Pentru ce sunt și pentru ce sunt regulatoarele de încărcare a bateriilor solare?

Printre sistemele solare moderne, cele care funcționează autonom și nu sunt conectate la rețeaua electrică au devenit foarte populare. Adică funcționează în modul închis. De exemplu, ca parte a aprovizionării cu energie a unei case. Astfel de sisteme includ panouri solare (și/sau generator eolian), controler de încărcare, invertor, releu, baterie, fire. Controlerul din acest circuit este elementul cheie. În acest articol, vom vorbi despre motivul pentru care aveți nevoie de un controler solar, care sunt soiurile și cum să alegeți un astfel de dispozitiv.

După cum am menționat deja, regulatorul de încărcare este un element cheie al sistemului solar. Acesta este un dispozitiv electronic bazat pe un cip care controlează funcționarea sistemului și gestionează încărcarea bateriei. Controlerele pentru panouri solare nu permit ca bateria să fie complet descărcată și supraîncărcată. Când încărcarea bateriei este la nivelul maxim, cantitatea de curent de la fotocelule scade. Ca urmare, este furnizat curentul necesar pentru a compensa autodescărcarea. Dacă bateria este descărcată excesiv, controlerul va deconecta sarcina de la ea.

Deci, putem rezuma funcțiile pe care le îndeplinește regulatorul solar:

• încărcare baterie în mai multe etape;
• deconectarea încărcării sau a sarcinii la încărcare maximă sau, respectiv, descărcare;
• porniți sarcina atunci când încărcarea bateriei este restabilită;
• pornirea automată a curentului de la fotocelule pentru încărcarea acumulatorilor.

Se poate concluziona că un astfel de dispozitiv prelungește durata de viață a bateriilor și defectarea acestora.

Opțiuni de selecție

La ce ar trebui să acordați atenție atunci când alegeți un regulator solar? Principalele caracteristici sunt enumerate mai jos:

• Tensiune de intrare. Tensiunea maximă specificată în fișa tehnică trebuie să fie cu 20 la sută mai mare decât tensiunea " miscare inactiv» baterii de fotocelule. Această cerință a apărut datorită faptului că producătorii stabilesc adesea parametrii controlerului cu specificații umflate. În plus, în timpul activității solare ridicate, tensiunea poate fi mai mare decât cea indicată în documentație;
• Curent nominal. Pentru un controler de tip PWM, curentul nominal trebuie să fie cu 10% mai mare decât curentul de scurtcircuit al bateriei. Controlerul de tip MPPT trebuie selectat în funcție de puterea sa. Puterea sa trebuie să fie egală sau mai mare decât tensiunea sistemului solar înmulțită cu curentul regulatorului la ieșire. Tensiunea sistemului este luată pentru bateriile descărcate. În timpul unei perioade de activitate solară ridicată, la puterea primită ar trebui adăugată 20% din rezervă.

Nu este nevoie să vă zgarciți cu acest stoc. La urma urmei, economiile pot fi deplorabile într-o perioadă de izolație solară ridicată. Sistemul poate eșua și pierderile vor fi mult mai mari.

Tipuri de controlere

Controlere pornite/oprite

Aceste modele sunt cele mai simple din întreaga clasă de regulatoare de încărcare solară.

Modelele On/Off sunt concepute pentru a opri încărcarea bateriei atunci când este atinsă limita superioară de tensiune. De obicei este de 14,4 volți. Ca urmare, supraîncălzirea și supraîncărcarea sunt prevenite.

Controlerele On/Off nu vor încărca complet bateria. La urma urmei, aici oprirea are loc în momentul în care este atins curentul maxim. Și procesul de încărcare la capacitate maximă trebuie menținut încă câteva ore. Nivelul de încărcare la momentul opririi este undeva în jur de 70 la sută din capacitatea nominală. Desigur, acest lucru afectează negativ starea bateriei și îi reduce durata de viață.

