Wie erzeugen Solarfalttaschen eigentlich Strom?

Wie erzeugen tragbare Solarmodule eigentlich Strom?

Tragbare Solarmodule fangen Sonnenlicht ein und wandeln es durch ein Gerät, das als Laderegler oder -regler bezeichnet wird, in nützliche Elektrizität um. Der Controller wird dann mit der Batterie verbunden und hält sie aufgeladen.

Was ist ein Solarkonditionierer?

Der Solar-Conditioner sorgt dafür, dass der vom Solarmodul erzeugte Strom auf intelligente Weise auf die Batterie übertragen wird, je nach Batteriechemie und Ladezustand.

Ein guter Regler verfügt über einen mehrstufigen Ladealgorithmus (normalerweise 5 oder 6 Stufen) und bietet unterschiedliche Programme für unterschiedliche Batterietypen. Moderne, hochwertige Regler enthalten spezielle Programme für Lithiumbatterien, während viele ältere oder billigere Modelle auf AGM-, Gel- und Nassbatterien beschränkt sind. Es ist wichtig, dass Sie das richtige Programm für Ihren Batterietyp verwenden.

Ein qualitativ hochwertiger Solarregler enthält eine Reihe elektronischer Schutzschaltungen zum Schutz der Batterie, einschließlich Verpolungsschutz, Kurzschlussschutz, Rückstromschutz, Überladeschutz, transienter Überspannungsschutz und Übertemperaturschutz.

Arten von Solarreglern

Es gibt zwei Haupttypen von Solarkonditionierern für tragbare Solarmodule. Pulsweitenmodulation (PWM) und Maximum Power Point Tracking (MPPT). Sie alle haben ihre eigenen Vor- und Nachteile, wodurch sie für unterschiedliche Campingsituationen geeignet sind.

Pulsweitenmodulation (PWM)

Pulsweitenmodulation (PWM), der Regler hat eine direkte Verbindung zwischen dem Solarpanel und der Batterie und verwendet einen schnellen Schaltmechanismus, um die in die Batterie fließende Ladung zu regulieren. Der Schalter bleibt vollständig geöffnet, bis die Batterie die Senkenspannung erreicht. An diesem Punkt beginnt der Schalter hunderte Male pro Sekunde zu öffnen und zu schließen, um den Strom zu reduzieren, während die Spannung konstant gehalten wird.

Theoretisch verringert diese Art der Verbindung die Effektivität des Solarpanels, da die Spannung des Panels gesenkt wird, um sie an die Spannung der Batterie anzupassen. Bei tragbaren Camping-Solarmodulen ist der praktische Effekt jedoch minimal, da die maximale Spannung des Moduls in den meisten Fällen nur etwa 18 V beträgt (und mit zunehmender Erwärmung des Moduls abnimmt), während die Batteriespannung normalerweise zwischen 12 und 13 V liegt (AGM) oder 13-14,5 V (Lithium).

Trotz des geringen Effizienzverlusts gelten PWM-Regler im Allgemeinen als bessere Wahl für die Kombination mit tragbaren Solarmodulen. Die Vorteile von PWM-Reglern im Vergleich zu ihren MPPT-Gegenstücken sind ein geringeres Gewicht und eine höhere Zuverlässigkeit, die beim Camping für längere Zeit oder in abgelegenen Gebieten, in denen der Service möglicherweise nicht leicht zugänglich und möglicherweise schwer zu finden ist, von entscheidender Bedeutung sind Alternative Regler.

Maximum Power Point Tracking (MPPT)

Maximum Power Point Tracking MPPT, der Regler hat die Fähigkeit, überschüssige Spannung unter den richtigen Bedingungen in zusätzlichen Strom umzuwandeln.

Ein MPPT-Controller überwacht ständig die Spannung des Panels, die sich ständig ändert, basierend auf Faktoren wie Panel-Wärme, Wetterbedingungen und Sonnenstand. Es verwendet die volle Spannung des Panels, um die beste Kombination aus Spannung und Strom zu berechnen (nachzuverfolgen), und reduziert dann die Spannung, um sie an die Ladespannung der Batterie anzupassen, damit sie der Batterie zusätzlichen Strom zuführen kann (denken Sie daran, Leistung = Spannung x Strom). .

Es gibt jedoch einen wichtigen Vorbehalt, der die praktische Wirkung von MPPT-Reglern für tragbare Solarmodule verringert. Um einen wirklichen Nutzen aus dem MPPT-Controller zu ziehen, sollte die Spannung am Panel mindestens 4-5 Volt höher sein als die Ladespannung der Batterie. Da die meisten tragbaren Solarmodule eine maximale Spannung von etwa 18-20 V haben, die auf 15-17 V abfallen kann, wenn sie heiß werden, während die meisten AGM-Batterien zwischen 12-13 V und die meisten Lithium-Batterien zwischen 13-14,5 V liegen. die Spannungsdifferenz reicht nicht aus, damit sich die MPPT-Funktion wirklich auf den Ladestrom auswirkt.

Im Vergleich zu PWM-Controllern haben MPPT-Controller den Nachteil, dass sie schwerer und im Allgemeinen weniger zuverlässig sind. Aus diesem Grund und wegen ihrer minimalen Auswirkung auf die Leistungsaufnahme werden sie nicht oft in faltbaren Solartaschen verwendet.