Контроллер заряда не заряжает аккумулятор: диагностика по шагам от панели до батареи
Если контроллер заряда не заряжает аккумулятор, в большинстве случаев виноват не сам контроллер. Обычные причины пять: батарея не определилась (панели подключили раньше батареи, а у лития BMS ушла в защиту и на клеммах ноль), напряжение панели ниже порога старта или выше допустимого, перепутана полярность, сработал предохранитель, либо батарея уже полная и контроллер перешёл в режим поддержки. Отличить одно от другого помогают три замера мультиметром и экран контроллера.
Работы на панелях и батарее идут под напряжением, которое нельзя отключить: панель вырабатывает ток при любом свете. Не замыкайте вход панели «для проверки тока» и не закорачивайте клеммы батареи. Если что-то неясно или дело дошло до силовых цепей большой батареи, диагностику делает электрик или установщик.
Три замера мультиметром: с чего начать
Прежде чем менять контроллер, снимите три напряжения. Они делят цепь на три участка и сразу показывают, где она рвётся. Как правильно мерить панель, описано в статье «Как проверить панель мультиметром», а как найти плюс и минус — в статье «Плюс и минус солнечной панели».
- Напряжение панели без нагрузки (Voc). Отключите панель от контроллера и измерьте на её проводах при дневном свете. У панели с 36 ячейками для 12-вольтовых систем это порядка 20–22 В, у «домашней» панели на 60 ячеек — около 38–40 В; точное значение указано на шильдике. В пасмурную погоду напряжение может быть заметно ниже, но ноль или единицы вольт — признак обрыва, закрытой панели или неисправного соединителя.
- Напряжение на входе контроллера. Подключите панель обратно и измерьте на клеммах PV контроллера. Если оно близко к Voc панели, а ток не идёт, контроллер не стартует по условию (см. ниже). Если напряжение просело почти до нуля, ищите плохой контакт, сгоревший предохранитель или диод.
- Напряжение на клеммах батареи. Измерьте прямо на клеммах аккумулятора и на выходных клеммах контроллера. Если на батарее напряжение есть, а на контроллере нет, виноваты кабель или предохранитель. Если и на батарее ноль, у лития сработала защита BMS.
Запишите три числа: они пригодятся и вам, и тому, кто будет смотреть систему удалённо.
Что на экране и что это значит: таблица причин
| Что видно | Вероятная причина | Проверка мультиметром | Решение |
|---|---|---|---|
| Индикатор PV не горит, экран показывает только батарею | Нет напряжения от панели: обрыв, выключен автомат или предохранитель, перепутана полярность на входе | Voc на проводах панели и на клеммах PV контроллера, знак напряжения | Восстановить цепь, поправить полярность, заменить предохранитель на такой же номинал |
| PV есть, ток заряда 0 А | Напряжение панели ниже порога старта или контроллер видит батарею как полную | Напряжение на входе и на батарее; сравнить с порогами из паспорта контроллера | Добавить панель в последовательную цепочку, проверить настройки типа батареи и напряжения окончания заряда |
| Ток есть, а напряжение батареи не растёт | Ток слишком мал для ёмкости батареи или нагрузка на выходе забирает почти всё | Ток панели в амперах (мультиметр в режиме тока, по инструкции) и ток нагрузки | Отключить лишнюю нагрузку, увеличить мощность панелей, дать время |
| Утром заряжает, днём останавливается | Батарея достигла напряжения абсорбции и контроллер перешёл на поддержку; либо перегрев контроллера | Напряжение батареи в момент остановки; температура корпуса | Если батарея полная — это норма. При перегреве улучшить вентиляцию, не ставить контроллер за стекло и на горячую стену |
| Зимой литий не заряжается | BMS блокирует заряд при температуре ниже 0 °C | Температура корпуса батареи, данные BMS, если они доступны | Держать батарею в тёплом помещении, использовать модель с подогревом по паспорту |
| Контроллер мигает ошибкой или перезагружается | Напряжение панели выше допустимого входного, перегрузка по току | Voc холодной панели на утреннем солнце | Пересчитать цепочку, учесть рост напряжения на морозе, подобрать другой контроллер |
Порядок подключения и автоопределение 12 и 24 В
Большинство контроллеров при включении сами определяют напряжение системы по батарее: 12 или 24 В. Для этого батарея должна быть подключена первой, а панели — после неё. Если подать панель раньше, контроллер может принять напряжение панели за напряжение батареи, выбрать неверный режим или не стартовать вовсе. Правильный порядок такой: батарея, затем панели, затем нагрузка. Отключают в обратном порядке.
Если порядок был нарушен, сделайте перезапуск: отключите панели, затем батарею, подождите минуту, чтобы разрядились конденсаторы, и включите заново в правильной последовательности. Если батарея глубоко разряжена и её напряжение упало ниже порога включения контроллера (значение указано в паспорте), автоопределение может ошибиться: в таком случае режим 12 или 24 В выставляют вручную по инструкции. Параллельное подключение нескольких панелей к одному контроллеру и батарее разобрано в статье «Две солнечные панели к одному контроллеру и АКБ».
PWM против MPPT: почему «домашняя» панель почти не заряжает 12 В
PWM-контроллер по сути соединяет панель с батареей напрямую, поэтому напряжение панели «подтягивается» к напряжению батареи. Панель, у которой номинал рабочего напряжения около 18 В, отдаёт при этом ток, рассчитанный на 18 В, а использует его на 13 В. Часть мощности пропадает, но система работает. А вот панель на 60 ячеек с рабочим напряжением около 31–33 В к PWM-контроллеру на 12 В подключать не стоит: напряжение превышает допустимый вход контроллера, а если оно и в допуске, ток панели остаётся таким же, как у маленькой панели, и 12-вольтовая батарея получает малую часть мощности.