Controlere PWM

În căutarea unei soluții la încărcarea incompletă a bateriei într-un sistem cu dispozitive On/Off, au fost dezvoltate unități de control bazate pe principiul modulării lățimii impulsului (abreviat ca PWM) a curentului de încărcare. Semnificația funcționării unui astfel de controler este că reduce curentul de încărcare atunci când este atinsă limita de tensiune. Cu această abordare, încărcarea bateriei ajunge la aproape 100%. Eficiența procesului crește cu până la 30%.

Există modele PWM care pot regla curentul în funcție de temperatura OS. Acest lucru are un efect bun asupra stării bateriei, încălzirea scade, încărcarea este mai bine acceptată. Procesul devine automat.

Controloarele de încărcare PWM pentru panouri solare sunt recomandate de experții din regiunile în care există o activitate ridicată a razelor solare. Ele pot fi găsite adesea în sistemele solare de putere mică (mai puțin de doi kilowați). De regulă, funcționează cu baterii de capacitate mică.

Regulatoare tip MPPT

Regulatoarele de încărcare MPPT sunt astăzi cele mai avansate dispozitive pentru reglarea procesului de încărcare a bateriilor în sistemele solare. Aceste modele măresc eficiența generării de energie electrică pe aceleași panouri solare. Principiul de funcționare al dispozitivelor MPPT se bazează pe definirea unui punct valoare maximă putere.

MPPT-ul monitorizează continuu curentul și tensiunea din sistem. Pe baza acestor date, microprocesorul calculează raportul optim al parametrilor pentru a obține puterea maximă. La reglarea tensiunii, se ia în considerare chiar și stadiul procesului de încărcare. Controlerele solare MPPT vă permit chiar să eliminați o tensiune mare din module, apoi convertind-o la cea optimă. Cel optim este cel care asigură o încărcare completă a bateriei.

Dacă evaluăm funcționarea MPPT în comparație cu PWM, atunci eficiența sistemului solar va crește de la 20 la 35 la sută. Plusurile includ, de asemenea, capacitatea de a lucra cu umbrirea panourilor solare până la 40%. Datorită capacității de a menține o valoare înaltă a tensiunii la ieșirea controlerului, se poate utiliza cabluri de secțiune mică. Și puteți pune și panourile solare și unitatea la o distanță mai mare decât în ​​cazul PWM.

Controlere de încărcare hibride

În unele țări, de exemplu, SUA, Germania, Suedia, Danemarca, o parte semnificativă a energiei electrice este generată de turbinele eoliene. În unele țări mici, energia alternativă ocupă o pondere mare în rețelele energetice ale acestor state. Ca parte a sistemelor eoliene, dispozitivele sunt, de asemenea, folosite pentru a controla procesul de încărcare. Dacă centrala electrică este o versiune combinată a unui generator eolian și a panourilor solare, atunci se folosesc controlere hibride.

Aceste dispozitive pot fi construite în circuite MPPT sau PWM. Principala diferență este că folosesc diferite caracteristici curent-tensiune. În timpul funcționării, generatoarele eoliene produc energie electrică foarte neuniformă. Ca urmare, bateriile primesc o sarcină neuniformă și funcționează într-un mod stresant. Sarcina controlerului hibrid este de a descărca excesul de energie. Pentru aceasta, de regulă, se folosesc elemente de încălzire speciale.

Un criteriu important pentru alegerea unui controler este costul controlerului. Când se pune întrebarea, ce controler să cumpărați, mai scump sau mai ieftin, în cazul centralelor solare mici, apare o decizie, este mai ușor și mai ieftin să cumpărați un controler și să cumpărați încă două panouri solare la diferența de preț.

Dacă doriți să instalați unul simplu, atunci ar trebui să alegeți un controler PWM ieftin, dar de înaltă calitate, cu o marjă de putere de 20-30%.

Dacă ești foarte critic, toți parametrii stației sunt importanți pentru tine, eficiență ridicată, control al parametrilor, capabilități telecomandă, precum și comutarea între centrală și rețeaua electrică, sau pornirea automată a generatorului, atunci merită să achiziționați un controler MPPT avansat, modern, cu multe funcții, protecții încorporate, capacitatea de a controla dispozitivele externe și redistribui sarcinile.

