晨星三星45充电控制器(TS-45)

晨星三星45评论

晨星三星-45充电控制器接受高达45A的12V, 24V或48V直流太阳能电池阵列输入．

晨星公司的三星充电控制器是一个三功能控制器，提供可靠的太阳能电池充电，负载控制或导流调节。

额定电压高达45安培，它将在12-48伏的宽电压范围内工作。多个TS-45充电控制器可以并行运行，用于高达200安培或更多的大型太阳能电池阵列。选项包括可选仪表，远程仪表和远程温度传感器。

晨星三星45充电控制器能够处理高达3kW的太阳能阵列!

·控制器是一个三功能控制器，提供可靠的太阳能电池充电，负载控制或导流调节
·采用脉宽调制(PWM)技术。恒压系列PWM设计，提供高效的电池充电。
·4级充电，提高电池容量和寿命:批量充电，PWM调节，浮动和均衡
·采用先进的技术和自动化生产，以具有竞争力的成本提供令人兴奋的新功能。
·控制器通过UL认证，专为太阳能家庭系统和专业应用而设计。

晨星三星45期权

三星60认证

•CE认证
•ETL认证(UL 1741)
•cETL (CSA-C22.2 No.107.1-95)
•tuv (iec 62109-1)
•符合美国国家电气规范
•在经过ISO 9001认证的工厂生产
•MET实验室(EN 60335-1, EN 60335-2-29)

晨星公司保修

所有晨星公司的三星充电控制器保证在一段时间内没有材料和工艺缺陷五年从装船之日起至原最终用户。晨星公司将自行选择修理或更换任何此类有缺陷的产品。

什么是PWM?

脉宽调制(PWM)是通过开关太阳能系统控制器的功率器件来实现电池恒压充电的最有效手段。在PWM调节时，来自太阳能电池阵列的电流根据电池的状况和充电需求逐渐减小。

为什么人们对PWM如此兴奋?
用太阳能系统给电池充电是一项独特而艰巨的挑战。在“过去”，当太阳能电池板产生过剩能量时，简单的开关调节器被用来限制电池排气。然而，随着太阳能系统的成熟，这些简单的设备对充电过程的干扰越来越明显。

开关调节器的历史是早期电池故障，负载断开增加，用户不满增加。PWM最近作为太阳能电池充电的第一个重大进展浮出水面。

PWM太阳能充电器使用类似于其他现代高质量电池充电器的技术。当电池电压达到调节设定值时，PWM算法会缓慢降低充电电流，避免电池发热和充气，但充电会在最短的时间内继续将最大的能量返还给电池。其结果是更高的充电效率，快速充电，和一个健康的电池满容量。

此外，这种新的太阳能电池充电方法与晨星三星充电控制器承诺一些非常有趣和独特的好处从PWM脉冲。这些包括:

1.能够恢复失去的电池容量和脱硫电池。
2.显著提高电池的充电接受度。
3.保持较高的平均电池容量(90%至95%)，而开关调节的电量水平通常为55%至60%。
4.平衡漂移电池单体。
5.减少电池加热和加油。
6.自动调整电池老化。
7.太阳能系统电压下降和温度效应的自我调节。

联系我们免费电话:(877) 297 - 0014

阅读更多晨星充电控制器．

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三星PWM技术的优点在以下附录中更详细地讨论:

PWM技术如何帮助我?
上面提到的好处是技术驱动的。更重要的问题是PWM技术如何使太阳能系统用户受益。从20世纪70年代的技术跨越到新千年带来了:

·更长的电池寿命:
·降低太阳系的成本
·减少电池处理问题
·更多的电池储备容量:
·提高太阳系的可靠性
·减少负载断开
·有机会减少电池尺寸以降低系统成本
·更充分地利用太阳能阵列能源:
·从太阳能电池板中获得20%到30%的额外能量
·当电池电量只有50%时，停止浪费太阳能
·有机会减少太阳能电池阵列的尺寸以节省成本
·更高的用户满意度:
·在你需要的时候用更少的钱获得更多的权力!!

