Solarni regulator punjenja: krug, princip rada, metode povezivanja

Sunčeva energija toliko je ograničena (na razini kućanstva) na stvaranje fotonaponskih panela relativno male snage. No bez obzira na dizajn fotoelektričnog pretvarača sunčeve svjetlosti u struju, ovaj je uređaj opremljen modulom nazvanim solarnim regulatorom naboja.

Zapravo, shema instalacije fotosinteze solarne baterije uključuje bateriju za pohranu - uređaj za pohranu energije primljene od solarne ploče. Upravo taj sekundarni izvor energije služi prije svega iz kontrolera.

U članku koji predstavljamo razumjet ćemo uređaj i principe rada ovog uređaja, a također ćemo razmotriti kako ga povezati.

Solarni kontroleri

Elektronski modul, nazvan regulator za solarnu bateriju, dizajniran je za obavljanje niza kontrolnih funkcija tijekom postupka punjenja / pražnjenja solarna baterija.

Kad sunčeva svjetlost padne na površinu solarne ploče instalirane, na primjer, na krov kuće, ta se svjetlost pretvara u električnu struju pomoću fotoćelija uređaja.

U stvari, primljena energija mogla bi se isporučiti izravno u akumulator. Međutim, proces punjenja / pražnjenja baterije ima svoje suptilnosti (određene razine struje i napona). Ako zanemarite ove suptilnosti, baterija za kratko vrijeme rada jednostavno neće uspjeti.

Kako ne bi došlo do tako tužnih posljedica, dizajniran je modul koji se zove regulator punjenja za solarnu bateriju.

Uz praćenje razine baterije, modul prati i potrošnju energije. Ovisno o stupnju pražnjenja, krug regulatora napunjenosti baterije od solarne baterije regulira i postavlja trenutnu razinu potrebnu za početno i sljedeće punjenje.

Ovisno o kapacitetu regulatora napunjenosti baterije solarne elektrane, dizajni ovih uređaja mogu imati vrlo različitu konfiguraciju

Općenito, pojednostavljeno rečeno, modul omogućuje bezbrižan "život" baterije, koja se periodično akumulira i daje energiju potrošačkim uređajima.

Praktične vrste

Na industrijskoj su razini pokrenute i proizvode se dvije vrste elektroničkih uređaja čija je izvedba prikladna za ugradnju u krug solarnog energetskog sustava:

1. Uređaji serije PWM.
2. Uređaji serije MPPT

Prvu vrstu kontrolera za solarnu bateriju možemo nazvati "starcem". Takve su sheme razvijene i puštene u rad u zoru stvaranja solarne i vjetrovite energije.

Princip rada sklopa regulatora PWM temelji se na algoritmima za modulaciju širine impulsa. Funkcionalnost takvih uređaja nešto je inferiornija od naprednijih uređaja serije MPPT, ali općenito djeluju i prilično učinkovito.

Jedan od najpopularnijih modela u solarnom sustavu punjenja za regulaciju napunjenosti baterije solarne stanice, uprkos činjenici da je krug uređaja izrađen pomoću PWM tehnologije, koja se smatra zastarjelom.

Dizajni koji koriste tehnologiju praćenja maksimalne snage (praćenje ograničenja maksimalne snage) odlikuju se modernim pristupom rješenja krugova i pružaju više funkcionalnosti.

Ali usporedite li obje vrste kontrolera, a osobito s pristranosti prema domaćoj sferi, MPPT uređaji ne gledaju u jakom svjetlu u kojem se tradicionalno oglašavaju.

MPPT tip kontrolera:

• ima veći trošak;
• ima sofisticirani algoritam podešavanja;
• daje povećanje snage samo na pločama značajnog područja.

Ova vrsta opreme je pogodnija za globalne sustave solarne energije.

Regulator, dizajniran za rad kao dio dizajna solarne elektrane. Predstavnik je MPPT klase uređaja - naprednije i učinkovitije

Isplativije je kupiti i upravljati PWM kontrolerom (PWM) s istim učinkom za potrebe običnog korisnika iz kućnog okruženja, koji obično ima ploče male površine.

Blok dijagrami kontrolera

Shematski dijagrami PWM i MPPT kontrolera radi razmatranja zbog uskog pogleda - ovo je previše kompliciran trenutak, zajedno s suptilnim razumijevanjem elektronike. Stoga je logično uzeti u obzir samo strukturne sheme. Ovaj je pristup razumljiv širokom krugu pojedinaca.

