Carga grande conectada a un pequeño panel solar y batería

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Tengo un panel solar más pequeño (por ejemplo, 12v, 0.5 amp y, por lo tanto, 6 vatios) conectado a una batería de automóvil de 12v (suponiendo plomo-ácido) directamente, aunque con el diodo de bloqueo incluido, no hay ningún IC de carga adjunto. A pleno sol el panel entregará hasta 15v. ¿Qué sucede cuando se conecta una carga (se debe suponer que la carga no es particularmente sensible al voltaje, dentro de lo razonable) que exceda la salida de los paneles solares? Para el ejemplo, digamos que la carga es de 20 vatios.

Me imagino que para una carga pequeña (por debajo de la salida de los paneles solares) la carga simplemente usaría la electricidad provista desde el panel solar (15v y cualquier amperaje) y la batería se cargaría a un ritmo menor, sin embargo, Una vez superada esta carga, ¿qué ocurre? ¿Se quema el panel solar? ¿Su salida de voltaje cae? O ¿La batería simplemente proporciona una pequeña cantidad de corriente mientras que el panel proporciona el volumen? Si este último es el caso, ¿cómo funciona esto?

Gracias por cualquier ayuda, Branyon

    
pregunta TheSoundMan

2 respuestas

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Cuando la carga está desactivada, el panel llenará la batería con el voltaje permitido arriba para la química de la batería, el electrolito en la celda hervirá (se gasificará) y destruirá la batería.
Cuando la carga está encendida, tanto la batería como el panel proporcionarán corriente. Por supuesto, el panel funcionará de manera menos eficiente si la tensión de salida del panel no se mantiene en la tensión máxima del punto de potencia.

    
respondido por el Marko Buršič
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La capacidad de la batería (desconocida), las necesidades de energía de carga y el vataje del panel fotovoltaico son necesarios para una respuesta completa.

La mayoría de los paneles fotovoltaicos de "12V" destinados a cargar correctamente las baterías de plomo-ácido de 12V tienen una potencia de Wmp = máxima en vatios a pleno sol, de Vmp = 17 a 18V. 15V Vmp sería inusual en paneles más grandes diseñados para el uso de 12V LA, pero no sería inconcebible en paneles más pequeños donde el fabricante "no sabe y / o no le importa".

Suponga inicialmente que hay disponible una carga de "vataje constante". Esta no es una suposición esencial, pero elimina la complejidad innecesaria del ejemplo.

Suponga inicialmente que cualquier diodo usado tiene una caída de voltaje cero al conducir.

Si se aplica una carga de 10 vatios a un panel fotovoltaico (fotovoltaico) que está recibiendo suficiente insolación (entrada solar) para proporcionar, por ejemplo, 12 vatios a Vmp, entonces el voltaje del panel aumentará por encima de su Vmp. Si Vmp es de 15 voltios, entonces, si también se conecta una batería ácida de plomo de 12V "80% cargada" al panel.

  • La batería absorberá el "exceso" de energía. En este caso 12-10 = 2 vatios.

  • El voltaje del panel caerá al voltaje donde la batería acepta los 2 vatios adicionales disponibles.

Si la potencia del panel disponible cae por debajo de 10 vatios, entonces si la batería también está conectada, la batería compensará cualquier déficit.

Si la batería continúa suministrando parte o la totalidad de la corriente de carga, el voltaje de la batería caerá hasta que alcance un nivel mínimo seguro. Si la descarga continúa más allá de este punto, se producirán daños y luego daños sustanciales.
Una vez que la descarga reduce el voltaje de la batería al nivel mínimo seguro, la batería debe recargarse lo antes posible. Sostener la batería en un estado descargado causará daños progresivos.

Un panel fotovoltaico con un potencial de producción de energía excedente NO se dañará si no se utiliza toda la energía potencialmente disponible.

Malentendidos peligrosos:

  

SM: ... es fácil cargar una batería con un panel solar y un diodo de bloqueo, siempre que se trate de un tipo de plomo-ácido que la batería no hierva.

mkeith respondió:
... si esto es seguro depende del tamaño de la batería y del tamaño del panel solar. Para paneles pequeños y baterías grandes puede ser seguro. Pero recomendaría usar un corte de sobretensión de algún tipo para proteger la batería de todos modos.

  

SM: independientemente, esta configuración funciona.

Los entendimientos de SM son inadecuados y / o incorrectos.
En algunos casos seleccionados, es posible simplemente conectar un panel fotovoltaico a través de un diodo a una batería de plomo y obtener resultados "razonables". En la mayoría de las situaciones del mundo real, este simple arreglo sería perjudicialmente inadecuado.

Un cargador adecuado de baja energía PUEDE poder conectarse a una batería de plomo-ácido de manera indefinida sin causar daños masivos.
Pero, la mayoría de los sistemas de carga que están diseñados para cargar baterías de plomo-ácido en "períodos de tiempo razonables" en "aplicaciones típicas" también dañarán o destruirán sustancialmente las baterías si no se administran correctamente.

    
respondido por el Russell McMahon

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