Como as sacolas solares dobráveis ​​realmente geram eletricidade?

Como os painéis solares portáteis realmente geram eletricidade?

Os painéis solares portáteis funcionam capturando a luz solar e convertendo-a em eletricidade útil por meio de um dispositivo chamado controlador ou regulador de carga. O controlador é então conectado à bateria, mantendo-a carregada.

O que é um condicionador solar?

O condicionador solar garante que a eletricidade gerada pelo painel solar seja transferida de forma inteligente para a bateria de maneira adequada à química da bateria e ao nível de carga.

Um bom regulador terá um algoritmo de carregamento de vários estágios (geralmente 5 ou 6 estágios) e fornecerá programas diferentes para diferentes tipos de baterias. Reguladores modernos e de alta qualidade incluirão programas específicos para baterias de lítio, enquanto muitos modelos mais antigos ou mais baratos serão limitados a baterias AGM, Gel e Wet. É importante que você use o programa correto para o seu tipo de bateria.

Um regulador solar de boa qualidade incluirá vários circuitos de proteção eletrônica para proteger a bateria, incluindo proteção contra polaridade reversa, proteção contra curto-circuito, proteção contra corrente reversa, proteção contra sobrecarga, proteção contra sobretensão transitória e proteção contra sobretemperatura.

Tipos de reguladores solares

Existem dois tipos principais de condicionadores solares disponíveis para painéis solares portáteis. Modulação por Largura de Pulso (PWM) e Rastreamento de Ponto de Potência Máximo (MPPT). Todos eles têm suas próprias vantagens e desvantagens, o que significa que cada um é adequado para diferentes situações de acampamento.

Modulação de largura de pulso (PWM)

Pulse Width Modulation (PWM), o regulador possui uma conexão direta entre o painel solar e a bateria e utiliza um mecanismo de comutação rápida para regular a carga que flui para a bateria. O interruptor permanece totalmente aberto até que a bateria atinja a tensão do dissipador, ponto em que o interruptor começa a abrir e fechar centenas de vezes por segundo para reduzir a corrente, mantendo a tensão constante.

Em teoria, esse tipo de conexão reduz a eficácia do painel solar porque a tensão do painel é reduzida para corresponder à tensão da bateria. No entanto, no caso de painéis solares portáteis de acampamento, o efeito prático é mínimo, pois na maioria dos casos a tensão máxima do painel é apenas em torno de 18V (e diminui à medida que o painel aquece), enquanto a tensão da bateria geralmente está entre 12-13V (AGM) ou 13-14,5V (Lítio).

Apesar da pequena perda de eficiência, os reguladores PWM são geralmente considerados a melhor escolha para emparelhar com painéis solares portáteis. Os benefícios dos reguladores PWM em comparação com seus homólogos MPPT são menor peso e maior confiabilidade, que são considerações importantes ao acampar por longos períodos de tempo ou em áreas remotas onde o serviço pode não ser facilmente acessível e pode ser difícil encontrar Regulador alternativo.

Rastreamento Máximo de Power Point (MPPT)

Rastreamento do ponto de potência máxima MPPT, o regulador tem a capacidade de converter o excesso de tensão em corrente adicional nas condições certas.

Um controlador MPPT monitorará constantemente a tensão do painel, que muda constantemente com base em fatores como o calor do painel, as condições climáticas e a posição do sol. Ele usa a tensão total do painel para calcular (rastrear) a melhor combinação de tensão e corrente e, em seguida, reduz a tensão para corresponder à tensão de carga da bateria para fornecer corrente adicional à bateria (lembre-se de potência = tensão x corrente) .

Mas há uma ressalva importante que reduz o efeito prático dos controladores MPPT para painéis solares portáteis. Para obter qualquer benefício real do controlador MPPT, a tensão no painel deve ser pelo menos 4-5 volts maior que a tensão de carga da bateria. Dado que a maioria dos painéis solares portáteis tem uma tensão máxima de cerca de 18-20V, que pode cair para 15-17V quando esquentam, enquanto a maioria das baterias AGM estão entre 12-13V e a maioria das baterias de lítio entre 13-14.5V. a diferença de tensão não é suficiente para que a função MPPT tenha um efeito real na corrente de carga.

Em comparação com os controladores PWM, os controladores MPPT têm a desvantagem de serem mais pesados ​​e geralmente menos confiáveis. Por esse motivo, e seu impacto mínimo na entrada de energia, você não os verá frequentemente usados ​​em bolsas dobráveis ​​solares.