Saules kontrolieri

Saules paneļu uzlādes kontrolieru darbības princips - ierīce, kas jāņem vērā, izvēloties

Mūsdienu saules elektrostacijās tiek izmantotas dažādas shēmas strāvas avotu savienošanai, lai nodotu saražoto elektrību darba baterijām. Viņi izmanto nevis tos pašus algoritmus, bet ir balstīti uz mikroprocesoru tehnoloģijām, ko sauc par kontrolieriem.

Kā darbojas saules uzlādes kontrolieri

Saules baterijas radīto elektrību var pārsūtīt uz akumulatoriem:

1. tieši, neizmantojot komutācijas ierīces un vadības ierīces,

2. caur kontrolieri.

Pirmajā metodē elektriskā strāva no avota nonāks akumulatoros un palielinās spriegumu to spailēs. Sākotnēji tas sasniegs noteiktu robežvērtību, atkarībā no akumulatora konstrukcijas (veida) un apkārtējās vides temperatūras. Tad pārvarēsiet ieteicamo līmeni.

Sākotnējā uzlādes posmā ķēde darbojas labi. Un šeit sākas ārkārtīgi nevēlami procesi: nepārtraukta lādēšanas strāvas padeve izraisa sprieguma pieaugumu, kas pārsniedz pieļaujamās vērtības (apmēram 14 V), atkārtota uzlāde notiek ar strauju elektrolīta temperatūras paaugstināšanos, kas noved pie tā vārīšanās ar intensīvu destilētu ūdens tvaiku izvadīšanu no elementiem. Dažreiz, līdz trauki pilnībā izžūst. Protams, akumulatora darbības laiks ir strauji samazināts.

Tāpēc uzdevumu ierobežot lādēšanas strāvu risina kontrolieri vai manuāli. Pēdējais veids: pastāvīgi kontrolējiet sprieguma vērtību ierīcēs un pārslēdziet slēdžus ar savām rokām tik nepateicīgi, ka tā pastāv tikai teorētiski.

Skatīt arī: Saules enerģija mājām

Tipiska kontroliera pieslēguma shēma

Saules uzlādes kontrolieru algoritmi

Tā kā ir sarežģīta maksimālā sprieguma ierobežošanas metode, ierīces tiek ražotas pēc šādiem principiem:

1. Izslēgts / Ieslēgts (vai Ieslēgts / Izslēgts), kad ķēde vienkārši pārvieto akumulatorus uz lādētāju atbilstoši spriegumam pāri spailēm,

2. impulsa platuma (PWM) pārveidojumi,

3. Skenēšanas punkta maksimālā jauda.

1. princips: izslēgta / ieslēgta ķēde

Šī ir vienkāršākā, bet neuzticamākā metode. Tās galvenais trūkums ir tāds, ka, palielinoties spriegumam akumulatora spailēs līdz kapacitātes pilnīgas uzlādes robežvērtībai, tā nenotiek. Šajā gadījumā tas sasniedz aptuveni 90% no nominālās vērtības.

Baterijām regulāri trūkst enerģijas, kas ievērojami samazina to kalpošanas laiku.

2. princips: PWM kontroliera shēma

Šo ierīču saīsinātais apzīmējums angļu valodā ir: PWM. Tie ir pieejami, pamatojoties uz mikroshēmu dizainu. Viņu uzdevums ir kontrolēt barošanas bloku, lai regulētu spriegumu pie tā ievades noteiktā diapazonā, izmantojot atgriezeniskās saites signālus.

PWM kontrolieri papildus var:

• ņem vērā elektrolīta temperatūru ar integrētu vai tālvadības sensoru (pēdējā metode ir precīzāka),

• radīt temperatūras kompensācijas uzlādes spriegumiem,

• nosakiet noteikta veida akumulatoru (GEL, AGM, šķidru skābi) ar dažādiem sprieguma grafikiem tajos pašos punktos.

PWM kontrolieru funkciju palielināšana palielina to izmaksas un uzticamību.

Saules grafiks

3. princips: maksimālās jaudas punkta skenēšana

Šādas ierīces angļu valodā apzīmē MPPT. Tie darbojas arī ar impulsa platuma pārveidotāju metodi, taču ir ārkārtīgi precīzi, jo ņem vērā lielāko enerģijas daudzumu, ko var dot saules paneļi.Šī vērtība vienmēr tiek precīzi noteikta un ievadīta dokumentācijā.