所有这些好处都经过测试和证明了吗?
大量的测试和数据支持PWM的优点。附加的更多信息描述了技术和各种研究。晨星公司将继续我们正在进行的测试项目，以完善PWM充电技术。随着时间的推移，这些好处都将得到改善，并通过数字和图表更清晰地定义。

所有PWM充电器都是一样的吗?
消费者要小心了!许多太阳能充电控制器只是简单地切换fet不同于开关算法声称是PWM充电器。只有少数控制器实际上使用脉冲宽度调制(PWM)恒压充电算法。其余的则是将fet转换为各种更便宜、效率更低的算法。晨星公司于1997年获得了一项基于真正PWM开关和恒压充电的高效电池充电算法的专利。晨星三星使用了这种专利算法。

1.能够恢复失去的电池容量
根据国际电池协会(Battery Council International)的数据，84%的铅酸电池故障都是由于硫酸酸化造成的。硫酸化在太阳能系统中更是一个问题，因为“机会充电”与传统电池充电有很大不同。太阳能系统中常见的长时间欠充会导致栅极腐蚀，电池的正极板上覆盖了一层硫酸盐晶体。

晨星的PWM脉冲充电可以阻止硫酸盐沉积物的形成，帮助克服栅格表面的电阻障碍，并穿透界面处的腐蚀。除了提高充电接受度和效率外，有强有力的证据表明，这种特殊的充电可以恢复太阳能电池随着时间的推移而“损失”的容量。本文总结了一些研究成果。

澳大利亚领先的电池研究组织CSIRO 1994年的一篇论文(参考文献1)指出，脉冲电流充电(类似于晨星控制器)“有能力恢复循环细胞的容量。”硫酸盐结晶过程减慢，内部腐蚀层变薄并分裂成岛状。电阻降低，容量提高。该论文的结论是，对循环电池进行脉冲充电“可以使电池容量恢复”。

另一篇论文是桑迪亚国家实验室的一项研究，总结了对一种“永久性”损失超过20%容量的VRLA电池的测试。常规恒压充电无法弥补损失的容量。然后用晨星公司的充电控制器给电池充电，“电池容量已经恢复了很多。”

最后，晨星公司一直在测试产能恢复。附图显示了使用晨星充电控制器进行长时间充电后，“死亡”的电池如何恢复其损失的大部分容量。在测试完成后的30天里，太阳能照明系统几乎没有照明，因为系统每晚都直接进入LVD。电池很旧了，快要回收了。然后，如图所示，每晚的负荷开始变长。在接下来的3个月里，电池容量稳步增加。晨星公司正在进行这项测试和其他容量恢复测试。

2.提高电池充电接受度
充电接受度是一个经常用来描述电池充电效率的术语。由于太阳能电池不断地使用有限的能源进行充电(例如，利用可用的阳光进行充电)，因此高充电接受度对于所需的电池储备容量和系统性能至关重要。

由于电池充电接受能力差，太阳能光伏系统一直存在问题。例如，对四个使用开关分流控制器的国家林业局照明系统(文献4)的研究清楚地展示了低充电接受度引起的问题。电池保持低电量状态，每天晚上进入LVD，但在第二天充电期间，电池通常只吸收了大约一半的可用太阳能。一个系统在上午11点到下午3点之间只接受了阵列可用能量的10% !

经过广泛的研究，确定“问题出在控制策略上，而不是电池。”此外，“电池能够接受这种电荷，但它没有被充电。”后来研究了一个“在所有方面都类似”的系统，只是使用了恒压充电控制器。在这种情况下，“电池处于良好的充电状态”。

桑迪亚后来针对晨星公司PWM恒压充电的研究发现，“充电接受度的提高是由于PWM充电算法。”测试表明，与传统的直流恒压充电器相比，过充量增加了2%至8%。

大量的测试和研究表明，晨星的PWM算法提供了优越的电池充电接受能力。附图(参考文献5，附图)比较了晨星PWM控制器与领先开关调节器的充电能力。这项研究由晨星公司完成，是在相同的测试条件下进行的并排测试。与开关调节器相比，PWM控制器将太阳能电池阵列产生的能量多20%至30%投入电池。

