Regulator ładowania MPPT, EPEVER XTRA4210N-XDS2 40A 12/24V

Regulator ładowania EPEVER MPPT XTRA4210N-XDS2 40A

Nowa seria regulatorów ładowania, najbardziej rozpoznawanej na rynku marki danego asortymentu, czyli EPEVER.

Produkt przeznaczony jest do instalacji off-gridowych, czyli nie podłączonych do sieci energetycznej. Znajdzie zastosowanie wszędzie tam, gdzie potrzebna jest energia w postaci stałego prądu, gdzie odbiorniki typu telewizor działający pod 12V DC podpinamy bezpośrednio do regulatora, ale i nie tylko. Jeśli stworzymy zestaw wraz z przetwornicą, z prądu stałego na przemienny, możemy korzystać z zasilania jak w domowym gniazdku. Regulator przy konfiguracji z przetwornicą zapewnia wtedy bezpieczeństwo i najwyższą wydajność ładowania akumulatora, co jest w sumie jego podstawową funkcją.

Przedstawiany model posiada algorytm ładowania MPPT, czyli śledzi maksymalny punkt mocy w bieżącym momencie. Pozwala to wykorzystać pełną moc z każdego modułu fotowoltaicznego, który jest do niego podłączony, oczywiście mieszczący się w maksymalnym prądzie i napięciu wejściowym. Porównując algorytm MPPT do prostszego i tańszego PWM, ten pierwszy przekształca nadwyżkę napięcia na większy prąd, co pozwala na wykorzystanie całej mocy na produkcję. Przy PWM jeśli napięcie modułu wynosi załóżmy 30V, a system off-gridowy mamy złożony na 12V, to korzystamy jedynie z energii w zakresie od 0 do 12V, czyli reszta od 12 do 30V jest zmarnowana. MPPT w tym przypadku pozwala na wykorzystanie całego zakresu napięcia – od 0 do 30V podwyższając prąd. (będąc dokładnym przy systemie 12V PWM wykorzystuje zakres od 0 do około 14,5V, czyli do maksymalnego napięcia ładowania akumulatora, które jest wyższe niż systemu, czyli 12V)

Tworzenie zestawu

Moduł fotowoltaiczny:

• Od 5Wp do max 780Wp przy wybraniu napięcia 12V akumulatora oraz obciążenia.
• Od 5Wp do max 1560Wp przy wybraniu napięcia 24V akumulatora oraz obciążenia.

Podając moc modułów PV, wymienia się moc szczytową w przyjętych normą warunkach (STC). Do regulatora można podłączyć maksymalnie 780Wp przy wybranym systemie 12V, jednak jego zdolność ładowania akumulatora to prąd 40A, także jeśli podłączymy moduł(y) 780Wp, to i tak maksymalnie wykorzystamy z niego 40A (max prąd regulatora) * ~13V (szacunkowe, zaniżone napięcie ładowania akumulatora) = 520W. Przy systemie 24V wartości nam się podwajają. Z racji tego, że regulator posiada algorytm ładowania MPPT, nie musimy sugerować się napięciem modułu PV, nie możemy jedynie przekroczyć maksymalnej wartości 92V napięcia z PV.

Akumulator:

Baterię najlepiej dopasować do wybranego modułu PV, żeby dzienna produkcja w pełni została wykorzystana. Prościej jednak zacząć dobór od określenia, ile czasu ma nam działać podłączony odbiornik bez doładowania. Załóżmy, że posiadamy router, który działa pod 12V i jego moc ciągła wynosi 12W. Szacunkowo akumulator 120Ah potrafi oddać energię o prądzie 1A przez 120h, także pomijając czynniki zmienne typu temperatura, sprawność akumulatora etc, taki sprzęt podziała nam przez 5 dni i nocy. Licząc powyższe wartości w kWh, aby prościej było dopasować PV, wychodzi że przez 5 dób router zużywa 1,44 kWh, a przez 30 dni 8,64 kWh. Wypadałoby zatem podłączyć moduł PV, który zdolny jest wyprodukować miesięcznie niecałe 10 kWh. Biorąc pod uwagę warunki nasłonecznienia w Polsce, będzie to moc modułu około 300Wp jeśli chcemy zasilać sprzęt przez cały rok, a nawet 150Wp, jeśli chcemy zasilić przykładowy router od marca do października. Pogoda jest zmienna, także wszystko zależy od łaski natury, pamiętajmy o tym.

Przykładowo system 12V:

• Moduł PV 100Wp – akumulator 50Ah
• Moduł PV 140Wp – akumulator 70Ah
• Moduł PV 190Wp – akumulator 100Ah
• Moduł PV 210Wp – akumulator 120Ah
• Moduł PV 300Wp – akumulator 150Ah
• Moduł PV 500Wp – akumulator 200Ah
• Moduł PV 780Wp – akumulator 400Ah

Specyfikacja techniczna

• Nominalne napięcie systemu – 12/24V DC (automatyczne wykrycie i ustawienie)
• Obsługiwane typy baterii – kwasowo-ołowiowe (Sealed, AGM, żelowe); Litowe (LiFePO4, LiNiCoMnO2) bądź regulacja ręczna napięć ładowania
• Wejściowy zakres napięć akumulatora – 8~32V
• Znamionowy prąd ładowania – 40A
• Znamionowy prąd rozładowania (obciążenia) – 40A
• Znamionowa moc ładowania – 520W (12V), 1040W (24V)
• Maksymalna dopuszczalna moc podłączonych modułów fotowoltaicznych – 780W (12V), 1560W (24V)
• Maksymalna średnica przewodów do umieszczenia w zaciskach (PV, akumulator, obciążenie) – 16mm2
• Maksymalna sprawność konwersji – 98,6%
• Sprawność śledzenia MPP – ≥99,5%
• Zakres napięcia MPP – napięcie akumulatora +2V ~ 72V
• Maksymalne napięcie wejściowe PV (obwodu otwartego) – 92V przy temperaturze 25℃
• Napięcie ładowania w fazie wyrównania (equalization) – 14,6V, możliwa regulacja ręczna 9-17V
• Napięcie ładowania w fazie akumulacyjnej (boost) – 14,4V, możliwa regulacja ręczna 9-17V
• Napięcie ładowania w fazie podtrzymania (float) – 13,8V, możliwa regulacja ręczna 9-17V
• Odłączenie obciążenia przy niskim napięciu akumulatora – 11,1V, możliwa regulacja ręczna 9-17V
• Własny pobór prądu – ≤30mA (12V), ≤16mA (24V)
• Kompensacja temperaturowa – 3mV/℃/2V (Domyślnie)
• Klasa szczelności obudowy – IP33
• Interfejs komunikacyjny – RS485 (RJ45)
• Zakres temperatury pracy otoczenia – -25℃ ~ +50℃
• Wymiary – 255x185x67,8mm (długość x szerokość x wysokość)
• Waga – 1,7kg