Opcija br. 1 - PWM uređaji

Napon od solarne ploče kroz dva vodiča (plus i minus) dolazi do stabilizirajućeg elementa i razdjelnog otporničkog lanca. Zbog ovog dijela kruga dobiva se izjednačavanje potencijala ulaznog napona i do određene mjere oni organiziraju zaštitu ulaza regulatora od prekoračenja ulaznog napona.

Ovdje treba naglasiti: svaki pojedinačni model uređaja ima određenu granicu ulaznog napona (navedenu u dokumentaciji).

Ovako izgleda strukturni dijagram uređaja temeljenih na PWM tehnologijama. Za rad kao dio malih domaćih stanica, takav pristup krugu omogućava veliku učinkovitost

Nadalje, napon i struja su ograničeni na potrebnu vrijednost tranzistorima snage. Ovim komponentama kruga zauzvrat upravlja čip kontrolera preko čipa vozača. Kao rezultat toga, izlazni napon para tranzistora napajanja postavlja normalnu vrijednost napona i struje za bateriju.

Također u krugu se nalazi temperaturni senzor i pokretač koji kontroliraju naponski tranzistor, koji regulira snagu opterećenja (zaštita od dubokog pražnjenja baterije). Senzor temperature nadzire status grijanja važnih elemenata PWM regulatora.

Obično je temperatura u kućištu ili na radijatorima naponskih tranzistora. Ako temperatura prelazi granice zadane u postavkama, uređaj će isključiti sve aktivne vodove.

Opcija br. 2 - MPPT instrumenti

Složenost sheme u ovom slučaju nastaje zbog njezinog dodavanja nizu elemenata koji pažljivije, na temelju radnih uvjeta, grade potreban upravljački algoritam.

Razina napona i struje nadgleda se i uspoređuje komparacijske sklopove, a maksimalna izlazna snaga određuje se iz rezultata usporedbe.

Strukturni krug za regulatore naboja temeljen na MPPT tehnologijama. Ovdje je već zapažen sofisticiraniji algoritam za kontrolu i kontrolu perifernih uređaja.

Glavna razlika između ove vrste kontrolera i PWM uređaja je u tome što su oni u mogućnosti prilagoditi energetski solarni modul na maksimalnu snagu, bez obzira na vremenske uvjete.

Krug takvih uređaja provodi nekoliko kontrolnih metoda:

• poremećaji i zapažanja;
• povećanje vodljivosti;
• strujni pomak;
• konstantan napon.

I u završnom segmentu općeg djelovanja koristi se i algoritam za usporedbu svih ovih metoda.

Načini spajanja kontrolera

S obzirom na temu veza, odmah treba napomenuti: za instaliranje svakog pojedinog uređaja karakteristično je rad s određenim nizom solarnih panela.

Tako, na primjer, ako se koristi regulator koji je dizajniran za maksimalni ulazni napon od 100 volti, niz solarnih panela na izlazu ne smije iznositi više od ove vrijednosti.

Bilo koja solarna elektrana djeluje u skladu s pravilom ravnoteže izlaznih i ulaznih napona prvog stupnja. Gornja granica napona regulatora mora odgovarati gornjoj granici napona ploče

Prije spajanja uređaja potrebno je utvrditi mjesto njegove fizičke instalacije. Prema pravilima, kao mjesto ugradnje treba odabrati suhe, dobro prozračene prostorije. Prisutna su zapaljiva sredstva u blizini uređaja isključena.

Neprihvatljivo je prisustvo izvora vibracija, topline i vlage u neposrednoj blizini uređaja. Mjesto ugradnje mora biti zaštićeno od oborina i direktne sunčeve svjetlosti.

Tehnika spajanja modela PWM

Gotovo svi proizvođači PWM-kontrolera moraju slijediti točan redoslijed povezivanja uređaja.

