Регулатор пуњења соларне батерије: коло, принцип рада, методе повезивања

Соларна енергија је до сада ограничена (на нивоу домаћинства) на стварање фотонапонских панела релативно мале снаге.Али без обзира на дизајн фотоелектричног претварача соларне светлости у струју, овај уређај је опремљен модулом који се зове контролер пуњења соларне батерије.

Заиста, инсталација за соларну фотосинтезу укључује пуњиву батерију - уређај за складиштење енергије примљене од соларног панела. Управо овај секундарни извор енергије првенствено опслужује контролер.

У чланку који представљамо разумећемо дизајн и принципе рада овог уређаја, а такође ћемо размотрити како га повезати.

Соларни контролери

Електронски модул који се зове соларни контролер је дизајниран да обавља низ контролних функција током процеса пуњења/пражњења соларна батерија батерија.

Када сунчева светлост падне на површину соларног панела инсталираног, на пример, на крову куће, фотоћелије уређаја претварају ову светлост у електричну струју.

Резултирајућа енергија, у ствари, могла би се испоручити директно у батерију за складиштење. Међутим, процес пуњења/пражњења батерије има своје суптилности (одређени нивои струја и напона). Ако занемарите ове суптилности, батерија ће једноставно пропасти у кратком периоду рада.

Да би се избегле такве тужне последице, дизајниран је модул који се зове контролер пуњења за соларну батерију.

Поред праћења нивоа напуњености батерије, модул такође прати потрошњу енергије.У зависности од степена пражњења, коло контролера пуњења соларне батерије регулише и поставља ниво струје потребан за почетно и накнадно пуњење.

У зависности од снаге контролера пуњења соларне батерије, дизајн ових уређаја може имати веома различите конфигурације

Генерално, једноставно речено, модул обезбеђује безбрижан „живот“ за батерију, која повремено акумулира и ослобађа енергију потрошачким уређајима.

Врсте које се користе у пракси

На индустријском нивоу лансиране су и производе се две врсте електронских уређаја, чији је дизајн погодан за уградњу у систем соларне енергије:

1. Уређаји серије ПВМ.
2. Уређаји серије МППТ.

Први тип контролера за соларну батерију може се назвати „старац“. Такве шеме су развијене и пуштене у рад у зору развоја соларне енергије и енергије ветра.

Принцип рада кола ПВМ контролера заснива се на алгоритмима модулације ширине импулса. Функционалност таквих уређаја је нешто инфериорнија у односу на напредније уређаје серије МППТ, али генерално они такође раде прилично ефикасно.

Један од популарних модела контролера пуњења батерија соларне станице у друштву, упркос чињеници да је коло уређаја направљено помоћу ПВМ технологије, која се сматра застарелом

Дизајни који користе Макимум Повер Поинт Трацкинг технологију (праћење границе максималне снаге) одликују се савременим приступом решењима кола и пружају већу функционалност.

Али ако упоредимо оба типа контролера и, посебно, са пристрасношћу према домаћој сфери, МППТ уређаји не изгледају у ружичастом светлу у којем се традиционално рекламирају.

МППТ тип контролер:

• има већи трошак;
• има сложен алгоритам конфигурације;
• даје добитак у снази само на панелима велике површине.

Ова врста опреме је погоднија за глобалне системе соларне енергије.

Контролер дизајниран за рад као део соларне инсталације. То је представник класе МППТ уређаја - напреднијих и ефикаснијих

За потребе обичног корисника из домаће средине, који по правилу има панеле мале површине, исплативије је купити и управљати ПВМ контролером (ПВМ) са истим ефектом.

Блок шеме контролера

Шематски дијаграми ПВМ и МППТ контролера да би их посматрали оком лаика сувише су сложена тачка повезана са суптилним разумевањем електронике. Стога је логично узети у обзир само структурне дијаграме. Овај приступ је разумљив широком спектру људи.

Опција #1 - ПВМ уређаји

Напон са соларног панела путује кроз два проводника (позитивни и негативни) до стабилизационог елемента и одвајајућег отпорног кола. Због овог дела кола се постиже изједначавање потенцијала улазног напона и донекле се организује заштита улаза контролера од прекорачења границе улазног напона.

Овде треба нагласити: сваки појединачни модел уређаја има одређену границу улазног напона (наведену у документацији).

Овако отприлике изгледа блок дијаграм уређаја направљених на бази ПВМ технологија.За рад као део малих кућних станица, овај приступ кола обезбеђује сасвим довољну ефикасност

Затим су напон и струја ограничени на потребну вредност помоћу транзистори снаге. Ове компоненте кола су заузврат контролисане од стране чипа контролера преко управљачког чипа. Као резултат тога, излаз пара транзистора снаге поставља нормалну вредност напона и струје за батерију.

Коло такође садржи температурни сензор и драјвер који контролише транзистор снаге, који регулише снагу оптерећења (заштита од дубоког пражњења батерије). Сензор температуре прати статус грејања важних елемената ПВМ контролера.

Обично ниво температуре унутар кућишта или на расхладним елементима енергетских транзистора. Ако температура пређе границе постављене у подешавањима, уређај искључује све активне електричне водове.

Опција #2 - МППТ уређаји

Сложеност кола у овом случају је због његовог додавања бројним елементима који пажљивије граде неопходан алгоритам управљања, на основу услова рада.

Нивои напона и струје се прате и упоређују помоћу компараторских кола и на основу резултата поређења одређује се максимална излазна снага.

Дизајн кола у структурном облику за контролере пуњења засноване на МППТ технологијама. Овде је већ наведен сложенији алгоритам за праћење и контролу периферних уређаја.