Alegerea producatorului

Aspectul nu lipsit de importanță este alegerea producătorului controlerului. Atunci când alegeți un producător de controler, luați în considerare următorii factori:

1) Specializări de producător. Ce produce aceasta firma? Fie că este specializat în producția de componente pentru centrale electrice autonome, fie că controlerul este produs suplimentar printre alte diverse electronice neserioase. De asemenea, se întâmplă că o întreprindere specializată în dispozitive electrice și electronice a decis să producă un regulator suplimentar de încărcare solară și, deși au o abordare serioasă, o bază de componente bună, dar adesea dispozitivele lor pot fi prost concepute, au puține funcții. Acest lucru se datorează faptului că nu a fost deschis un departament special pentru lansarea controlerului, care ar fi angajat în dezvoltarea produsului, testarea, rafinarea, întreținerea și sprijinirea controlerului în funcțiune. Cel mai probabil, întreprinderea a achiziționat un brevet pentru fabricarea unui controler de la o companie terță pentru a încărca capacități neutilizate. Mai mult, acest controler va fi învechit, ultima generație este puțin probabil să vândă un brevet pentru un dispozitiv tehnologic avansat complet nou.

2) Țara de fabricație. Dacă este important pentru dvs., controlerele pot fi selectate în funcție de țara de producție. Divizia principală merge la:

European. Cel mai de înaltă calitate gândit și scump.

American. Similare cu cele europene.

Rusă. Piața controlerelor noastre este în curs de dezvoltare. Dar există deja controlori bine gândiți care pot concura cu controlorii europeni. Unul dintre avantaje este posibilitatea reparației sau înlocuirii în garanție într-un timp scurt.

Chinez. Astfel de controlere pot fi împărțite în două categorii:

1) De la producători de marcă specializați în producția de componente pentru centrale solare.

2 ) Alți producători chinezi de mărci necunoscute. Astfel de controlere se disting printr-un preț scăzut, performanță de calitate slabă, absența oricăror instrucțiuni, garanții și suport producător.

Utilizarea eficientă a energiei solare este posibilă în sistemele complexe, care includ: un regulator de încărcare solară, panouri solare, baterii (baterii) și invertoare.

• PWM
• MPPT
• Auto-fabricare

Ce este un controler de încărcare și cum se întâmplă?

Fiecare dintre elementele schemei de mai sus își îndeplinește rolul:

• Modulul solar percepe radiația luminoasă și o transformă într-o constantă electricitate. Modulul în sine este format din mulți semiconductori (fotocelule);
• Acumulatorul (pachet de baterii) este utilizat pentru acumularea și distribuirea energiei provenite din module;
• Invertorul este folosit pentru conversie curent continuuîntr-una alternativă cu o modificare a valorilor de ieșire ale frecvenței și tensiunii în rețea.

Aici poate apărea o întrebare firească: „de ce atunci controlerul, deoarece puteți conecta direct modulul solar și acumulatorul?”. Dacă nu se face acest lucru, atunci curentul de încărcare va curge în mod constant către bornele bateriei, ceea ce la rândul său va provoca o creștere a tensiunii. Mai devreme sau mai târziu, în funcție de tipul bateriei, tensiunea va atinge o valoare maximă de 14,4 V, după care va începe procesul de reîncărcare a bateriei și de fierbere a electrolitului din ea.
Și acesta este o modalitate directă de a reduce durata de viață a bateriei. Puteți controla acest proces manual folosind un simplu voltmetru și opriți alimentarea la momentul potrivit. Dar, în acest caz, o persoană va fi legată constant de sistem și nu va mai putea fi numită autonomă.

Controlerul este tocmai veriga din lanț care ar trebui să monitorizeze automat procesul de încărcare și distribuire a energiei din baterie. În plus, îndeplinește o serie de alte funcții, a căror listă depinde de modelul și tipul specific:

• Conectarea automată a bateriei și modulelor prin circuitul de încărcare;
• Selectarea modurilor optime de acumulare a sarcinii;
• Controlul deplin al procesului și, dacă este necesar, deconectarea sau conectarea consumatorilor;
• Suport pentru polaritate corectă;
• Protectie impotriva scurtcircuitelor, intreruperilor de curent (rupere);
• Contabilizarea nivelurilor de încărcare a bateriei;
• Controlul consumului de energie etc.

