalen Strom von 30 Ampere hat.

Umleitungslaststeuerung

Bei Ladereglern für erneuerbare Energiesysteme wie Sonnenkollektoren und Windkraftanlagen wird häufig eine Umleitungslast verwendet, um überschüssige Energie abzuleiten, sobald die Batterien vollständig aufgeladen sind.

Wenn Sie einen Laderegler suchen, der seine Betriebszustände anzeigen kann, sollten Sie nach einem suchen, der über ein LCD-Display oder ein Bluetooth-Modul verfügt, das eine Überwachung per Smartphone ermöglicht.

Temperaturkompensation

Akkus können durch hohe Temperaturen beschädigt werden, die besten Laderegler sind jedoch mit einer Temperaturkompensationsfunktion ausgestattet, die die Ladespannung bei Bedarf reduziert, um eine Überhitzung zu verhindern.

Effizienz

Um festzustellen, wie viel Sonnenenergie in Batterieladung umgewandelt wird, ist der Wirkungsgrad Ihres Ladereglers eine wichtige Messgröße. PWM-Laderegler sind im Allgemeinen weniger effizient als MPPT-Laderegler, aber auch kostengünstiger. MPPT-Laderegler können einen Ladewirkungsgrad von über 95 % erreichen, sind aber teurer.

Kosten
Ein Solarladeregler ist eine der günstigsten Komponenten einer netzunabhängigen Solaranlage. Für sich genommen ist es nicht sehr teuer. Ein guter MPPT-Controller kostet möglicherweise nur ein paar hundert Dollar. Ein netzunabhängiges System kostet jedoch in der Regel viel mehr als ein netzgebundenes System, möglicherweise mehrere Zehntausend Dollar.