L'importanza di un caricatore solare inverter

I caricabatterie con inverter solare rappresentano un'efficace soluzione di backup dell'alimentazione per cabine, camper e barche con banchi di batterie che necessitano di soluzioni di ricarica affidabili. Questi apparecchi all-in-one combinano le funzioni di un inverter e di un regolatore di carica fotovoltaico in un unico sistema per una gestione dell'energia senza soluzione di continuità. I caricabatterie inverter ibridi funzionano in modo simile agli inverter standard, in quanto convertono l'energia CC in energia CA, ma hanno la capacità aggiuntiva di caricare le batterie utilizzando sia l'elettricità che la luce solare.

Caricabatterie

Quando si crea un sistema di energia solare per un camper, una barca o un veicolo, i caricabatterie sono tra gli elementi più essenziali. Questi dispositivi caricano le batterie agli ioni di litio o altri tipi di batterie ricaricabili utilizzate per immagazzinare energia per gli elettrodomestici e l'elettronica, convertendo la corrente continua in corrente alternata utilizzabile dai dispositivi.

I caricabatterie solari sono composti da un inverter, un convertitore di potenza e un regolatore di carica. L'inverter solare converte la corrente continua delle celle fotovoltaiche in corrente alternata utilizzabile dagli apparecchi; inoltre, controlla la carica per garantire che le batterie vengano caricate solo fino a un livello sicuro.

I caricabatterie ibridi sono componenti integrali dei sistemi solari off-grid convenzionali per abitazioni o camper. Sfruttando sia l'energia solare che quella dei generatori, forniscono energia di riserva nei periodi in cui non è disponibile il sole per ricaricare i banchi di batterie a ciclo profondo quando necessario e ricaricare i banchi di batterie a ciclo profondo quando necessario.

I caricabatterie con inverter solare sono dotati di un convertitore interno da CC ad AC che consente loro di funzionare con diverse tensioni CC e di una presa CA in uscita che permette di collegare direttamente i dispositivi. È disponibile una varietà di dimensioni che consente di trovarne uno adatto alle proprie esigenze di alimentazione; è sufficiente assicurarsi che sia in grado di gestire il carico massimo di potenza di tutti i dispositivi che funzioneranno contemporaneamente.

Alcuni caricabatterie con inverter solare sono dotati di regolatori solari MPPT integrati, che li rendono unità all-in-one ideali per le conversioni di furgoni e scuole che non dispongono già di un pannello principale, di una presa o di un cavo di alimentazione a terra. Inoltre, questi modelli vantano un'elevata efficienza che consente loro di fornire una maggiore potenza rispetto ai caricabatterie standard.

La maggior parte dei fornitori online vende caricabatterie ibridi dotati di regolatori di carica integrati; tuttavia, consigliamo di acquistare un regolatore di carica solare indipendente per garantire che la batteria venga caricata solo fino al livello di sicurezza. Un caricatore per inverter che supera la sua capacità potrebbe surriscaldare la batteria, con conseguente rischio di degassamento, ebollizione o incendio.

Inverter

I caricabatterie per inverter solari combinano le funzioni di regolatore di carica e inverter in un'unica unità per facilitare l'installazione e la messa in servizio, oltre a risparmiare spazio e ridurre i costi rispetto agli inverter o ai regolatori di carica indipendenti.

Questo dispositivo funziona convertendo l'elettricità a corrente continua (DC) in corrente alternata (AC). Una volta immagazzinata l'energia nelle batterie, in caso di necessità si passa da una fonte all'altra, come i pannelli solari, i generatori esterni e le batterie di accumulo per l'alimentazione.

Questo dispositivo viene spesso utilizzato in sistemi di energia solare off-grid, in applicazioni di emergenza per l'alimentazione domestica e per l'allestimento di veicoli. Inoltre, può essere utile anche nelle case che ricevono poca luce solare o che hanno fonti di alimentazione inaffidabili.

EPEVER offre una selezione di caricabatterie con inverter solare adatti a diversi requisiti di potenza, a seconda delle dimensioni e degli elettrodomestici in funzione nella vostra casa o edificio. Al momento della scelta, si deve considerare quanto grande deve essere il sistema affinché la sua potenza sia all'altezza di quella dei sistemi più piccoli.

Quando si acquista un caricabatterie con inverter solare, assicurarsi di scegliere un modello CA compatibile con l'impianto elettrico esistente. In questo modo, i dispositivi saranno alimentati in modo efficiente senza subire picchi di tensione o sovraccarichi, oltre a installare un fusibile o un interruttore automatico di dimensioni adeguate per proteggersi dal surriscaldamento.

I caricabatterie con inverter solare spesso includono un caricabatterie incorporato che utilizza l'alimentazione CA dalla rete, dal generatore o da un'altra fonte per ricaricare la batteria. È possibile utilizzare più batterie a ciclo profondo collegate in parallelo per aumentare il tempo di funzionamento, in quanto ciascuna di esse produrrà il doppio degli amp/ora rispetto a una sola batteria.

