初心者の皆様からよくある質問特定のバッテリーに対してどのコントローラーを購入する価値があるかについて。 そして、コントローラーの特性におけるアンペアは何を意味しますか。 このトピックでは、これらのアンプが何であるかを個別に説明したいと思います。 おそらく最も重要なことから始めましょう。コントローラーに表示されているアンペアは、太陽光発電コントローラーと風力発電コントローラーのメーカーによって概念が異なります。 すべてのメーカーが独自の方法でデータを解釈しているため、多くの人がコントローラーの選択に関して混乱や誤解を抱えています。 以下に例と将来の問題を回避する方法を示します。
まず最初に始めるのは次のとおりです。
- チャージ コントローラーはバッテリーの充電プロセスを制御するデバイスで、一般的な 2 つのカテゴリに分類されます。
1. PWMとは- これはパルス幅変調コントローラーであり、そのタスクはバッテリーをパルスで充電し、バッテリー電圧レベルを制御することです。この場合、充電制御は厳密に (つまり、おそらく自動モードで) 実行できます。 または、手動モードでは、バッテリーの充電に必要な電圧を手動で設定できます。 コントローラーの説明書をお読みください。 手動入力機能のあるコントローラーを選択することをお勧めします。 珍しいのは、値がプリセットされたコントローラーです。 最近ではそのようなコントローラーには手動モードを選択できる機能が付いていることが多いため、これは珍しいことです。 このコントローラは、動作にほとんどエネルギーを必要とせず、消費電力が 100 mA を超えることはほとんどないため、優れています。
悪天候の影響を受けにくい, 入力に少なくとも 10 mA の電流が流れ、電圧がバッテリ電圧を超えると、コントローラは充電されます。 最近発見された、温度によるセルの劣化によるパネルの急速な老化の影響もプラスとして考慮します。 これらのコントローラーを使用すると、バッテリーの充電時にパネルから除去される電力は 0 ～ 80% の範囲になります。 同時に、ソーラーパネルの発熱が少なく、温度が+60〜70℃を超えないため、最も暑い日でも過熱による素子の劣化が発生しません。 どんな天候でも安定した動作ができるのが特長です！
2. MPPTとは— これはソーラーパネルの最大点を追跡する機能を備えたコントローラーで、ロシア語ではOMTPコントローラーと呼ばれます。 英語では次のように聞こえます 最大電力点の追跡。このコントローラーの役割は、ソーラー パネルからすべてのエネルギーを絞り出すと同時に、コントローラーの種類に応じて太陽光発電所または風力発電機から、システムが可能なすべてのピーク電力を受け取ることです。 それは素晴らしいことのように聞こえますが、本当にそうですか、読んでください . 充電電流を制限できるコントローラーもありますが、これは稀なため、コントローラーの説明を読む必要があります。 充電電流制限のあるコントローラーの一例は、Sibkontakt SKZ 40 のソーラー充電コントローラーです。
それでは、コントローラーに表示される電流はいくらですか。 繰り返しになりますが、コントローラーごとに、示される電流はまったく異なる値になる可能性があります。主な値を見てみましょう。
- 最大電流を指定できます。この値に達すると、コントローラーが長期負荷で故障するか、保護機能が作動して再起動されるか新しい日照時間が来るまでコントローラーからのバッテリーの充電が停止されます。
- 電流は短期間である可能性があり、換言すれば以下に推奨されていますが、サージ中もコントローラーは動作を続けます。
- 電流はバッテリーの充電電流として示すことができます。つまり、この電流を超えてバッテリーを接続することはお勧めできません。 そうしないと、コントローラーが耐えられなくなる可能性があります
- 電流は公称推奨値である可能性がありますが、最大値ではありません。たとえば、出力電流の予備がある古いトレーサをここに含めることができますが、コントローラはかなり発熱するため、追加の冷却が必要です。
低予算セグメントの最新のコントローラのほとんどでは、最大電流が示されています。つまり、接続されたソースの合計がそれを超えてはならず、一部のコントローラでは最大電流に達することさえあります。そうでない場合は、保護が作動します。
nik34 が送信しました:
太陽電池からの 12V 鉛電池用の自作充電コントローラーの簡単な図を示します。 要素の定格を変更すると、他のバッテリーの充電に適応できます。
