Слънчеви контролери

Принципът на работа на контролерите за зареждане на слънчеви панели, устройство, което трябва да се има предвид при избора

В съвременните соларни централи се използват различни схеми за свързване на източници на ток за прехвърляне на генерираното електричество към работещи батерии. Те използват не едни и същи алгоритми, базират се на микропроцесорни технологии, наречени контролери.

Как работят слънчевите контролери за зареждане

Електричеството, генерирано от слънчевата батерия, може да бъде предадено на акумулаторни батерии:

1. директно, без използването на превключващи устройства и устройства за управление,

2. чрез контролера.

При първия метод електрическият ток от източника ще отиде към батериите и ще увеличи напрежението на техните клеми. Първоначално тя ще достигне определена пределна стойност, в зависимост от дизайна (типа) на батерията и околната температура. Тогава ще преодолеете препоръчаното ниво.

В началния етап на зареждането веригата работи добре. И тук започват изключително нежелателни процеси: продължителното подаване на зареждащия ток предизвиква повишаване на напрежението над допустимите стойности (от порядъка на 14 V), презареждането става с рязко повишаване на температурата на електролита, което води до неговото кипене с интензивно изхвърляне на дестилирана водна пара от елементите. Понякога, докато контейнерите изсъхнат напълно. Естествено, животът на батерията рязко се намалява.

Следователно задачата за ограничаване на тока на зареждане се решава от контролери или ръчно. Последният начин: постоянно следете стойността на напрежението от устройства и превключвайте превключвателите с ръцете си толкова неблагодарно, че съществува само на теория.

Вижте също: Слънчева енергия за дома

Типична схема за свързване на контролера

Алгоритми за слънчеви регулатори на заряда

По сложността на метода за ограничаване на максималното напрежение, устройствата се произвеждат в съответствие с принципите:

1. Изкл. / Вкл. (Или Вкл. / Изкл.), Когато веригата просто комутира батериите към зарядното устройство според напрежението през клемите,

2. трансформации на широчината на импулсите (ШИМ),

3. Максимална мощност на точката на сканиране.

Принцип №1: Изключен / включен кръг

Това е най-простият, но най-ненадежден метод. Основният му недостатък е, че с увеличаване на напрежението в клемите на акумулатора до граничната стойност на пълния заряд на капацитета не настъпва. В този случай тя достига приблизително 90% от номиналната стойност.

Батериите постоянно имат редовна липса на енергия, което значително намалява техния полезен живот.

Принцип № 2: верига на PWM контролера

Съкратеното наименование на тези устройства на английски е: PWM. Те се предлагат на базата на дизайни на чипове. Тяхната задача е да контролират силовия блок, за да регулира напрежението на входа си в даден диапазон, използвайки сигнали за обратна връзка.

PWM контролерите могат допълнително:

• вземете предвид температурата на електролита с интегриран или дистанционен сензор (последният метод е по-точен),

• създаване на температурни компенсации за зареждане на напрежения,

• настройте на конкретен тип батерия (GEL, AGM, течна киселина) с различни графики на напрежението в същите точки.

Увеличаването на функциите на PWM контролерите увеличава тяхната цена и надеждност.

Слънчева схема

Принцип 3: Сканиране на максималната мощност

Такива устройства са обозначени на английски от MPPT. Те също работят по метода на импулсни преобразуватели, но са изключително точни, защото отчитат най-голямото количество мощност, което могат да дадат слънчевите панели.Тази стойност винаги се определя точно и се вписва в документацията.

Например, за 12 V слънчеви клетки, максималната точка на връщане на мощността е около 17,5 V. Обикновеният PWM контролер ще спре да зарежда батерията, когато напрежението достигне 14 - 14,5 V, а работата по MPPT технология ще позволи допълнително използване на слънчевата батерия до 17.5 V.

С увеличаване на дълбочината на разреждане на батериите загубите на енергия от източника се увеличават. ЯМР контролерите ги намаляват.

Характерът на проследяването на напрежението, съответстващ на изхода на максималната мощност на слънчевата батерия от 80 вата, се демонстрира със средна графика.

По този начин MRI контролерите, използвайки преобразуване на импулсна ширина във всички цикли на зареждане на батерията, повишават ефективността на слънчевата батерия. В зависимост от различни фактори, спестяванията могат да достигнат 10-30%. В този случай изходният ток от батерията ще надвиши входния ток от слънчевата батерия.

Основните параметри на слънчевите регулатори на заряда

При избора на контролер за слънчева батерия, освен познаването на принципите на неговата работа, трябва да се обърне внимание на условията, за които е проектиран.

Основните показатели на устройствата са:

• стойност на входното напрежение

• стойността на общата мощност на слънчевата енергия,

• естеството на свързания товар.

Слънчево напрежение

Контролерът може да бъде захранван с напрежение от един или повече слънчеви панела, свързани по различни начини. За правилната работа на устройството е важно общата стойност на подаденото към него напрежение, като се вземе предвид скоростта на празен ход на източника, не надвишава граничната стойност, посочена от производителя в техническата документация.

В този случай марж (резерв) от ≥ 20% трябва да се направи поради редица фактори:

• не е тайна, че някои параметри на слънчевата батерия понякога могат да бъдат леко надценени за рекламни цели,

• процесите, протичащи на Слънцето, не са стабилни по своята същност и при необичайно увеличени изблици на активност е възможен пренос на енергия, което създава напрежение в отворена верига на слънчевата батерия над изчислената граница.

Слънчева енергия

Важно е за избора на контролер, тъй като устройството трябва да може надеждно да го прехвърля към работещи батерии. В противен случай той просто ще изгори.

За да се определи мощността (във ватове), величината на токовия изход от контролера (в ампери) се умножава по напрежението (във волтове), генерирано от слънчевата батерия, като се вземе предвид създаденият за нея 20% марж.

Естеството на свързаното натоварване

Трябва да разберете целта на контролера. Не трябва да го използвате като универсален източник на енергия, като свързвате към него различни домакински устройства. Разбира се, някои от тях ще могат да работят нормално, без да създават аномални условия.

Но ... колко дълго ще продължи това? Устройството работи на базата на импулсни трансформации, използва микропроцесорни и транзисторни технологии, които отчитат само натоварването характеристики на батериятаа не случайни потребители със сложни преходни процеси по време на превключване и променящия се характер на консумацията на енергия.

Производители с един поглед

Производството на контролери за слънчеви централи участва в много страни. Продуктите на компаниите са популярни на руския пазар:

• Morningstar Corporation (водещ американски производител),

• Пекинска епсоларна технология (действаща от 1990 г. в Пекин),

• AnHui SunShine New Energy Co (Китай),

• Фокос (Германия),

• Steca (Германия),

• Xantrex (Канада).

Сред тях винаги можете да изберете надежден модел контролер, който е най-подходящ за специфичните условия на работа на слънчевите централи с определени технически характеристики. За да направите това, просто използвайте препоръките на тази статия.

Прочетете също по тази тема: Инвертор за домашна слънчева електроцентрала