С проблемой принудительного сброса лишней энергии куда-то на сторону человечество уже давно знакомо,
это мы можем сегодня наблюдать при работе паровых машин или гидроэлектростанций. В солнечной и
ветроэнергетике проблема тоже есть и решается она примерно теми же методами: сбросом лишней
энергии (Diversion Load) на устройства (diversion (dump) load) типа резисторов или нагревателей..
Почему на резисторы? Тут все просто: сброс происходит по превышению напряжения, а резистор на пробой
держит довольно большие нагрузки, главное, чтобы не перегрелся...
В случае солнечных панелей и невысокого потребления энергии днем - имеем достаточно быструю зарядку
аккумуляторных батарей, и дальше, в течение дня, наш контроллер значительную часть энергии расходует
понапрасну, или не грузит солнечные панели на полную мощность в случае использования в нем MPPT
механизма.
Для проверки этого предположения я в солнечный день дождался, когда контроллер перейдет в режим
поддержки заряда (13.8V), после чего включил на выходе серьезную нагрузку. Как результат, ток с солнечных панелей резко.
увеличился с 1 до 6 ампер..
Чтобы эта "дополнительная" энергия не пропадала даром, в серьезных контроллерах заряда есть
специальный режим DiversionLoad, ну а для контроллеров заряда попроще ( как у меня ) - можно с
таким же успехом использовать внешнее управление, например на
той же arduino, который, при определенном уровне напряжения на солнечных панелях и
аккумуляторной батарее - через 5 минут, через мосфет или твердотельное (SSR) реле, включает
какую-либо нагрузку.
При просадке напряжения на батарее, или при снижении уровня освещенности - нагрузка автоматически
отключается. Главное - подобрать параметры переключения и нагрузку таким образом, чтобы от нее не
страдал уровень заряда аккумуляторов.
Первый эксперимент по подключению нагрузки
параллельно с MPPT контроллером показал, что так делать
нельзя, т.к. у контроллера заряда сбивается алгоритм поиска рабочей точки и он, через какое-то
время, просто перестает заряжать батарею: приходится его вручную отключать от панелей, при
повторном включении все оживает и начинает работать. Пришлось переносить dump-нагрузку за
контроллер заряда, в точку штатного подключения. В таком режиме схема успешно проработала уже
несколько месяцев.