Pentru sistemele solare existente, trebuie să le asamblați singur sau să alegeți unul dintre cele trei tipuri existente:

1. pornit/oprit;
2. PWM (PWM);
3. MPPT.

Acesta este cel mai simplu dintre dispozitivele existente, care oprește încărcarea atunci când se atinge o anumită tensiune (14,4 V). Astfel, dispozitivul este prevenit supraîncălzirea și supraîncărcarea ulterioară. În acest caz, este imposibil să se asigure o încărcare completă a bateriei, deoarece atunci când se atinge curentul maxim, are loc o oprire, în timp ce este necesar să se mențină procesul încă câteva ore. Ca urmare, nivelul de încărcare este constant în intervalul 60-70%, ceea ce se reflectă în starea plăcilor și o scădere a duratei de viață a bateriei.

De fapt, acest modul poate fi numit controler doar cu o întindere mare - în practică, ele se numesc mai mult opriri automate și practic nu sunt folosite astăzi.

PWM

Soluția la problema încărcării incomplete poate fi obținută prin alegerea unităților de control de nouă generație care utilizează principiul modulației pe lățimea impulsurilor (PWM) a curentului de alimentare.

Principiul funcționării sale se bazează pe reducerea valorii curentului de încărcare atunci când este atinsă tensiunea de vârf. Acest lucru vă permite să atingeți un nivel de încărcare de 100%, sporind în același timp eficiența generală cu 20-30%. Unele dintre modele vă permit să reglați tensiunea curentului de intrare în funcție de temperatura exterioară. Acestea împiedică supraîncălzirea bateriei, măresc capacitatea de a accepta o încărcare și asigură controlul autonom al procesului.

O schemă aproximativă de funcționare PWM este următoarea:

Pentru a economisi la facturile de energie electrică, cititorii noștri sfătuiesc „Energy Saver Electricity Caseta de salvare„. Plățile lunare vor fi cu 30-50% mai mici decât erau înainte de utilizarea economizorului. Îndepărtează componenta reactivă din rețea, rezultând o reducere a sarcinii și, ca urmare, a consumului de curent. Aparatele electrice consumă mai puțină energie electrică, și costul plății pentru acesta scade.

MPPT

Cel mai avansat tip de dispozitiv de reglare a încărcăturii solare disponibil în prezent pe piață este MPRT. Vă permite să creșteți eficiența producerii de energie electrică și cantitatea acesteia pe același bloc de panouri solare. Principiul de funcționare al oricărui modul mppt se bazează pe urmărirea așa-numitului „punct de putere maximă”.

Orice controler mppt monitorizează constant parametrii de curent și tensiune, pe baza cărora unitatea analitică bazată pe microprocesor își calculează cel mai optim raport pentru generarea puterii maxime. Procesorul, atunci când alege valorile nominale de curent și tensiune, ia în considerare și stadiul procesului de încărcare.

Când se utilizează controlere mppt, devine posibilă eliminarea mai multă tensiune de la panourile solare, care este apoi transformată în tensiunea optimă pentru încărcarea bateriei (de regulă, diferă de tensiunea de alimentare de pe plăcuța de identificare). Eficiența generală a sistemului solar în comparație cu controlerele PWM crește cu 15-35%. În același timp, tehnologia MPPT vă permite să lucrați chiar și cu o scădere a iluminării panoului cu 40%.

Avantajele modulelor MPPT pot fi afișate în următoarea diagramă:

Capacitatea de a crea o tensiune ridicată la ieșirea controlerului mppt vă permite să utilizați fire mai mici și să măriți distanța dintre unitate în sine și panourile solare.

Tipuri hibride pentru parcuri eoliene

În Scandinavia, Germania, Spania, SUA, turbinele eoliene acoperă o parte decentă din necesarul total de energie electrică a statului. De asemenea, au un loc pentru un astfel de nod ca un controler de încărcare.

Și dacă ES este combinat (pe panouri solare și morile de vânt), se folosește așa-numitul modul hibrid.