Tehnika povezivanja PWM kontrolera s perifernim uređajima nije osobito složena. Svaka ploča opremljena je naljepnicama. Samo traži da slijedite redoslijed postupaka

Periferni uređaji moraju biti potpuno povezani s oznakama kontaktnih terminala:

1. Spojite žice akumulatora na stezaljke baterijskog uređaja u skladu s naznačenom polarnošću.
2. Na mjestu kontakta pozitivne žice uključite zaštitni osigurač.
3. Na kontakte regulatora namijenjene solarnoj ploči pričvrstite vodiče koji dolaze iz ploča solarne ploče. Promatrajte polaritet.
4. Spojite ispitnu žarulju odgovarajućeg napona (obično 12 / 24V) na kontakte opterećenja uređaja.

Navedeni niz ne smije se kršiti. Na primjer, strogo je zabranjeno spajanje solarnih panela u prvom redu s nepovezanom baterijom. Ovakvim radnjama korisnik riskira "spaljivanje" uređaja. ove stvari detaljnije je opisan sklopni dijagram solarnih panela s baterijom.

Također za regulatore serije PWM nije dopušteno povezivanje pretvarača napona s opterećenim terminalima regulatora. Pretvarač treba biti izravno spojen na stezaljke akumulatora.

Postupak povezivanja MPPT uređaja

Opći zahtjevi za fizičku instalaciju ove vrste uređaja ne razlikuju se od prethodnih sustava. No, tehnološka instalacija često je nešto drugačija, jer se MPPT kontroleri često smatraju snažnijim uređajima.

Za regulatore dizajnirane za visoke razine snage preporučuje se uporaba velikih presječnih kabela opremljenih metalnim završecima na priključcima strujnog kruga

Na primjer, za moćne sustave, ovi se zahtjevi nadopunjuju činjenicom da proizvođači preporučuju uzimanje kabela za energetske priključne vodove, dizajnirane za gustoću struje od najmanje 4 A / mm², To je, na primjer, za regulator za struju od 60 A, potreban vam je kabel za spajanje na bateriju s presjekom od najmanje 20 mm².

Priključni kablovi moraju biti opremljeni bakrenim ušicama, čvrsto stisnutim posebnim alatom. Negativni priključci solarne ploče i baterije moraju biti opremljeni adapterima s osiguračima i prekidačima.

Ovakav pristup uklanja gubitke energije i osigurava siguran rad instalacije.

Blok shema povezivanja moćnog MPPT kontrolera: 1 - solarna ploča; 2 - MPPT kontroler; 3 - terminalni blok; 4,5 - osigurači; 6 - prekidač za napajanje regulatora; 7.8 - zemljana guma

Prije spajanja solarni paneli na uređaj, provjerite odgovara li napon na terminalima ili je manji od napona koji je dopušten za ulaz na regulator.

Spajanje perifernih uređaja na MTTP uređaju:

1. Prekidače panela i baterije prebacite u položaj "isključeno".
2. Uklonite zaštitne osigurače na ploči i bateriji.
3. Spojite kontakte akumulatora na kontakte na upravljačkom kablu.
4. Spojite kabel na terminale solarne ploče pomoću terminala regulatora označenih odgovarajućim znakom.
5. Kabelom priključite na uzemljeni priključak kablom.
6. Ugradite senzor temperature na regulator prema uputama.

Nakon ovih koraka potrebno je zamijeniti prethodno uklonjeni osigurač iz baterije i prekidač staviti u položaj "uključeno". Signal otkrivanja baterije pojavljuje se na ekranu regulatora.

Zatim, nakon kratke stanke (1-2 minute), stavite prethodno uklonjeni osigurač solarne ploče i postavite prekidač na položaju "uključeno".

Na ekranu s instrumentima bit će prikazana vrijednost napona solarne ploče. Ovaj trenutak ukazuje na uspješno pokretanje solarne elektrane u radu.

Zaključci i korisni video na temu

Industrija proizvodi višestruke uređaje u smislu rješenja krugova. Stoga je nemoguće dati jednoznačne preporuke u pogledu spajanja svih instalacija bez iznimke.

Međutim, glavni princip za sve vrste uređaja ostaje isti: bez spajanja baterije na upravljačke magistrale, spajanje na fotonaponske panele je neprihvatljivo. Slični zahtjevi vrijede za uključenje u shemu. pretvarač napona, Treba ga smatrati zasebnim modulom povezanim na bateriju izravnim kontaktom.

Ako imate potrebno iskustvo ili znanje, podijelite ga s našim čitateljima. Pustite svoje komentare u okvir ispod. Ovdje možete postaviti pitanje o temi članka.