この回路は、低電力ソーラー パネルから 12V 密閉型鉛蓄電池を充電するように設計されており、最大数アンペアの電流を供給します。 太陽が出ているときに電池が放電するのを防ぐために、通常は太陽電池の出力に直列保護ダイオードが配置されますが、ここではコンパレータによって制御される電界効果トランジスタに置き換えられています。
コントローラーは、事前に設定された (温度補償された) バッテリー電圧が設定点に達すると充電を停止し、電圧がこのしきい値を下回ると充電を再開します。 負荷は、電圧が 11V を下回るとバッテリーから切断され、12.5V に上昇すると再び接続されます。
この回路には次のような特徴があります。
- 充電電圧 Vbat = 13.8V (調整可能)、充電電流の存在下で測定。
- Vbat 時に負荷が切断される< 11V (настраивается), включение при 12.5V;
- 充電電圧の温度補償。
- 低電力コンパレータ TLC339 は、安価な TL393 (または 339) に置き換えることができます。
- TLC393 使用時の消費電流は 0.5mA 未満です。
- 0.5Aの電流で充電する場合、キー両端の電圧降下は20mV未満です。 (より良い結果を得るために、チャネルオン抵抗が低い高品質の電界効果トランジスタを使用することもできます。)
実際の図を下図に示します。
この計画は 1 年間うまくいきました。
基板レイアウトは CorelDraw 4 で作成されました。基板ファイルはここからダウンロードできます - PCB 設計。
製作後の基板はこんな感じになりました。
注: 3 つの DC/DC コンバータもボード上に配置されているため (9、6、および 3V)、コントローラ自体はボードの右側のみを占めます。 冷却用のラジエーターは使用しませんでした。必要な場合は、ボードにラジエーターを取り付ける方法を自分で考えてください。
すべてのコンポーネント (バッテリー 2 個、各 2.2Ah、DC/DC コンバーター、および表示器) を備えたドライブは次のようになります。
まず用語を決める必要があります。
そのような 放電充電コントローラーはありません。 これはナンセンスです。 排泄物を管理しても意味がありません。 放電電流は負荷に応じて異なります。必要なだけ必要になります。 放電時に行う必要があるのは、バッテリーの電圧を監視して過放電を防ぐことだけです。 この目的のために、彼らは を使用します。
同時に、個別のコントローラー 充電存在するだけでなく、リチウムイオン電池の充電プロセスに絶対に必要です。 必要な電流を設定し、充電の終了を判断し、温度を監視します。 充電コントローラーはあらゆるものに不可欠な部分です。
私の経験から言えば、充放電コントローラーとは、実際にはバッテリーを過放電や逆の過充電から保護するための回路を意味すると言えます。
言い換えれば、充放電コントローラーについて話すときは、ほぼすべてのリチウムイオン電池 (PCB または PCM モジュール) に組み込まれている保護について話していることになります。 彼女が来た：
そしてここにも彼らがいます： 
当然のことながら、保護基板はさまざまなフォームファクターで入手でき、さまざまな電子部品を使用して組み立てられます。 この記事では、リチウムイオン電池の保護回路 (または、必要に応じて放電/充電コントローラー) のオプションについて説明します。
充放電コントローラ
この名前は社会的に非常に定着しているので、私たちもそれを使用します。 おそらく、DW01 (Plus) チップで最も一般的なバージョンから始めましょう。
DW01-プラス
このようなリチウムイオン電池用の保護基板は、携帯電話のバッテリーの 2 個ごとに使用されています。 これを行うには、バッテリーに接着されている碑文付きの自己接着剤を剥がすだけです。
DW01 チップ自体は 6 脚であり、構造的に 2 つの電界効果トランジスタが 8 脚アセンブリの形で 1 つのパッケージ内に作られています。
ピン 1 と 3 は、それぞれ放電保護スイッチ (FET1) と過充電保護スイッチ (FET2) を制御します。 しきい値電圧: 2.4 および 4.25 ボルト。 ピン 2 は、電界効果トランジスタの両端の電圧降下を測定するセンサーで、過電流に対する保護を提供します。 トランジスタの遷移抵抗は測定シャントとして機能するため、応答しきい値には製品ごとに非常に大きなばらつきがあります。