Alcuni caricabatterie con inverter solare dispongono di una funzione MPPT per ottimizzare il flusso di energia tra i moduli fotovoltaici e le batterie, contribuendo a massimizzare la produzione di energia solare e a migliorare le prestazioni complessive del sistema. Inoltre, alcuni modelli offrono funzioni di monitoraggio dell'energia per tenere sotto controllo il consumo energetico e i dati di generazione.

Controllore del caricabatterie

I regolatori di carica solare sono dispositivi utilizzati per regolare il flusso di elettricità tra i pannelli solari e le batterie, contribuendo a proteggere queste ultime dalla sovraccarica, che può ridurne drasticamente la durata. Un regolatore di carica utilizza amplificatori operazionali per monitorare continuamente la tensione del pannello e la corrente del carico, con un transistor che bypassa la carica completa ai carichi fittizi quando è stata raggiunta la carica completa, proteggendo le batterie dal sovraccarico; inoltre, sono presenti indicatori LED per segnalare condizioni di sottocarica, sovraccarico o scarica profonda.

Il PWM (Pulse Width Modulation), uno dei più semplici regolatori di carica disponibili sul mercato, utilizza un interruttore rapido per suddividere la corrente continua dei pannelli solari in più brevi impulsi di elettricità che vengono rapidamente accesi e spenti centinaia di volte al secondo al fine di regolare o gestire la carica della batteria. Purtroppo, questi impulsi possono abbassare la tensione del pannello per adeguarla ai livelli di tensione della batteria, riducendo notevolmente l'efficienza.

Un altro tipo di regolatore di carica è quello di tipo shunt, che utilizza un resistore per scollegarsi dalla batteria quando la sua tensione raggiunge una certa soglia. Sebbene tendano a essere più costosi dei regolatori PWM, sono generalmente più versatili e durevoli. Un'altra alternativa specializzata è rappresentata dai convertitori da CC a CC; questi sistemi più sofisticati sono in grado di adattare la potenza assorbita per ottenere una maggiore efficienza di conversione dell'energia.

Gli inseguitori del punto di massima potenza, o MPPT, sono tra i regolatori di carica più efficienti, in grado di estrarre 10-30% più potenza dagli array solari rispetto ai semplici regolatori PWM.

Molti inverter ibridi includono regolatori di carica solare MPPT integrati direttamente al loro interno, risparmiando spazio e denaro. Uno di questi inverter ibridi è Victron SmartSolar 30A, che offre tutti i vantaggi di un regolatore MPPT in un pacchetto semplice e facile da usare: la connettività Bluetooth consente il controllo da Android, iOS, Mac o Windows tramite l'applicazione VictronConnect.

Monitoraggio

I sistemi a energia solare si basano molto sugli inverter. Questi convertono tutta l'elettricità in corrente continua raccolta dai pannelli solari in elettricità in corrente alternata standard che può essere utilizzata in tutta la casa o l'azienda, rendendo i pannelli inutili senza un inverter. Un inverter di qualità aumenta l'efficienza riducendo il numero di pannelli necessari per fornire quantità equivalenti di energia.

I caricabatterie intelligenti con inverter assicurano che l'energia utilizzata dall'energia solare sul tetto sia generata da quella fonte piuttosto che esportata nella rete elettrica, massimizzando l'auto-utilizzo dell'energia solare durante l'inverno o le condizioni meteorologiche avverse.

Gli inverter ibridi possono funzionare sia in modalità off-grid che in modalità grid-connected; questo tipo di inverter è noto come inverter ibrido e può fornire funzionalità di generatore di backup. Sebbene gli inverter ibridi tendano a essere meno costosi delle loro controparti dedicate off-grid, la loro capacità di batteria potrebbe essere limitata, potrebbero esserci dei ritardi nel passaggio alla modalità di backup e potrebbe essere necessaria una maggiore manutenzione per un funzionamento ottimale.

Indipendentemente dal modello di inverter scelto, è consigliabile sceglierne uno con funzionalità di monitoraggio della batteria integrata. Questi monitorano i parametri chiave della batteria, come lo stato di carica, lo stato di salute, le prestazioni e la durata, inviando le informazioni all'inverter/caricabatteria in modo che possa effettuare automaticamente le regolazioni necessarie per migliorare le prestazioni e prolungare la durata di vita della batteria.

I caricabatterie con inverter solare non si limitano a monitorare, ma ottimizzano anche la velocità di carica del veicolo elettrico in base alla generazione solare sul tetto, altrimenti nota come bilanciamento del carico, che può migliorare significativamente le prestazioni del banco batterie nei sistemi a 24 e 48 V. Grazie alla tecnologia di rilevamento del punto intermedio, questi caricabatterie intelligenti sono in grado di rilevare gli squilibri all'interno della stringa di batterie prima che le prestazioni vengano compromesse, avvisando in anticipo del peggioramento delle condizioni in modo da potervi porre rimedio immediatamente prima che le prestazioni vengano significativamente compromesse, risparmiando sulla bolletta elettrica e potenzialmente salvando vite umane. Per maggiori dettagli, consultate il nostro articolo sui caricabatterie intelligenti per veicoli elettrici!