Solcontrollere

Princippet for betjening af controllere til opladning af solcellepaneler, en enhed, der skal overvejes, når du vælger

I moderne solenergianlæg bruges forskellige ordninger til tilslutning af strømkilder til at overføre den producerede elektricitet til arbejdsbatterier. De bruger ikke de samme algoritmer, er baseret på mikroprocessorteknologier, kaldet controllere.

Sådan fungerer solafladningskontrollere

Elektricitet, der genereres af solbatteriet, kan overføres til lagerbatterier:

1. direkte uden brug af koblingsenheder og kontrolenheder

2. gennem regulatoren.

I den første metode går den elektriske strøm fra kilden til batterierne og øger spændingen ved deres terminaler. Oprindeligt når den en bestemt grænseværdi, afhængigt af batteriets design (type) og den omgivende temperatur. Derefter overvinder det anbefalede niveau.

I ladningens første fase fungerer kredsløbet fint. Og her begynder ekstremt uønskede processer: den fortsatte forsyning af ladestrømmen medfører en stigning i spænding, der overstiger de tilladte værdier (i størrelsesordenen 14 V), genopladning sker med en kraftig stigning i temperaturen på elektrolytten, hvilket fører til dens kogning med en intens udledning af destilleret vanddamp fra elementerne. Nogle gange, indtil containerne tørrer helt. Naturligvis reduceres batteriets levetid kraftigt.

Derfor løses opgaven med at begrænse ladestrømmen af ​​controllere eller manuelt. Den sidste måde: Overvåg konstant spændingsværdien med enheder og skift kontakterne med dine hænder så utakknemlige, at den kun findes i teorien.

Se også: Solenergi til hjemmet

Typisk reguleringsforbindelsesdiagram

Algoritmer til solafgiftsregulatorer

Ved kompleksiteten af ​​metoden til at begrænse den maksimale spænding, fremstilles enhederne efter principperne for:

1. Fra / Til (eller Til / Fra), når kredsløbet ganske enkelt pendler batterierne til opladeren i henhold til spændingen over terminalerne,

2. Pulsbredde (PWM) transformerer,

3. Scan point maksimal effekt.

Princip nr. 1: Fra / til kredsløb

Dette er den enkleste, men mest upålidelige metode. Dens største ulempe er, at der med stigende spænding ved batteriets terminaler ikke opstår grænseværdien for den fulde opladning af kapaciteten. I dette tilfælde når den ca. 90% af den nominelle værdi.

Batterier har konstant mangel på energi, hvilket reducerer deres levetid markant.

Princip # 2: PWM Controller Circuit

Den forkortede betegnelse for disse enheder på engelsk er: PWM. De fås på basis af chipdesign. Deres opgave er at styre kraftenheden til at regulere spændingen ved dens indgang i et givet område ved hjælp af feedbacksignaler.

PWM-controllere kan desuden:

• tage hensyn til temperaturen på elektrolytten med en integreret eller fjernføler (sidstnævnte metode er mere nøjagtig)

• oprette temperaturkompensationer for ladespændinger

• indstil til en bestemt type batteri (GEL, AGM, flydende syre) med forskellige spændingsgrafer på de samme punkter.

Forøgelse af funktionerne i PWM-controllere øger deres omkostninger og pålidelighed.

Solplan

Princip 3: Scanning af det maksimale effektpunkt

Sådanne enheder er udpeget på engelsk af MPPT. De fungerer også efter metoden til pulsbredde-konvertere, men er ekstremt nøjagtige, fordi de tager højde for den største mængde strøm, som solcellepaneler kan give.Denne værdi bestemmes altid nøjagtigt og indtastes i dokumentationen.

F.eks. For 12 V solceller er det maksimale effektreturpunkt ca. 17,5 V. En almindelig PWM-controller stopper med at oplade batteriet, når spændingen når 14 - 14,5 V, og ved at arbejde på MPPT-teknologi vil det muliggøre yderligere brug af solbatteriet op til 17,5 V.

Med stigende udladningsdybde af batterierne stiger energitabet fra kilden. MR-controllere reducerer dem.

Arten af ​​spændingssporing, svarende til output fra den maksimale solbatterieffekt på 80 watt, demonstreres ved en gennemsnitlig graf.