全体のスキームは次のようになります。 
8205A とマークされた右側の超小型回路は、回路内でキーとして機能する電界効果トランジスタです。
S-8241シリーズ
セイコーは、リチウムイオン電池やリチウムポリマー電池を過放電・過充電から保護するための専用チップを開発しました。 1つの缶を保護するために、S-8241シリーズの集積回路が使用されています。 
過放電および過充電保護スイッチは、それぞれ 2.3V および 4.35V で動作します。 FET1-FET2 間の電圧降下が 200 mV に等しい場合、電流保護が作動します。
AAT8660シリーズ
LV51140T
過放電、過充電、過剰な充放電電流に対する保護機能を備えた、単セル リチウム電池用の同様の保護方式。 LV51140Tチップを使用して実装されています。 
しきい値電圧: 2.5 および 4.25 ボルト。 マイクロ回路の 2 番目の脚は過電流検出器の入力です (制限値: 放電時は 0.2V、充電時は -0.7V)。 ピン4は使用されません。
R5421Nシリーズ
回路設計は以前のものと同様です。 動作モードでは、マイクロ回路は約3μA、ブロッキングモードでは約0.3μA（指定の文字C）および1μA（指定の文字F）を消費します。 
R5421Nシリーズには、充電時の応答電圧の大きさが異なるいくつかの改良が含まれています。 詳細を表に示します。
SA57608
SA57608 チップのみに搭載された充電/放電コントローラーの別のバージョン。 
マイクロ回路が缶を外部回路から切り離す電圧は、文字インデックスによって異なります。 詳細については、次の表を参照してください。
SA57608 はスリープ モードで約 300 µA というかなり大きな電流を消費します。これは、上記の類似品とは大きく異なります (消費電流は 1 マイクロアンペアの数分の 1 程度です)。
LC05111CMT
そして最後に、電子部品製造の世界的リーダーの 1 つである On Semiconductor から、LC05111CMT チップ上の充放電コントローラという興味深いソリューションを提供します。 
このソリューションの興味深い点は、主要な MOSFET が超小型回路自体に組み込まれているため、追加要素として残るのは 2 個の抵抗と 1 個のコンデンサだけになるという点です。
内蔵トランジスタの遷移抵抗は約 11 ミリオーム (0.011 オーム) です。 最大充放電電流は10Aです。 端子 S1 と S2 の間の最大電圧は 24 ボルトです (これは、電池を組み合わせて電池にする場合に重要です)。
この超小型回路は、WDFN6 2.6x4.0、0.65P、デュアル フラッグ パッケージで提供されます。
予想どおり、この回路は過充電/放電、過負荷電流、および過充電電流に対する保護を提供します。
充電コントローラーと保護回路 - 違いは何ですか?
保護モジュールと充電コントローラーは同じものではないことを理解することが重要です。 はい、それらの機能はある程度重複しますが、バッテリーに組み込まれた保護モジュールをチャージコントローラーと呼ぶのは間違いです。 では、何が違うのか説明していきます。
充電コントローラーの最も重要な役割は、正しい充電プロファイル (通常は CC/CV - 定電流/定電圧) を実装することです。 つまり、充電コントローラは充電電流を所定のレベルに制限し、それによって単位時間当たりにバッテリに「注入される」エネルギー量を制御できなければなりません。 過剰なエネルギーは熱の形で放出されるため、充電コントローラーは動作中にかなり熱くなります。
このため、充電コントローラーは (保護ボードとは異なり) バッテリーに組み込まれることはありません。 コントローラーは単に適切な充電器の一部であり、それ以上のものではありません。
さらに、充電電流を制限できる保護ボード (または保護モジュール、どのように呼んでもよい) は 1 つもありません。 ボードはバンク自体の電圧のみを制御し、電圧が所定の制限を超えた場合は出力スイッチを開き、それによってバンクを外部から切り離します。 ちなみに、短絡保護も同じ原理で機能します。短絡中、バンクの電圧が急激に低下し、深放電保護回路が作動します。
リチウム電池の保護回路と充電コントローラーの間の混乱は、応答しきい値 (約 4.2V) が類似しているために発生しました。 保護モジュールの場合のみ外部端子から缶が完全に切り離され、チャージコントローラーの場合は電圧安定モードに切り替わり充電電流が徐々に減少します。