MPPT-контроллер преобразует лишнее напряжение в дополнительный ток и позволяет использовать «домашние» панели с батареей 12 или 24 В, но у него есть собственные ограничения: максимальное входное напряжение (с запасом на холод), минимальное напряжение старта и максимальный ток заряда. Подробно разница описана в статье «MPPT или PWM: чем отличаются контроллеры», выбор по току — в статье «Какой контроллер выбрать: PWM или MPPT». Модели контроллеров — в разделе контроллеров заряда.
Холод здесь важен: напряжение холостого хода панели растёт на морозе, и утром зимой на ясном небе Voc может превысить летнее на 10–20 %. Если цепочка рассчитана «впритык», контроллер уйдёт в защиту или выйдет из строя.
Литий: тип батареи, защита BMS и холод
С литий-железофосфатной батареей к обычным причинам добавляются свои.
- Неверный тип батареи в настройках. Контроллер с профилем «свинцово-кислотная» заканчивает заряд при напряжении, не подходящем литию, и либо недозаряжает, либо отключается раньше срока. Выберите профиль Lithium или пользовательские параметры из паспорта батареи.
- BMS в защите. Батарея могла отключиться из-за низкого напряжения, перегрузки или перегрева. На клеммах тогда ноль, и контроллер не видит батарею. Подробности и порядок вывода из защиты — в руководстве изготовителя; часто достаточно подать напряжение от внешнего зарядного устройства или нажать кнопку включения.
- Холод. Заряд LiFePO4 при температуре ниже 0 °C запрещён, BMS закрывает зарядную цепь. Контроллер при этом показывает панель и ноль тока. Если батарея стоит на неотапливаемой веранде или в гараже, зимой это самая частая причина.
Если батарея с BMS подключается к гибридному инвертору, а не к простому контроллеру, схема связи другая: пример смотрите в статье «Батарея SunKet и гибрид Deye». Для контроллеров бренда SRNE настройки профилей и параметров вынесены в обзор линейки SRNE ML, здесь мы их не повторяем.
Нагрузка на выходе LOAD съедает весь ток
У многих контроллеров есть отдельный выход LOAD для постоянной нагрузки: лампы, роутер, небольшой вентилятор. Он удобен, но создаёт путаницу: если на выходе висит нагрузка, которая потребляет столько же, сколько вырабатывает панель, батарея не заряжается, хотя контроллер исправен. Контроллер при этом показывает ток панели и такой же ток нагрузки.
Проверка простая: отключите нагрузку от клемм LOAD и понаблюдайте за напряжением батареи в течение часа-двух. Если оно начало расти, дело в балансе: либо снижайте потребление, либо увеличивайте мощность панелей.
«За день не зарядилась»: когда это норма
Иногда контроллер исправен, а батарея действительно заряжается слабо: просто энергии мало. Посчитаем пример. Панель 100 Вт в Минске в октябре даёт по расчёту PVGIS около 62,8 кВт·ч с каждого киловатта за месяц, то есть для 0,1 кВт:
- за месяц: 0,1 × 62,8 ≈ 6,3 кВт·ч;
- за сутки в среднем: 6,3 / 31 ≈ 0,2 кВт·ч, то есть около 200 Вт·ч;
- для батареи 12 В это 200 / 12 ≈ 17 А·ч в день, до потерь в контроллере и на проводах.
Батарея на 100 А·ч получит за такой день около 17 % ёмкости, а в пасмурный ноябрьский день (в среднем 25,2 кВт·ч с киловатта за месяц, то есть около 0,08 кВт·ч в сутки с панели 100 Вт) — в два-три раза меньше. Если вы днём что-то питаете от батареи, она вообще может не подняться. Вывод: перед диагностикой прикиньте, сколько энергии вообще могла дать панель. Для оценки нужной ёмкости и мощности панелей воспользуйтесь калькулятором накопителя.
Когда звать специалиста
Если Voc и батарея в норме, а контроллер не заряжает при любых настройках, возможна неисправность силовой части — это решает сервис. Греющиеся клеммы и кабели, литий, не выходящий из защиты, и системы с параллелями и инвертором лучше доверить электрику или установщику. Запрос на проверку комплекта можно оставить на странице расчёта.
Частые вопросы
Контроллер показывает заряд, а батарея не заряжается — это бывает?
Бывает, если ток заряда меньше тока, который батарея отдаёт в нагрузку, или если батарея в защите BMS. Измерьте напряжение прямо на клеммах батареи и сравните с показаниями контроллера. Если разница больше нескольких десятых вольта под током, виноваты кабели или контакты.
Может ли контроллер не заряжать из-за слишком большой батареи?
Сам по себе нет, но заряд большой батареи малым током идёт очень долго, и на глаз кажется, что его нет. Сравните ток панели с ёмкостью батареи: например, 5 А для батареи 200 А·ч дадут 2,5 % ёмкости в час при полном свете.
Можно ли подключить панель напрямую к батарее, чтобы проверить?
Не стоит: без контроллера заряд не ограничен, литиевая батарея может выйти из строя, а свинцовая — перегреться. Проверять нужно замерами мультиметром, а не прямым соединением.