De asemenea, poate funcționa pe principiul PWM sau MPPT. Principala diferență între controlerul hibrid este utilizarea mai multor alte caracteristici curent-tensiune. Acest lucru se întâmplă deoarece turbinele eoliene au salturi mari în producția și consumul de energie, iar bateriile, la rândul lor, sunt supraîncărcate semnificativ. Controlerul aruncă excesul de energie în lateral (de exemplu, pentru a bloca încălzitoarele).

Auto-fabricare

Dacă o persoană are anumite cunoștințe în domeniul electronicii și ingineriei electrice, atunci puteți încerca să asamblați un circuit de control pentru panouri solare și un generator eolian cu propriile mâini. O astfel de unitate va fi mult inferioară ca funcționalitate și eficiență față de eșantioanele seriale industriale, dar în rețelele cu putere redusă poate fi destul de suficient.

Modulul de control manual trebuie să îndeplinească condițiile de bază:

• 1,2P ≤ I × U. Această ecuație folosește notarea puterii totale a tuturor surselor (P), curentul de ieșire al controlerului (I), tensiunea din sistemul cu o baterie complet descărcată (U);
• Tensiunea maximă de intrare a controlerului trebuie să corespundă cu tensiunea totală a bateriilor fără sarcină.

Cel mai circuit simplu un astfel de modul ar arăta astfel:

Dispozitivul, asamblat manual, funcționează cu următoarele caracteristici:

• Tensiune de încărcare - 13,8 V (poate varia în funcție de curentul nominal);
• Tensiune de întrerupere - 11 V (configurabil);
• Tensiune de pornire - 12,5 V;
• Căderea de tensiune pe taste este de 20 mV la o valoare curentă de 0,5 A.

Regulatoarele de încărcare de tip PWM sau MPPT sunt una dintre părțile integrante ale oricărui sistem solar sau hibrid bazat pe generatoare solare și eoliene. Acestea oferă un mod normal de încărcare a bateriei, măresc eficiența și previn uzura prematură și pot fi, de asemenea, complet asamblate manual.

Principala dificultate în utilizarea energiei solare în viața de zi cu zi este acumularea acesteia. genereaza energie electrica doar in perioada de expunere la lumina, dar trebuie sa apelezi la electrician seara si noaptea. Este imposibil să conectați direct panourile solare la baterii - ambele se vor rupe. Sunt utilizate dispozitive speciale - controlere cu panouri solare, care pot fi asamblate cu propriile mâini sau achiziționate gata făcute.

Tipuri de controlere

Există trei tipuri de controlere solare, care diferă în funcție de funcționalitate și respectiv preț.

Pe care să o aleg

După cum se poate vedea din descrieri, prima opțiune (controler ON / OFF) nu este deloc potrivită pentru utilizare pe termen lung. Acestea. dacă aveți unul, atunci îl puteți pune pentru a testa funcționarea sistemului, dar apoi îl înlocuiți cu un controler PWM (PWM) sau MTTP.

Acesta din urmă este de preferat. Tehnologia MTTP asigură o eficiență a controlerului solar la nivelul de 93-97%, în timp ce PWM oferă doar 65-70%. Având în vedere costul panourilor solare, achiziționarea unui controler mai scump este justificată de eficiența utilizării acestora.

Preț

Sistemul de energie solară este asamblat în primul rând pentru a economisi bani, astfel încât prețul pieselor individuale este foarte mare. punct important. Opțiunile propuse au trecut testul timpului și sunt optime în ceea ce privește combinația preț/calitate:

• Controler solar 20a link către aliexpress (se deschide într-o fereastră nouă) - cost 20,75$ - operare simplă, afișaj LCD luminos, interfață clară. Face o treabă grozavă de reîncărcare a bateriei. Tehnologia PWM (PWM). Este posibil să vă conectați prin USB la un computer pentru configurare.
• MPPT Tracer 2210RN Regulator de încărcare solară Regulator aliexpress link (fereastră nouă), preț 75$ - Controler MTTP pentru 20A - de înaltă calitate și fiabil, certificat, recunoaște ziua / noaptea. Eficiență ridicată - 97%

