Токи заряда и разряда. Окончательный выбор ёмкости

При использовании недорогих контроллеров заряда суммарный ток зарядки, равный максимальному току первичного источника энергии (солнечной батареи или ветрогенератора), не должен превышать указанный производителем максимально допустимый ток заряда аккумулятора, умноженный на число параллельных сборок (именно сборок, а не отдельных аккумуляторов). Это условие может быть нарушено, если первичный источник слишком мощный, а блок аккумуляторов слишком слабый. И тогда возможен не только быстрый выход аккумуляторов из строя, но даже их взрыв и возгорание! Внимание! При использовании контроллеров с MPPT, преобразующих излишек напряжения в дополнительный ток, следует ориентироваться на максимальный выходной ток контроллера, а не первичных источников!

С другой стороны, слишком малый ток заряда не сможет полностью зарядить аккумуляторы. Это происходит тогда, когда ёмкость блока аккумуляторов слишком высока, а источник даровой энергии имеет небольшую мощность. При недолгой эксплуатации это приведёт лишь к сокращению текущего запаса энергии в аккумуляторах, однако постоянный недозаряд снижает ёмкость аккумуляторов и сокращает срок их службы.

Наконец, ток, потребляемый инвертором в режиме максимальной мощности, не должен превышать предельно допустимый ток разряда аккумуляторов, умноженный на число их параллельных сборок. Для обеспечения более комфортных условий работы и хорошей энергоотдачи аккумуляторов крайне желательно, чтобы ток разряда в длительном режиме не превышал половину, а ещё лучше — пятую часть максимально допустимого значения.

Точные значения токов следует смотреть в документации на конкретную модель аккумулятора, но для предварительных прикидок можно принять следующие величины этих токов в амперах относительно ёмкости в ампер-часах:

· максимальный ток разряда численно равен ёмкости и допустим только в кратковременном режиме — несколько секунд;

· оптимальный ток разряда не превышает 20% ёмкости (для длительной непрерывной нагрузки лучше уложиться в 5.. 10%, — cкажем, нагрузка от освещения составляет менее 10%, а при включении холодильника остаётся в пределах 20%);

· оптимальный ток заряда составляет 5.. 10% от ёмкости;

· максимальный ток заряда не превышает 20% от ёмкости (иногда — до 30%).

В настоящее время появляется всё больше моделей контроллеров заряда, позволяющих регулировать не только напряжение, но и зарядный ток в соответствии с ёмкостью блока аккумуляторов. В таких случаях максимальный зарядный ток уже не ограничивает сверху общую мощность первичных источников, но и стоимость таких контроллеров заметно выше, чем у более простых моделей. Для нерегулируемых контроллеров основным критерием выбора ёмкости аккумуляторов является ток заряда, так как именно он оказывает главное влияние на долговечность и безопасность их эксплуатации. Исходя из вышеприведённых цифр, суммарная ёмкость сборок аккумуляторов в ампер-часах должна в 5.. 10 раз превышать максимальный суммарный ток (в амперах) всех работающих на них первичных источников (скажем, сборок фотоэлектрических панелей, — не отдельных аккумуляторов и панелей, а именно их сборок на номинальное низковольтное напряжение). А уже в этих пределах можно ориентироваться на необходимый запас энергии. Некоторые модели аккумуляторов позволяют расширить границы допустимого диапазона емкостей блока до 3.. 20 раз от максимального вырабатываемого тока первичных источников.

У новых аккумулятроров ёмкость и время хранения обычно соответствуют заявленным значениям. Но при долговременной эксплуатации аккумуляторов эти величины могут заметно сократиться по сравнению с первоначальными. Поэтому если Вы желаете иметь гарантированный запас энергии в течении многих лет, следует увеличить ёмкость банка относительно расчётной раза в 1.5, а то и вдвое (обеспечив соответствующий ток зарядки). Кстати, такое увеличение ёмкости обеспечит и более щадящий режим рабочего разряда аккумуляторов, а это также положительно скажется на их долголетии.