Главна разлика између овог типа контролера и ПВМ уређаја је у томе што су у стању да подесе соларни енергетски модул на максималну снагу, без обзира на временске услове.

Кола таквих уређаја имплементирају неколико метода управљања:

• поремећаји и запажања;
• повећање проводљивости;
• цуррент свееп;
• константног напона.

А у завршном сегменту укупне акције користи се и алгоритам за поређење свих ових метода.

Методе повезивања контролера

С обзиром на тему веза, одмах треба напоменути: за инсталацију сваког појединачног уређаја, карактеристична карактеристика је рад са одређеном серијом соларних панела.

Тако, на пример, ако се користи контролер који је пројектован за максимални улазни напон од 100 волти, серија соларних панела треба да даје напон који није већи од ове вредности.

Свака соларна инсталација ради по правилу балансирања излазног и улазног напона првог степена. Горња граница напона контролера мора одговарати горњој граници напона панела

Пре повезивања уређаја, потребно је да одлучите о локацији његове физичке инсталације. Према правилима, место постављања треба изабрати у сувим, добро проветреним просторијама. Избегавајте присуство запаљивих материјала у близини уређаја.

Присуство извора вибрација, топлоте и влаге у непосредној близини уређаја је неприхватљиво. Место постављања мора бити заштићено од падавина и директне сунчеве светлости.

Технологија повезивања за ПВМ моделе

Готово сви произвођачи ПВМ контролера захтевају да уређаји буду повезани у тачном редоследу.

Техника повезивања ПВМ контролера са периферним уређајима није посебно тешка. Свака плоча је опремљена означеним терминалима. Овде једноставно морате пратити редослед акција

Периферни уређаји морају бити повезани у потпуности у складу са ознакама контактних терминала:

1. Повежите жице батерије на терминале батерије уређаја у складу са назначеним поларитетом.
2. Укључите заштитни осигурач директно на месту контакта позитивне жице.
3. Прикључите проводнике који долазе из батерије соларног панела на контакте контролера намењене за соларну плочу. Обратите пажњу на поларитет.
4. Повежите испитну лампу одговарајућег напона (обично 12/24В) на прикључке за оптерећење уређаја.

Наведени редослед не сме бити нарушен. На пример, прво повезивање соларних панела када батерија није повезана је строго забрањено. Радећи ово, корисник ризикује да „спали“ уређај. ИН овај материјал Детаљније је описан дијаграм за монтажу соларних панела са батеријом.

Такође, за контролере серије ПВМ није дозвољено повезивање претварача напона на терминале оптерећења контролера. Инвертер треба да буде повезан директно на терминале батерије.

Процедура за повезивање МППТ уређаја

Општи физички захтеви за инсталацију овог типа уређаја не разликују се од претходних система. Али технолошка поставка је често нешто другачија, пошто се МППТ контролери често сматрају моћнијим уређајима.

За контролере дизајниране за високе нивое снаге, препоручује се употреба каблова великог попречног пресека опремљених металним завршним поклопцима за повезивање струјних кола.

На пример, за моћне системе, ови захтеви су допуњени чињеницом да произвођачи препоручују коришћење кабла за електричне прикључне водове дизајниране за густину струје од најмање 4 А/мм². То јест, на пример, за контролер са струјом од 60 А, потребан вам је кабл за повезивање са батеријом са попречним пресеком од најмање 20 мм².

Прикључни каблови морају бити опремљени бакарним ушицама, чврсто увијеним посебним алатом. Негативни терминали соларног панела и батерије морају бити опремљени адаптерима са осигурачима и прекидачима.

Овај приступ елиминише губитке енергије и обезбеђује сигуран рад инсталације.

Блок шема повезивања моћног МППТ контролера: 1 – соларни панел; 2 – МППТ контролер; 3 – терминални блок; 4,5 – осигурачи; 6 – прекидач за напајање контролера; 7.8 – земљани аутобус

Пре повезивања соларни панели Приликом повезивања на уређај, уверите се да напон на терминалима одговара или је мањи од напона који се може довести на улаз контролера.

Повезивање периферних уређаја са МТТП уређајем:

1. Пребаците прекидаче панела и батерије у положај „искључено“.
2. Уклоните заштитне осигураче на плочи и батерији.
3. Повежите терминале батерије каблом са терминалима контролера за батерију.
4. Спојите терминале соларног панела каблом на терминале контролера означене одговарајућим знаком.
5. Повежите терминал за уземљење на сабирницу за уземљење помоћу кабла.
6. Инсталирајте сензор температуре на контролер према упутствима.

Након ових корака, потребно је да поново уметнете претходно уклоњени осигурач батерије и окрените прекидач у положај „укључено“. Сигнал детекције батерије ће се појавити на екрану контролера.

Затим, након кратке паузе (1-2 минута), замените претходно уклоњени осигурач соларне плоче и окрените прекидач панела у положај „укључено“.

Екран уређаја ће показати вредност напона соларног панела. Овај тренутак указује на успешно покретање соларне енергетске инсталације.

Закључци и користан видео на тему

Индустрија производи уређаје који су вишеструки у погледу дизајна кола. Стога је немогуће дати недвосмислене препоруке у вези са повезивањем свих инсталација без изузетка.

Међутим, главни принцип за било коју врсту уређаја остаје исти: без повезивања батерије на контролне магистрале, повезивање са фотонапонским панелима је неприхватљиво. Слични захтеви важе за укључивање у шему претварач напона. Треба га посматрати као посебан модул повезан са батеријом преко директног контакта.

Ако имате потребно искуство или знање, поделите га са нашим читаоцима. Оставите своје коментаре у блоку испод. Овде можете поставити питање о теми чланка.