¿Puedo usar un panel solar de 10W para cargar una batería de 6V?

Leí en línea que para cargar, necesito al menos el 10% de la corriente de la batería, que es 0.4A. ¿Es esto correcto?

No, 0,4 A (0,1 'C' para una batería de 4 Ah) es solo la tasa 'estándar'. Puede cargar a un nivel más bajo y simplemente tomará más tiempo.

Teóricamente, una batería de 4 Ah cargada a 0,4 A tardaría 10 horas en cargarse de 'sin carga' a carga completa, excepto que el voltaje debe mantenerse en 7,2 V o menos para evitar la formación de gases, lo que ocurre después de ~ 8 horas (momento en el cual la batería está ~80% lleno). Luego, la corriente de carga se reduce exponencialmente hacia una corriente de 'goteo' muy baja, que toma otras 8 horas o más para obtener el 20% restante en la batería.

Para la longevidad de la batería, es mejor evitar descargar por debajo del 50% de su capacidad. Una batería cargada al 50 % debería tardar menos de 4 horas en alcanzar el 80 % de su capacidad a 0,1 C. A 0,05 C (0,2 A en su caso) tardaría un poco menos de 8 horas.

Tengo un panel solar de 10W 17.5V 0.58A que pretendo cargar una batería de 6V 4AH.

Hay dos tipos de controlador de carga que puede usar: PWM (modulación de ancho de pulso) y MPPT (seguimiento del punto de máxima potencia).

Los controladores PWM simplemente conectan el panel a la batería y dependen del panel para limitar la corriente. Cuando el voltaje sube al máximo permitido, el controlador pulsa la corriente para reducir el valor promedio. Cualquier diferencia de voltaje entre el voltaje nominal del panel y el voltaje de la batería será absorbida por el panel, desperdiciando energía. Esto está bien si el panel solo genera unos pocos voltios más de los que necesita la batería (por ejemplo, de 17,5 V a 14,4 V para una batería de 12 V), pero es muy ineficiente si el voltaje de la batería es mucho más bajo.

Los controladores MPPT funcionan como un convertidor reductor, impulsando energía a través de un inductor que suaviza la corriente mientras reduce el voltaje (casi) sin pérdida. A diferencia de un convertidor reductor normal, un controlador MPPT supervisa la potencia de entrada e intenta maximizarla cuando es posible. Un controlador MPPT puede tener una eficiencia superior al 90 % incluso cuando el voltaje cae un 50 % o más. Dado que potencia = voltaje x corriente, eso significa que la corriente de carga puede ser mayor que la corriente del panel.

Con un controlador MPPT, puede cargar a 0,8 A y pasar de una carga plana al 80 % en aproximadamente 5 horas. En un buen día soleado, eso significa que debería poder recargar completamente la batería. Con un controlador PWM, puede tomar 2 días o más, pero si el consumo de energía promedio es lo suficientemente bajo como para nunca bajar del 50 % de la carga (incluso en días aburridos cuando la corriente de carga es más baja), debería estar bien.

Con$0.58A \times 6V$, solo suministras$\approx 3.5W$en lugar de$10W$. Así que sin un controlador MPPT estás perdiendo$2/3$de la potencia disponible.

Es óptimo cargar una batería al 72 a 82 % de Voc, que es voltaje de celda abierta. Esta operación hace coincidir la impedancia de la celda fotovoltaica con el convertidor Buck. Un regulador secundario limita el voltaje y la corriente a las especificaciones del perfil de la batería. Un tercer regulador convierte el voltaje a la demanda óptima de carga. Cuando se hace correctamente, esto optimiza la conversión de energía del sol a la carga y maximiza la capacidad de almacenamiento de energía.

Puede definir su eficiencia, costos de conversión y demandas de almacenamiento para sobrevivir los días de poca energía solar y luego comparar su solución con las especificaciones. o simplemente espere días soleados y energía de respaldo.