In che modo le borse pieghevoli solari generano effettivamente elettricità?

In che modo i pannelli solari portatili generano effettivamente elettricità?

I pannelli solari portatili funzionano catturando la luce solare e convertendola in elettricità utile attraverso un dispositivo chiamato regolatore di carica o regolatore. Il controller viene quindi collegato alla batteria, mantenendola carica.

Cos'è un condizionatore solare?

Il condizionatore solare assicura che l'elettricità generata dal pannello solare venga trasferita in modo intelligente alla batteria in un modo adatto alla chimica della batteria e al livello di carica.

Un buon regolatore avrà un algoritmo di carica multistadio (di solito 5 o 6 stadi) e fornirà programmi diversi per diversi tipi di batterie. I regolatori moderni e di alta qualità includeranno programmi specifici per le batterie al litio, mentre molti modelli più vecchi o più economici saranno limitati alle batterie AGM, Gel e Wet. È importante utilizzare il programma corretto per il tipo di batteria.

Un regolatore solare di buona qualità includerà una serie di circuiti di protezione elettronica per proteggere la batteria, tra cui protezione da inversione di polarità, protezione da cortocircuito, protezione da corrente inversa, protezione da sovraccarico, protezione da sovratensione transitoria e protezione da sovratemperatura.

Tipi di regolatori solari

Esistono due tipi principali di condizionatori solari disponibili per i pannelli solari portatili. Pulse Width Modulation (PWM) e Maximum Power Point Tracking (MPPT). Tutti hanno i loro vantaggi e svantaggi, il che significa che ognuno è adatto a diverse situazioni di campeggio.

Modulazione dell'ampiezza di impulso (PWM)

Pulse Width Modulation (PWM), il regolatore ha una connessione diretta tra il pannello solare e la batteria e utilizza un meccanismo di commutazione rapida per regolare la carica che scorre nella batteria. L'interruttore rimane completamente aperto fino a quando la batteria non raggiunge la tensione di discesa, a quel punto l'interruttore inizia ad aprirsi e chiudersi centinaia di volte al secondo per ridurre la corrente mantenendo costante la tensione.

In teoria, questo tipo di collegamento riduce l'efficacia del pannello solare perché la tensione del pannello viene abbassata per adattarsi alla tensione della batteria. Tuttavia, nel caso dei pannelli solari da campeggio portatili, l'effetto pratico è minimo, poiché nella maggior parte dei casi la tensione massima del pannello è solo di circa 18V (e diminuisce man mano che il pannello si riscalda), mentre la tensione della batteria è solitamente compresa tra 12-13V (AGM) o 13-14,5 V (Litio).

Nonostante la piccola perdita di efficienza, i regolatori PWM sono generalmente considerati una scelta migliore per l'abbinamento con pannelli solari portatili. I vantaggi dei regolatori PWM rispetto alle loro controparti MPPT sono un peso inferiore e una maggiore affidabilità, che sono considerazioni chiave quando si campeggia per lunghi periodi di tempo o in aree remote dove il servizio potrebbe non essere facilmente accessibile e potrebbe essere difficile da trovare Regolatore alternativo.

Tracciamento del punto di massima potenza (MPPT)

MPPT di rilevamento del punto di massima potenza, il regolatore ha la capacità di convertire la tensione in eccesso in corrente aggiuntiva nelle giuste condizioni.

Un controller MPPT monitorerà costantemente la tensione del pannello, che cambia costantemente in base a fattori come il calore del pannello, le condizioni meteorologiche e la posizione del sole. Utilizza la piena tensione del pannello per calcolare (tracciare) la migliore combinazione di tensione e corrente, quindi riduce la tensione in modo che corrisponda alla tensione di carica della batteria in modo che possa fornire corrente aggiuntiva alla batteria (ricordare potenza = tensione x corrente) .

Ma c'è un avvertimento importante che riduce l'effetto pratico dei controller MPPT per i pannelli solari portatili. Per ottenere un reale vantaggio dal controller MPPT, la tensione sul pannello dovrebbe essere almeno 4-5 volt superiore alla tensione di carica della batteria. Dato che la maggior parte dei pannelli solari portatili ha una tensione massima di circa 18-20 V, che può scendere a 15-17 V quando si scaldano, mentre la maggior parte delle batterie AGM è compresa tra 12-13 V e la maggior parte delle batterie al litio tra 13-14,5 V Durante questo periodo, la differenza di tensione non è sufficiente affinché la funzione MPPT abbia un effetto reale sulla corrente di carica.

Rispetto ai controller PWM, i controller MPPT hanno lo svantaggio di essere più pesanti e generalmente meno affidabili. Per questo motivo, e per il loro impatto minimo sulla potenza assorbita, non li vedrai spesso usati nelle borse solari pieghevoli.