Come caricare un pacco di batterie fotovoltaico

Il mondo di oggi è alimentato dall’energia e le batterie sono diventate parte integrante come fonte di energia considerando i progressi tecnologici nell’elettronica di consumo per i veicoli elettrici, le energie rinnovabili e le reti intelligenti. Le batterie sono a energia limitata e richiedono la ricarica. La ricarica delle batterie con l’energia solare mediante celle solari può offrire un’opzione conveniente per l’elettronica di consumo intelligente. Nel frattempo, le batterie possono essere utilizzate per affrontare il problema dell’intermittenza del fotovoltaico. Ecco come ricaricare un pacco batteria fotovoltaico.

Ricarica di più batterie in una banco

Quando si collegano più batterie insieme per creare un banco di batterie più grande, è importante configurare il banco in modo che tutte le batterie siano cariche e scariche il più equamente possibile. Ciò rende il metodo di connessione e l’interconnessione tra le batterie un fattore critico per garantire che le batterie ricevano la stessa carica e si scarichino alla stessa velocità delle altre nella banca.

Le batterie che funzionano più duramente in genere si guastano prima delle altre batterie della tua banca e, in alcuni casi, causano problemi con l’intero banco di batterie. La causa principale di questo problema è una piccola quantità di resistenza tra i collegamenti della batteria e la soluzione è il corretto bilanciamento. La “Carica bilanciata” elimina il problema distribuendo uniformemente la resistenza tra le connessioni su ciascuna batteria e garantisce una durata della vita simile e completa per tutte le batterie della banca.

Oltre alla necessità di cavi di interconnessione coerenti per ciascuna batteria, anche la lunghezza e le dimensioni (ossia il calibro del cavo) dei cavi della batteria dovrebbero essere coerenti per ottenere una carica perfettamente bilanciata. Si consiglia di utilizzare un minimo di cavi 2/0 AWG per interconnettere le batterie e che il calibro del filo dovrebbe rimanere lo stesso in tutto il sistema per mantenere lo stesso livello di resistenza.

Ricarica delle batterie in parallelo

Quando si caricano le batterie in parallelo, è normale che le batterie si guastino prima del previsto. Ciò è in gran parte dovuto al fatto che le batterie sono semplicemente collegate positivo con positivo e negativo con negativo. Anche se da un punto di vista elettrico, questo è corretto, quando più di due batterie sono in parallelo, l’aggiunta della terza e della quarta batteria in modo lineare causerà una carica sbilanciata drasticamente.

Carica sbilanciata: effetti della resistenza

Nelle installazioni tipiche, le batterie sono collegate fianco a fianco (negativo con negativo e positivo con positivo), iniziando con la prima batteria collegata alla seconda, e così via fino al collegamento al controller di carica. Teoricamente, ogni batteria riceve la stessa quantità di corrente durante la carica, tuttavia, esistono quantità di resistenza piccole ma misurabili tra ciascuna connessione della batteria, il che non è il caso.

La realtà è che la batteria collegata direttamente al controller di carica assorbirà più amperaggio (carica) rispetto alla batteria più in basso della banca, poiché la corrente viene ridotta attraverso ogni interconnessione a causa di questa resistenza. Questa differenza di corrente tra la batteria più vicina e quella più lontana dal caricabatterie può essere molto significativa e in alcuni casi fino al doppio della quantità di corrente assorbita dalla batteria più vicina.

Ricarica bilanciata

Il metodo più semplice per ottenere una migliore “ricarica bilanciata” è ricablare un set di cavi (positivo o negativo) in modo che sia collegato all’estremità opposta della batteria.

Cablata in questo modo, ciascuna batteria assorbirà corrente attraverso esattamente tre cavi di interconnessione. Tuttavia, sebbene questo metodo di cablaggio sia molto migliore, non è ancora perfettamente bilanciato poiché i cavi più esterni assorbiranno una corrente totale leggermente superiore rispetto ad altri e quindi subiranno cali di tensione lungo la loro lunghezza.

Questo metodo di cablaggio “migliore” può essere adatto a molte applicazioni, in cui lo spazio può essere un problema o il cablaggio aggiuntivo non è possibile e fornisce non più del 15% di differenza tra la batteria del contatto principale e la batteria secondaria. Questo metodo di ricarica bilanciata può essere utilizzato efficacemente anche con stringhe di numero pari e dispari, ma esiste un modo per ottenere una ricarica perfettamente bilanciata.

Ricarica perfettamente bilanciata

La figura all’inizio di questo articolo mostra un sistema di ricarica perfettamente bilanciato. Si prega di notare che l’immagine è un po’ fuorviante poiché il cavo negativo è stato instradato sotto la batteria per non coprire o confondere ciò che sta accadendo alle batterie. Questo dà l’aspetto di una lunghezza del filo negativo più lunga, in cui entrambi i fili positivo e negativo dovrebbero essere identici in lunghezza.

In un sistema perfettamente bilanciato, ogni batteria assorbe lo stesso amperaggio e assorbe energia dallo stesso numero di cavi di interconnessione. Il vantaggio di questo metodo di cablaggio è che ciascuna batteria assorbe corrente da un cavo lungo e uno corto prima di raggiungere il controller di carica. Ciò massimizzerà la durata di tutte le batterie poiché verranno caricate e scaricate in modo uniforme.

L’unico inconveniente di questo metodo di ricarica, è che può essere utilizzato solo in presenza di un numero pari di batterie (4, 6, 8, ecc.). Se ciascuna batteria è collegata al controller di carica tramite lo stesso numero di cavi di interconnessione e la lunghezza/misurazione totale di questi cavi è la stessa, è possibile ottenere una carica perfettamente bilanciata.

Regolatore di carica solare

Ogni volta che si utilizza un pannello con una potenza nominale superiore a 5 watt, si consiglia di utilizzare un regolatore di carica solare. In realtà, un controller di carica è una buona idea nella maggior parte delle applicazioni, in quanto può fornire numerosi vantaggi come prevenire il sovraccarico, migliorare la qualità della carica e prevenire lo scaricamento della batteria in condizioni di scarsa o assenza di luce.

Alcuni pannelli solari sono realizzati con diodi di blocco preinstallati che impediscono la scarica della batteria in condizioni di scarsa o assenza di luce. Nella maggior parte dei casi in cui è installato un pannello solare da 6 watt o più, si consiglia vivamente l’uso di un controller di carica.

In poche parole, un regolatore di carica solare agisce come un interruttore di accensione e spegnimento, consentendo il passaggio dell’alimentazione quando la batteria ne ha bisogno e interrompendola quando la batteria è completamente carica.

Qualcosa da tenere a mente quando si seleziona un controller è che sono generalmente classificati in ampere, mentre i pannelli fotovoltaici sono generalmente classificati in watt. Ciò significa che un controller di carica solare da 6 ampere funzionerà con quasi tutti i pannelli fino a circa 70 watt.

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