3.三星充电控制器保持较高的平均电池容量
高电池荷电状态(SOC)对于电池健康和维持储备存储容量非常重要，这对太阳能系统的可靠性至关重要。一份FSEC测试报告(参考文献6)指出，“铅酸电池的寿命与平均荷电状态成正比”，保持90%荷电状态以上的电池“在充电前提供的充放电周期比允许达到50%荷电状态的电池多两到三倍”。

然而，如前一节所述，许多太阳能控制器会干扰电池的充电。FSEC研究在报告的最后指出，“最重要的结论是，一些控制器即使在断开负载的情况下，也没有将电池SOC维持在较高的水平。”

此外，Sandia在1994年报道了一项为期23个月的SOC因素综合研究。据了解，调节设定值对长期SOC水平影响不大，但重新连接电压与SOC密切相关。测试了5个开关调节器和2个准恒压调节器(晨星控制器在测试开始时没有开发)。SOC结果摘要如下:

·3个典型迟滞的开关调节器在23个月的时间内平均SOC在55%到60%之间
·2个开关调节器，具有更紧密的滞后(冒全局不稳定的风险)，平均约70% SOC
·2个“恒压”控制器的迟滞量分别为0.3和0.1伏，平均接近90% SOC(注意，晨星控制器的“迟滞量”约为0.020伏)

Sandia得出结论，系统在一天中循环的次数比任何一个循环中的其他因素对电池充电状态的影响都要大得多。晨星公司的PWM将在调节中每秒“循环”300次。

可以预期，在典型的太阳系中，使用三星充电控制器使用的晨星PWM算法充电的电池将保持非常高的平均电池电量状态。根据许多报告和研究，除了为系统提供更大的备用容量外，电池的寿命将显著提高。

4.晨星三星充电控制器平衡漂移电池
随着时间的推移，单个电池单元的充电电阻可能会越来越不同。电荷接受不均匀会导致较弱的电池容量显著下降。均衡是克服这种不平衡细胞的过程。

在较低的充电电压下，PWM脉冲充电的充电接受能力和容量恢复能力也会增加。晨星公司的PWM脉冲充电将使单个电池更好地保持平衡，而在太阳系中，平衡充电是不现实的。

将进行更多的测试来研究这一领域的潜在好处。

5.减少电池加热和加油
使用PWM，电池电解质中的离子传输效率更高。经过一次电荷脉冲后，平板上的一些区域几乎耗尽了离子，而其他区域则处于过剩状态。在电荷脉冲之间的间隔时间内，离子扩散继续为下一个电荷脉冲平衡浓度。

此外，由于脉冲很短，气泡形成的时间就更短。下脉冲产生气体的可能性更小，因为这种脉冲显然有助于打破气泡的前体，气泡很可能是一簇离子。

6.自动调整电池老化
随着电池的循环和老化，它们会变得更难以充电。这主要是由于硫酸盐晶体使板的导电性降低，并减缓了电化学转换。

然而，年龄不影响PWM恒压充电。

PWM恒压充电将始终调节到电池的需要。电池会根据内阻、充电需求和使用年限来优化电流衰减。PWM充电的唯一净影响是充气可能更早开始。

7.电压下降和温度效应的自我调节
使用PWM恒压充电，临界完成电荷将根据公式逐渐减小:

I = Ae-t

这提供了一个自我调节的最终电荷，遵循这个方程的一般形状。

因此，外部系统因素，如系统电线中的电压降，将不会扭曲关键的最终充电阶段。当充电电流变细时，电压降将是一个伏特的小分数。相比之下，开关稳压器将在整个充电周期中打开全电流和全电压降(开关稳压器常见的非常差的充电效率的一个原因)。

由于晨星三星充电控制器都是系列设计，FET开关大多在最后充电阶段关闭。这将最大限度地减少来自控制器的加热影响，例如当它们被放置在外壳内时。相比之下，分流设计将在最后充电阶段达到最大加热，因为分流fet几乎完全开启。

综上所述，PWM恒压串联充电控制器将根据电池需要和从控制器获得的电流提供充电电流。这与简单的开关调节器形成对比，后者对充电过程施加外部控制，通常对电池的特殊需求没有反应。