充電コントローラーは、ソーラーパネルが電流を生成するシステムの非常に重要なコンポーネントです。 このデバイスはバッテリーの充電と放電を制御します。 おかげでバッテリーが充放電できなくなり、動作状態を回復できなくなります。
このようなコントローラーは自分で作成できます。
自作コントローラー: 機能、コンポーネント
この装置は動作のみを目的としており、4 A 以下の力で電流を生成します。充電されるバッテリーの容量は 3,000 Ah です。
コントローラーを製造するには、次の要素を準備する必要があります。
- 2 つのマイクロ回路: LM385-2.5 および TLC271 (オペアンプ);
- 3 つのコンデンサ: C1 と C2 は低電力で、100n です。 C3 は 1000u の容量を持ち、16 V 用に設計されています。
- 1 インジケーター LED (D1);
- 1 ショットキーダイオード;
- 1 SB540 ダイオード。 代わりに、任意のダイオードを使用できます。重要なのは、太陽電池の最大電流に耐えられることです。
- 3 つのトランジスタ: BUZ11 (Q1)、BC548 (Q2)、BC556 (Q3);
- 10 個の抵抗 (R1 – 1k5、R2 – 100、R3 – 68k、R4 および R5 – 10k、R6 – 220k、R7 – 100k、R8 – 92k、R9 – 10k、R10 – 92k)。 それらはすべて 5% になる可能性があります。 より高い精度が必要な場合は、1% の抵抗を使用できます。
一部のコンポーネントはどのように交換できますか?
これらの要素はいずれも置き換えることができます。 他の回路を設置するときは、次のことを考慮する必要があります。 コンデンサC2の静電容量を変更するトランジスタＱ３のバイアスを選択する。
MOSFET トランジスタの代わりに、他のトランジスタを取り付けることもできます。 素子のオープンチャネル抵抗は低くなければなりません。 ショットキーダイオードは交換しない方が良いです。 通常のダイオードを取り付けることもできますが、正しく配置する必要があります。
抵抗 R8、R10 は 92 kΩ です。 この値は規格外です。 このため、そのような抵抗器を見つけるのは困難です。 82 kΩ と 10 kΩ の 2 つの抵抗を完全に置き換えることができます。 彼らは必要とされている 直列にスイッチを入れる.
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コントローラが過酷な環境で使用されない場合は、トリム抵抗を取り付けることができます。 電圧を制御できるようになります。 攻撃的な環境では長くは機能しません。
より強力なパネルにコントローラーを使用する必要がある場合は、MOSFET トランジスタとダイオードをより強力なアナログに置き換える必要があります。 他のすべてのコンポーネントを変更する必要はありません。 4A を調整するためにヒートシンクを設置するのは意味がありませんが、適切なヒートシンクに MOSFET を設置することで、デバイスはより効率的なパネルで動作できるようになります。
動作原理
太陽電池からの電流がない場合、コントローラーはスリープモードになります。 バッテリーを1ワットも消費しません。 太陽光がパネルに当たると、コントローラーに電流が流れ始めます。 オンになるはずです。 ただし、インジケータ LED と 2 つの弱いトランジスタは、現在の電圧が 10 V に達した場合にのみオンになります。
この電圧に達すると 電流はショットキーダイオードを通ってバッテリーに流れます。 電圧が 14 V まで上昇すると、アンプ U1 が動作し始め、MOSFET トランジスタが開きます。 その結果、LED が消え、2 つの低電力トランジスタが閉じます。 バッテリーが充電されません。 このとき、C2が放電されます。 これには平均して 3 秒かかります。 コンデンサ C2 が放電すると、U1 のヒステリシスが克服され、MOSFET が閉じ、バッテリの充電が開始されます。 電圧がスイッチングレベルに上昇するまで充電は継続されます。
充電は定期的に発生します。 さらに、その持続時間は、バッテリーの充電電流と、バッテリーに接続されているデバイスの能力によって異なります。 充電は電圧が 14 V に達するまで続きます。