Video, controler do-it-yourself

Puteți asambla un controler solar cu propriile mâini, dar acest lucru necesită și anumite investiții. Deci, pentru a asambla un controler PWM simplu, va trebui să cheltuiți 10 USD pe piese și 2-3 ore de lucru cu un fier de lipit. Cu costul produsului finit de 20 USD - o astfel de perspectivă nu mai pare rezonabilă. Asamblarea unui controler MPPT de înaltă calitate acasă este în general o sarcină imposibilă, aveți nevoie atât de echipament, cât și de software adecvat. Videoclipul va fi util celor care iubesc și știu să folosească un fier de lipit.

Adăugiri la videoclip: diagrama controlerului, locația pieselor pe placa de circuit imprimat:

Schema schematică a controlerului bateriei solare LAY placa de circuit imprimat Amplasarea pieselor pe placă

Comentarii:

Postari similare

Principiul de funcționare a panourilor solare. Cum să alegeți un panou solar - o prezentare generală a parametrilor importanți

Proprietarii de cabane la țară folosesc din ce în ce mai mult seturi de sisteme solare, ca unul dintre surse alternative energie electrica. Include celule fotovoltaice, baterie de stocare, controler de încărcare a bateriei solare, invertor și alte echipamente. Aceste sisteme pot funcționa independent sau împreună cu principalul retelelor electrice. În toate cazurile, bateria acumulează o încărcare, iar apoi o dă consumatorilor atunci când este necesar.

Controlerul menține bateria prevenind supraîncărcarea sau descărcarea excesivă a acesteia. Există diferite tipuri și modificări ale acestor dispozitive utilizate într-un anumit loc de operare. Pentru a profita la maximum alegere optimă controler, trebuie să știți caracteristici de proiectareși principiul de funcționare.

Funcțiile principale și funcționarea controlerului

Un dispozitiv care controlează încărcarea poate fi numit în siguranță unul dintre componentele principale ale centralelor solare. Din punct de vedere structural, este un dispozitiv de tip electronic care funcționează pe baza unui cip special. Acest cip controlează funcționarea întregului sistem, iar sarcina sa principală este gestionarea procesului de încărcare. În acest fel, se previne excesul de curent sau descărcarea completă a bateriei.

Când starea de încărcare atinge nivelul maxim, alimentarea cu energie electrică din celulele solare fotovoltaice este redusă și scade la un nivel care compensează autodescărcarea. În cazul unei descărcări puternice, controlerul deconectează automat bateria de la sarcină. După ce nivelul de încărcare este restabilit, sarcina este reconectată la sursa de curent.

Energia electrică generată de panourile solare poate fi transferată la baterie în diferite moduri. Una dintre metode implică transmisia de curent continuu, fără dispozitive de comutare și control. Ca urmare a acestei alimentări, tensiunea la borne va crește treptat, iar în final va atinge un anumit nivel, în funcție de designul bateriei și de temperatură. mediu inconjurator. Adică, în etapa inițială a taxării, o astfel de schemă se justifică pe deplin.

Cu toate acestea, după ce încărcarea depășește valoarea recomandată, bateria are experiențe procese negative. Curentul care continuă să curgă duce la creșterea tensiunii și la reîncărcare ulterioară. Din această cauză, încălzirea electrolitului crește brusc, după care fierbe și începe o ejecție intensă de apă distilată, care s-a transformat în abur. În unele cazuri, recipientele se pot usca complet, ceea ce duce la o reducere drastică a duratei de viață a bateriei.

Pentru a evita astfel de situații, curentul de încărcare este limitat de controlere. Această operațiune poate fi efectuată manual, totuși, această metodă necesită monitorizarea constantă a tensiunii de pe instrumente și comutarea în timp util. Prin urmare, în conditii reale practic nu este folosit, deoarece există automatizare.