Piemēram, 12 V saules baterijām maksimālais enerģijas atgriešanas punkts ir aptuveni 17,5 V. Parasts PWM kontrolieris pārtrauks akumulatora uzlādi, kad spriegums sasniegs 14 - 14,5 V, un darbs pie MPPT tehnoloģijas ļaus papildus izmantot saules bateriju līdz 17,5. B.

Palielinoties akumulatoru izlādes dziļumam, palielinās enerģijas zudumi no avota. MRI kontrolieri tos samazina.

Sprieguma izsekošanas raksturu, kas atbilst saules baterijas maksimālās jaudas 80 vatu izvadei, parāda vidējais grafiks.

Tādā veidā MRI kontrolieri, izmantojot impulsa platuma pārveidi visos akumulatora uzlādes ciklos, palielina saules baterijas efektivitāti. Atkarībā no dažādiem faktoriem ietaupījumi var sasniegt 10–30%. Šajā gadījumā akumulatora izejas strāva pārsniegs saules baterijas ieejas strāvu.

Galvenie saules uzlādes regulatoru parametri

Izvēloties saules baterijas kontrolieri, papildus tam, lai zinātu tā darbības principus, jāpievērš uzmanība arī apstākļiem, kādiem tas ir paredzēts.

Galvenie ierīču indikatori ir:

• ieejas sprieguma vērtība

• saules enerģijas kopējās jaudas vērtību,

• savienotās kravas raksturs.

Saules spriegums

Kontrolieri var piegādāt ar spriegumu no viena vai vairākiem saules paneļiem, kas savienoti dažādos veidos. Lai ierīce darbotos pareizi, ir svarīgi, lai tai piegādātā sprieguma kopējā vērtība, ņemot vērā avota brīvgaitas ātrumu, nepārsniegtu robežvērtību, ko ražotājs norādījis tehniskajā dokumentācijā.

Šajā gadījumā rezerve (rezerve) ≥ 20% jāveic vairāku faktoru dēļ:

• nav noslēpums, ka reklāmas laikā dažus saules baterijas parametrus var nedaudz novērtēt,

• procesiem, kas notiek uz Saules, nav stabila rakstura, un ar nenormāli palielinātu aktivitātes pārrāvumu ir iespējama enerģijas pārnešana, kas rada saules baterijas atvērtas ķēdes spriegumu virs aprēķinātās robežas.

Saules enerģija

Regulatora izvēlei ir liela nozīme, jo ierīcei jāspēj to droši pārsūtīt uz darba baterijām. Pretējā gadījumā tas vienkārši sadedzinās.

Lai noteiktu jaudu (vatos), no regulatora izvadītās strāvas lielumu (ampēros) reizina ar saules baterijas ģenerēto spriegumu (voltos), ņemot vērā tam izveidoto 20% rezervi.

Pievienotās slodzes raksturs

Jums jāsaprot kontroliera mērķis. Jums to nevajadzētu izmantot kā universālu enerģijas avotu, pievienojot tam dažādas sadzīves ierīces. Protams, daži no viņiem varēs normāli strādāt, neradot patoloģiskus apstākļus.

Bet ... cik ilgi tas notiks? Ierīce darbojas, pamatojoties uz impulsa platuma transformācijām, izmanto mikroprocesoru un tranzistoru tehnoloģijas, kurās ņemta vērā tikai slodze akumulatora raksturlieluminevis nejauši patērētāji ar sarežģītiem pārejas posmiem maiņas laikā un mainīgais enerģijas patēriņa raksturs.

Ražotāji īsumā

Kontrolieru izgatavošana daudzās valstīs iesaistītām saules elektrostacijām. Krievijas tirgū ir populāri uzņēmumu produkti:

• Morningstar Corporation (vadošais ASV ražotājs),

• Pekinas Epsolar Technology (darbojas kopš 1990. gada Pekinā),

• AnHui SunShine New Energy Co (Ķīna),

• Phocos (Vācija),

• Steca (Vācija),

• Ksantrekss (Kanāda).

Starp tiem jūs vienmēr varat izvēlēties uzticamu kontroliera modeli, kas ir vispiemērotākais konkrētajiem saules elektrostaciju darbības apstākļiem ar noteiktiem tehniskajiem parametriem. Lai to izdarītu, vienkārši izmantojiet šī raksta ieteikumus.

Lasiet arī par šo tēmu: Mājas saules enerģijas stacijas invertors