回路は非常に短時間でオンになります。 その作動は、トランジスタ Q3 を制限する電流による C2 の充電時間の影響を受けます。 電流は 40 mA を超えることはできません。
風力発電機と太陽電池の両方からの充電に適したチャージコントローラーです。 この回路では、TL-084 オペアンプ、リレー、およびその他の少数の電子部品が使用されています。 この回路は、バッテリーが完全に充電された後、バッテリーから充電源を切断するために使用されます。 12V と 24V の両方のバッテリーに適しています。
充電器回路は 2 つのトリミング抵抗を使用して電圧の上限と下限を設定します。 バッテリー電圧が設定値を超えると、リレー巻線に電圧が印加され、リレーがオンします。 電圧が設定レベルを下回るまでリレーはオンになります。
通常、12V バッテリーは風力タービンやソーラー パネルに使用され、電圧の上限は 15V、電圧の下限は 12V に設定されます。 電源 (風力発電機またはソーラー パネル) は、常閉リレー接点を介してバッテリーに接続されます。 バッテリー電圧が指定された 15V を超えると、コントローラーはリレー接点を閉じ、それによって電源がバッテリーから負荷安定器に切り替わります (これはソーラーパネルには推奨されませんが、必須です)。
電圧が 12V (トリミング抵抗で設定) を下回ると、コントローラーはリレーをオフにし、電源がバッテリーに接続されて充電されます。
このデバイスは 2 つの LED を使用しており、1 つは電力の存在を示し、2 番目の LED (ダンプ オン) はバッテリーが完全に充電され、負荷安定器に電流が流れると点灯します。
設定
デバイスをセットアップするには、安定化電源と電圧計が必要です。
シーケンス:
- Low V トリマーを最小に設定します (反時計回りに完全に緩めます)。 High V トリマーを最大に設定します (時計回りに完全に緩めます)。
- 電源を接続し、出力電圧を設定します。この電圧に達すると、リレーがバッテリーを電源から切り離します。 12Vバッテリーの場合は15V程度に設定することをお勧めします。
- ダンプオン LED が点灯してリレーが切り替わるまで、トリム抵抗器を反時計回りにゆっくりと回転させます。 それ。 電圧上限設定
- 安定化電源の下限電圧を設定します。 12V推奨。
- LED が消えてリレーが切り替わるまで、Low V トリマーを時計回りに回します。 下限値が設定されています。
- コントローラーの動作を再度確認してください。 セットアップが完了しました。
トリミング抵抗による電圧調整範囲は 11.5 ～ 18 ボルトです。
24V を使用する場合は、抵抗 R1 を 22 kΩ に置き換える必要があります。 この場合のレギュレーション範囲は21～32Vとなります。リレーコイルも24V用を選択する必要があります。
放射性元素のリスト
| 指定 | タイプ | 宗派 | 量 | 注記 | 店 | 私のメモ帳 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| リニアレギュレータ | LM7808 | 1 | メモ帳へ | |||
| オペアンプ | TL084 | 1 | メモ帳へ | |||
| バイポーラトランジスタ | BD139 | 1 | メモ帳へ | |||
| 整流ダイオード | 1N4001 | 1 | メモ帳へ | |||
| 整流ダイオード | 1N4004 | 2 | メモ帳へ | |||
| 三相ダイオードブリッジ | 1 | メモ帳へ | ||||
| コンデンサ | 0.1μF | 1 | メモ帳へ | |||
| 10μF 16V | 1 | メモ帳へ | ||||
| 電解コンデンサ | 100μF 35V | 1 | メモ帳へ | |||
| R1 | 抵抗器 | 10キロオーム | 2 | メモ帳へ | ||
| R2 | 抵抗器 | 12キロオーム | 1 | メモ帳へ | ||
| 抵抗器 | 0.1オーム | 1 | ロードバラスト | メモ帳へ | ||
| 抵抗器 | 1キロオーム | 3 | メモ帳へ | |||
| トリマ抵抗器 | 2.2キロオーム | 1 | メモ帳へ | |||
| 抵抗器 | 3.3キロオーム | 1 | メモ帳へ | |||
| 抵抗器 | 4.7キロオーム | 2 | メモ帳へ | |||
| 抵抗器 | 8.2キロオーム | 1 | メモ帳へ | |||
| 可変抵抗器 | 10キロオーム | 2 |