Pentru a limita curentul, sunt utilizate diferite controlere - de la simplu la mai complex. În mod convențional, acestea sunt împărțite în următoarele tipuri:

• Dispozitive în care se utilizează un circuit convențional pornit-oprit, în funcție de starea tensiunii la bornele bateriei.
• Dispozitive care utilizează conversia lățimii impulsului (PWM).
• Controlere de încărcare a bateriei solare, puncte de scanare cu putere maximă (MPRT).

Fiecare dintre aceste dispozitive ar trebui luate în considerare mai detaliat, pentru a nu se înșela pe viitor și a alege corect pe cel potrivit.

Cele mai simple controlere, cum ar fi Off / On (sau On / Off)

Dispozitivele de acest tip sunt printre cele mai simple și, prin urmare, sunt considerate cele mai ieftine. Când bateria primește încărcarea maximă, un releu special întrerupe circuitul și curentul de la panoul solar nu mai curge. De fapt, în multe cazuri, bateria nu este încărcată complet, ceea ce îi afectează negativ performanța ulterioară. În acest sens, astfel de reglementatori nu sunt de dorit pentru utilizare în sisteme de înaltă calitate.

Regulatoarele solare on-off au o funcționalitate extrem de limitată. Deși previne supraîncălzirea și supraîncărcarea bateriei, nu asigură o încărcare completă. Curentul poate atinge valoarea maximă și acest lucru va provoca o oprire, totuși, încărcarea bateriei în sine este în acest moment de doar 70-90%, adică este incompletă.

Această condiție afectează negativ și funcționalitatea generală a bateriei și duce treptat la o scădere a duratei de funcționare. În astfel de situații, pentru o încărcare completă, sunt necesare încă 3-4 ore.

Controlere de baterie PWM

Controlerele de încărcare a bateriei solare PWM, al căror nume abreviat provine de la Pulse-Width Modulation, sunt considerate mai tehnologice și mai eficiente. Tradus în rusă, acest dispozitiv aparține categoriei PWM, adică funcționarea sa folosește modularea lățimii impulsului a curentului.

Funcția principală a dispozitivului este de a elimina problemele care apar atunci când bateria nu este încărcată complet. Nivelul maxim poate fi atins datorită posibilității de scădere a curentului atunci când acesta atinge valoarea maximă. Încărcarea devine mai lungă, dar efectul acesteia este mult mai mare.

Controlerul funcționează după cum urmează. Înainte de a intra în dispozitiv, curentul electric intră în componenta stabilizatoare și în circuitul de izolare rezistiv. În această secțiune, potențialele tensiunii de intrare sunt egalizate, asigurând astfel protecția controlerului însuși. LA diferite modele tensiunea de intrare la limită poate varia.

În plus, tranzistoarele de putere sunt incluse în lucrare, limitând curentul și tensiunea la valorile setate. Ele sunt controlate de un cip folosind un cip de driver. După aceea, tensiunea de ieșire a tranzistorilor dobândește parametri normali corespunzători pentru încărcarea bateriei. Acest circuit este completat de un senzor de temperatură și un driver. Ultima componentă acționează asupra tranzistorului de putere, care efectuează reglarea puterii sarcinii conectate.

Astfel, bateria este protejată de descărcarea profundă. Senzorul de temperatură controlează gradul de încălzire al celor mai importante părți ale controlerului. Dacă temperatura crește mai mult decât este setată în setări, toate lanțurile de alimentare active sunt oprite automat. Ca urmare, bateria este menținută în stare bună și durata de viață a acesteia este mult extinsă.

Dispozitivele MPPT

Cele mai eficiente și mai stabile controlere sunt considerate a fi controlere pentru baterii solare de modificare MPPT - Maximum Power Point Tracking. Aceste dispozitive monitorizează puterea de încărcare atunci când este atinsă limita maximă. Acest proces folosește algoritmi complecși pentru a controla citirile de tensiune și curent, stabilind cel mai optim raport al caracteristicilor care asigură eficiența maximă a sistemului solar.

În procesul de funcționare, practic s-a stabilit că regulatorul solar mppt este mai avansat și diferă semnificativ de alte modele. În comparație cu dispozitivele PWM, este cu aproximativ 35% mai eficient, așa că sistemul în sine este la fel de productiv.

