晨星三星-45充电控制器（TS-45）

晨星三星45评论

晨星三星-45充电控制器可在12V、24V或48V直流太阳能电池阵列输入下接收高达45A的电流。

晨星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，负载控制或分流调节。

额定电流高达45安培，可在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200安培或更大的太阳能电池阵列。选件包括可选仪表、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3千瓦的太阳能电池板！

·控制器是一个三功能控制器，提供可靠的太阳能电池充电、负载控制或分流调节
·采用脉宽调制（PWM）技术。恒压串联PWM设计提供高效的电池充电。
·四阶段充电，提高电池容量和寿命：大容量充电，脉宽调制调节，浮充和均衡
·采用先进的技术和自动化生产，以极具竞争力的成本提供令人兴奋的新功能。
·该控制器是UL认证，是专为太阳能家庭系统和专业应用。

晨星三星-45选项

三星60认证

•符合CE
•ETL认证（UL 1741）
•cETL（CSA-C22.2第107.1-95号）
•TUV（IEC 62109-1）
•符合美国国家电气代码
•在经过ISO 9001认证的工厂制造
•气象实验室（EN 60335-1、EN 60335-2-29）

晨星保修

晨星的所有三星充电控制器保证在一段时间内无材料和工艺缺陷五（5）年从装运日期到原始最终用户。晨星将自行决定维修或更换任何此类有缺陷的产品。

什么是pwm？

脉冲宽度调制（PWM）是通过切换太阳系控制器的功率器件来实现恒压电池充电的最有效手段。在PWM调节时，根据电池的状态和充电需求从太阳能阵列锥度的电流。

为什么有这么多关于PWM的兴奋？
用太阳系给电池充电是一个独特而困难的挑战。在“旧时代”，当太阳能电池板产生多余的能量时，简单的开关调节器被用来限制电池排气。然而，随着太阳系的成熟，这些简单的装置对充电过程的干扰变得越来越明显。

开关调节器的历史是早期电池故障、不断增加的负载断开和不断增长的用户不满。PWM是太阳能电池充电领域的第一个重大进展。

PWM太阳能充电器使用的技术类似于其他现代高品质电池充电器。当蓄电池电压达到调节设定值时，PWM算法会缓慢降低充电电流，以避免蓄电池发热和漏气，但充电仍会在最短时间内将最大能量返回蓄电池。其结果是更高的充电效率，快速充电，和一个健康的电池在全容量。

此外，这种使用晨星三星充电控制器对太阳能电池进行充电的新方法，有望从PWM脉冲中获得一些非常有趣和独特的好处。其中包括：

1能够恢复失去的电池容量和电池。
2.显着提高电池的充电接受。
三。保持较高的平均电池容量（90%至95%），而开关调节的充电状态通常为55%至60%。
4均衡漂移的电池芯。
5减少电池发热和漏气。
6.自动调整电池老化。
7太阳系中电压降和温度效应的自我调节。

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阅读更多关于晨星充电控制器。

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三星PWM技术的优点将在以下附录中详细讨论：

PWM技术对我有什么帮助？
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年代的技术跳到新千年提供了：

·更长的电池寿命：
·降低太阳系的成本
·减少电池处理问题
·更大的电池储备容量：
·提高太阳系的可靠性
·减少负载断开连接
·减少电池体积以降低系统成本的机会
·更加使用太阳能阵列能量：
·从你的太阳能电池板获得20%到30%的能量来充电
·当电池只充电50%时，不要再浪费太阳能了
·减少太阳能阵列大小以节省成本的机会
·更高的用户满意度：
·用更少的钱获得更多的能量！！

所有这些福利都经过测试和证实吗？
大量的测试和数据支持PWM的好处。附加更多信息，描述了技术和各种研究。晨星将继续我们正在进行的测试程序来改进PWM充电技术。随着时间的推移，将改善这些好处，并更清楚地用数字和图形定义。

所有的PWM充电器都一样吗？
买家小心！许多太阳能电荷控制器，简单地切换FET而不是开关算法声称为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。其余的是用更便宜且效率更低的各种算法切换FET。MORNAYSTAR于1997年获得专利，用于基于真正的PWM开关和恒压充电的高效电池充电算法。晨星三ristar使用该专利算法。

1恢复失去的电池容量的能力
根据国际电池委员会的数据，84%的铅酸电池故障是由于硫酸盐化引起的。硫酸盐化在太阳能系统中是一个更大的问题，因为“机会充电”与传统的电池充电有很大的不同。太阳能系统普遍存在的长时间充电不足会导致电网腐蚀，电池的正极板会被硫酸盐晶体覆盖。

晨星的PWM脉冲充电可以阻止硫酸盐沉积物的形成，帮助克服栅极表面的电阻屏障，穿透界面的腐蚀。除了提高充电的可接受性和效率外，有强有力的证据表明，这种特殊的充电方式可以恢复太阳能电池随着时间推移而“损失”的容量。总结了一些研究成果。

澳大利亚领先的电池研究小组CSIRO在1994年发表的一篇论文（参考文献1）指出，脉冲电流充电（类似于晨星控制器）“有能力恢复循环电池的容量。”硫酸盐结晶过程变慢，内部腐蚀层变薄，并被划分成岛屿。降低了电阻，提高了容量。本文的结论是，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，桑迪亚国家实验室研究总结了对VRLA电池的测试，这些电池“永久”损失了20％的容量。传统的恒压充电无法恢复损失容量。然后将电池充电，带有晨星充电控制器，“大部分电池容量已被恢复”。