På denne måde øger MR-controllere, der bruger konvertering af pulsbredde i alle batteriets ladecyklus, effektiviteten af ​​solbatteriet. Afhængig af forskellige faktorer kan besparelser udgøre 10-30%. I dette tilfælde vil udgangsstrømmen fra batteriet overstige indgangsstrømmen fra solbatteriet.

De vigtigste parametre for solafladningskontrollere

Når du vælger en controller til et solbatteri, skal du ud over at kende principperne for dets drift også være opmærksom på de forhold, det er designet til.

Enhedernes vigtigste indikatorer er:

• indgangsspændingsværdi

• værdien af ​​den samlede effekt af solenergi,

• arten af ​​den tilsluttede belastning.

Solspænding

Styreenheden kan leveres med spænding fra et eller flere solcellepaneler tilsluttet på forskellige måder. For korrekt betjening af enheden er det vigtigt, at den samlede værdi af den spænding, der leveres til den, under hensyntagen til kildens tomgangshastighed, ikke overskrider den grænseværdi, der er angivet af fabrikanten i den tekniske dokumentation.

I dette tilfælde bør der foretages en margin (reserve) på ≥ 20% på grund af et antal faktorer:

• det er ingen hemmelighed, at bestemte parametre for solbatteriet undertiden kan oversvømmes lidt til reklameformål,

• processerne, der forekommer på solen, er ikke stabile i naturen, og med unormalt forøgede aktivitetsudbrud er energioverførsel mulig, hvilket skaber en åben kredsløbsspænding for solbatteriet over den beregnede grænse.

Solenergi

Det er vigtigt at vælge en controller, fordi enheden skal være i stand til pålideligt at overføre den til arbejdsbatterier. Ellers brænder den simpelthen.

For at bestemme effekten (i watt) ganges størrelsen på den aktuelle udgang fra regulatoren (i ampère) med spændingen (i volt) genereret af solbatteriet under hensyntagen til den 20% margin, der er oprettet for det.

Arten af ​​den tilsluttede belastning

Du skal forstå formålet med controlleren. Du bør ikke bruge den som en universal strømkilde ved at forbinde forskellige husholdningsapparater til den. Selvfølgelig vil nogle af dem være i stand til at arbejde normalt uden at skabe unormale forhold.

Men ... hvor længe vil dette gå? Enheden fungerer på basis af pulsbredde-transformationer, bruger mikroprocessor- og transistorteknologier, der kun tager højde for belastningen batteriegenskabersnarere end tilfældige forbrugere med komplekse transienter under skift og strømforbrugets skiftende karakter.

Producent på et øjeblik

Produktion af controllere til solenergianlæg involveret i mange lande. Virksomhedernes produkter er populære på det russiske marked:

• Morningstar Corporation (førende amerikansk producent),

• Beijing Epsolar Technology (opereret siden 1990 i Beijing),

• AnHui SunShine New Energy Co (Kina),

• Phocos (Tyskland),

• Steca (Tyskland),

• Xantrex (Canada).

Blandt dem kan du altid vælge en pålidelig reguleringsmodel, der er bedst egnet til de specifikke driftsbetingelser for solenergianlæg med visse tekniske egenskaber. For at gøre dette skal du blot bruge anbefalingerne i denne artikel.

Læs også om dette emne: Inverter til solcellekraftværk til hjemmet

Comments

[#1 Michael]

Hybride controllere findes også. En hybridcontroller er en enhed, der er designet til at oplade et batteri, mens du bruger flere strømkilder, såsom en vindmølle og solcellepaneler. Controlleren oplader batteriet fuldt ud med den fulde effekt genereret af vindmøllen og solcellepaneler, hvis den samlede ladningsstrøm for vindmøllen og solcellepaneler er under en tærskelværdi. Det oplader batteriet med den maksimalt tilladte strøm, og overskydende effekt nulstilles af PWM-kontrollen, hvis den samlede ladningsstrøm fra vindmøllen og solcellepaneler overstiger den maksimalt tilladte værdi. Ved opladning med en spændingsgrænse oplader controlleren batteriet med en spændingsgrænse, når batteriet er højt. Controlleren oplader batteriet fuldt ud ved fuld effekt genereret af vindmøllen og solcellepaneler, hvis batteriets opladning er under spændingsgrænsepunktet. Controlleren oplader batteriet med en tærskelspænding, og overskydende effekt nulstilles ved hjælp af PWM-kontrol, hvis batteriets ladning overstiger tærskelværdien.