Mai mult calitate superioară iar fiabilitatea unor astfel de dispozitive se realizează printr-un circuit complex, completat de componente care asigură un control atent în conformitate cu condițiile de funcționare. Circuitele speciale monitorizează și compară nivelurile de curent și tensiune, după care se determină puterea maximă de ieșire.

Caracteristica principală a controlerelor MPPT este capacitatea de a regla panoul solar la putere maximă, indiferent de vremea momentului. Astfel, bateria funcționează mai eficient și asigură încărcarea necesară a bateriei.

Cum se conectează controlerele PWM

Condiția generală de conectare, obligatorie pentru toate regulatoarele, este respectarea acestora cu fotocelulele solare utilizate. Dacă dispozitivul trebuie să funcționeze cu o tensiune de intrare de 100 volți, atunci ieșirea panoului nu trebuie să depășească această valoare.

Înainte de a conecta echipamentul de control, trebuie să selectați locul de instalare. Camera trebuie să fie uscată, bine ventilată, toate materialele inflamabile trebuie îndepărtate din ea în prealabil, iar cauzele umidității, căldurii excesive și vibrațiilor trebuie eliminate. Oferă protecție împotriva directă radiații ultravioleteși impactul negativ asupra mediului.

Când conectați controlerele PWM la circuitul general, este necesar să urmați cu strictețe secvența operațiilor, iar toate dispozitivele periferice sunt conectate prin bornele lor de contact:

• Bornele bateriei sunt conectate la bornele dispozitivului în conformitate cu polaritatea.
• O siguranță de protecție este instalată în punctul de contact cu conductorul pozitiv.
• În continuare, panourile solare sunt conectate în același mod, respectând polaritatea firelor și bornelor.
• Corectitudinea conexiunilor este verificată de o lampă de test pentru 12 sau 24 V conectată la bornele de sarcină.

Trebuie urmată procedura. De exemplu, în niciun caz nu trebuie să conectați panourile solare la un controler care nu este conectat la o baterie. În acest caz, tensiunea nu va găsi o priză și dispozitivul se poate arde. Invertorul nu trebuie conectat la controler prin bornele de sarcină, ci conectat direct la bornele bateriei.

Cum să conectați dispozitivele MPPT

Conexiunea controlerelor MPPT se realizează în general în același mod ca și în alte dispozitive. Există unele diferențe de tehnologie asociate cu puterea crescută a unor astfel de echipamente. Prin urmare, este necesar un cablu de conectare la alimentare capabil să reziste la o densitate de curent de cel puțin 4 A/mm2. Dacă controlerul MPPT este proiectat pentru un curent de 60 A, atunci secțiunea transversală a cablului conectat la baterie va fi de cel puțin 20 mm 2.

La capetele cablurilor de conectare trebuie instalate urechi de cupru, sertizati cat mai strans posibil. Adaptoarele cu întrerupătoare și siguranțe sunt conectate la bornele negative ale bateriei și ale panoului solar. Acest lucru va reduce pierderile de putere și va asigura siguranța în timpul funcționării.

Toate conexiunile la dispozitivul MPRT sunt realizate în următoarea ordine:

• Comutatoarele din adaptoarele de baterie și panoul sunt setate în poziția oprit.
• Apoi, siguranțele sunt îndepărtate.
• Bornele controlerului destinate bateriei sunt conectate printr-un cablu la bornele bateriei.
• Firele de ieșire de la bateria solară sunt conectate la bornele corespunzătoare ale controlerului.
• Borna de împământare a instrumentului este conectată la bara de împământare.
• În conformitate cu instrucțiunile, pe controler este instalat un senzor de temperatură.

La finalizarea tuturor operațiunilor, siguranța bateriei este introdusă la locul său, iar comutatorul este comutat în poziția pornit. Pe afișajul dispozitivului de control ar trebui să apară un semnal că bateria a fost detectată. Dupa o scurta perioada de timp se fac aceleasi operatiuni cu siguranta si intrerupatorul panoului solar. Valoarea tensiunii sale va apărea pe ecranul dispozitivului, ceea ce înseamnă pornirea cu succes a întregii centrale electrice.