最后，晨星一直在测试容量恢复。附件中的图表显示了在使用晨星充电控制器进行长时间充电后，一个“没电”的电池是如何恢复大部分失去的容量的。在测试完成后的30天里，太阳能照明系统几乎没有产生任何照明，因为该系统每晚都直接进入LVD。电池很旧，即将回收。然后，如图所示，负荷开始每晚增加。在接下来的3个月里，电池容量稳步增长。这项测试和其他容量恢复测试正在晨星进行。

2提高电池充电接受度
充电验收是一个经常用于描述充电电池的效率的术语。由于太阳能电池与有限的能源（例如，使用可用阳光充电），因此高电荷验收对于所需的电池储备容量和系统性能至关重要。

太阳能光伏系统有一个问题的历史，由于电池充电接受差。例如，对四个使用开关并联控制器的国家林业局照明系统（参考文献4）的研究清楚地表明了由低电荷接受度引起的问题。电池保持在低充电状态，每晚进入LVD，但在充电的第二天，电池通常只接受大约一半的可用太阳能。一个系统在上午11:00到下午3:00之间只接受阵列可用能量的10%！

经过广泛的研究，确定“问题处于控制策略中，不在电池中。”此外，“电池能够接受该电荷，但没有被指控。”后面研究除了使用恒定电压充电控制器之外的系统“相似的系统”。在这种情况下，“电池保持在优异的充电状态”。

桑迪亚后来针对晨星公司的PWM恒压充电进行了一项研究，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，充电过量增加了2%到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，附件）比较了晨星PWM控制器和超前开关调节器的充电能力。这项研究由晨星公司完成，是一项在相同试验条件下进行的并排试验。PWM控制器将太阳能电池板产生的能量比开关调节器多20%到30%。

三。三星充电控制器保持较高的平均电池容量
高的电池荷电状态（SOC）对电池的健康和维持对太阳能系统可靠性至关重要的储备存储容量是非常重要的。FSEC试验报告（参考文献6）指出，“铅酸蓄电池的寿命与平均充电状态成正比”，保持在90%SOC以上的蓄电池“可提供比允许在充电前达到50%SOC的蓄电池多两到三倍的充电/放电周期。”

但是，如前一节所述，许多太阳能控制器会干扰电池的充电。FSEC的研究在报告结尾指出，“最重要的结论是，即使在负载断开的情况下，一些控制器也没有将电池SOC保持在高水平。”

此外，Sandia在1994年对SOC因子进行了为期23个月的综合研究。据了解，调节设定值对长期SOC水平几乎没有影响，但重新连接电压与SOC密切相关。测试了五个开关稳压器和两个准恒压稳压器（测试开始时晨星控制器尚未开发）。SOC结果总结如下：

·3个开关调节器，典型滞后在23个月内平均55％和60％SOC
·2个开关调节器具有更紧密的滞后（冒着全球不稳定的风险）平均约70%的SOC
·2个滞后为0.3和0.1伏的“恒压”控制器的平均SOC接近90%（注意，晨星控制器的“滞后”约为0.020伏）

Sandia得出结论，一个系统在一天的调节中循环关闭和打开的次数对电池充电状态的影响比任何一个循环中的其他因素都要大得多。晨星的脉宽调制将以每秒300次的规律“循环”。

预计Tristar充电控制器使用的Morningstar PWM算法充电的电池将在典型的太阳系中保持非常高的平均电池充电。除了为系统提供更大的储备容量之外，根据许多报告和研究，电池的使用寿命将大大增加。

4晨星三星充电控制器均衡漂移电池
随着时间的推移，各个电池单元可能越来越大。不均匀接受充电可导致较弱的细胞中的显着劣化。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提高。晨星公司的PWM脉冲充电将使单个电池保持更好的平衡，而均衡充电在太阳系中是不可行的。

将进行更多的测试来研究这一领域的潜在好处。

5减少电池发热和漏气
采用脉宽调制技术，电池电解液中的离子传输效率更高。在一个电荷脉冲之后，极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。在两个电荷脉冲之间的关断时间内，离子扩散继续均衡下一个电荷脉冲的浓度。

另外，由于脉冲太短，气泡形成的时间也就少了。向下的脉冲更不可能产生气体，因为这个脉冲显然有助于分解气泡的前身，而气泡很可能是一团离子。

6自动调整电池老化
随着电池的循环和老化，它们对充电的抵抗力会增强。这主要是由于硫酸盐晶体，使极板导电性降低，减缓电化学转化。

然而，年龄不影响PWM恒压充电。

PWM恒压充电将始终根据蓄电池的需要进行调节。电池将根据其内阻、充电需求和使用年限优化电流尖峰。唯一的净影响年龄与脉宽调制充电是气体可能开始更早。

7电压降和温度效应的自动调节
采用PWM恒压充电时，临界终充电将根据以下等式逐渐减小：

I=Ae-t

这提供了自我调节的最终充电，其遵循该等式的一般形状。

因此，外部系统因素（如系统导线中的电压降）不会扭曲关键的最终充电阶段。充电电流逐渐变小时的电压降将是一伏特的一小部分。相反，开关调节器会在整个充电周期内以全电压降开启全电流（开关调节器常见的充电效率非常低的一个原因）。

因为晨星三星充电控制器都是系列设计，FET开关在最后的充电阶段大多是关闭的。这使得控制器的加热效果最小化，例如当它们被放置在外壳内时。相比之下，分流设计将达到最大的加热在最后充电阶段，因为分流场效应晶体管开关几乎完全打开。

总之，PWM恒压串联电荷控制器将根据电池需求的需求和从控制器获取的内容提供充电电流。这与简单的开关调节器相反，施加对充电过程的外部控制，这通常不会响应电池的特殊需求。