Controlere pentru panouri solare

Controlere pentru panouri solare

În sistemele de centrale electrice cu energie solară, diferite scheme de conectare sunt utilizate pentru alimentarea energiei recepționate către baterie, care sunt realizate pe diferite algoritmi bazate pe tehnologia electronică a microprocesoarelor. Bazându-se pe astfel de scheme, se creează dispozitive, numite regulatoare pentru celulele solare.







Principiul de funcționare

Există mai multe metode pentru transferul energiei electrice din celulele solare către o baterie:

  1. Fără utilizarea dispozitivelor de comutare și reglare, direct.
  2. Prin intermediul controlorilor pentru panouri solare

Prima metodă determină trecerea unui curent electric de la sursă la baterii pentru a-și crește tensiunea. În primul rând, tensiunea va crește până la limita unei anumite valori, care depinde de tipul și tipul designului bateriei și de temperatura ambiantă. În plus, va depăși acest nivel.

În perioada inițială, încărcarea bateriilor este normală. Apoi, încep procesele caracterizate de momente negative: curentul de încărcare continuă să curgă, determină o creștere a tensiunii peste valoarea admisă, se produce o încărcare și, ca urmare, crește temperatura electrolitului. Acest lucru determină să fiarbă și să elibereze vaporii de apă cu o intensitate considerabilă din elementele individuale ale bateriei. Acest proces poate continua până la uscarea cutiilor. Este clar că durata de viață a bateriilor din acest fenomen nu crește.

Pentru a limita curentul de încărcare, utilizați dispozitive speciale - controale de încărcare sau faceți manual. Ultima metodă practic nu este utilă, deoarece este incomod pentru a monitoriza mărimea tensiunii pe instrumente, pentru a preda, este necesar să atribuiți acest lucrător special pentru a servi controlorii pentru bateriile solare.

Controlere pentru panouri solare

Procedura controlerului în timpul încărcării

Controlerele pentru celulele solare fac diferite modificări în conformitate cu principiile și complexitatea metodei de limitare a tensiunii:

  1. Porniți și porniți ușor. Controlorul comută încărcătorul la baterie, în funcție de valoarea tensiunii la borne.
  2. Transformări de tip puls-lățime.
  3. Controlul puterii maxime.
Primul principiu al comutării simple

Acesta este cel mai simplu lucru, dar este mai puțin fiabil. Principalul dezavantaj al metodei este că, atunci când tensiunea pe bornele bateriei crește la valoarea maximă, încărcarea finală nu se produce. Încărcarea atinge 90% din valoarea nominală. Bateriile sunt în mod constant în stare de încărcare. Acest lucru afectează în mod negativ durata lor de viață.

Principiul lățimii impulsului

Astfel de dispozitive sunt fabricate pe baza microcircuitelor. Ele controlează unitatea de alimentare pentru a menține tensiunea la intrare într-un anumit interval de către semnalele de feedback.

Controlerele cu control al lățimii pulsului au următoarele capacități:

  • Măsurați temperatura electrolitului din baterie cu un senzor de temperatură la distanță sau încorporat.
  • Formați o tensiune de încărcare pentru compensarea temperaturii.
  • Reglați proprietățile unui anumit tip de baterie cu valori diferite față de tabelul de tensiune.

Cu cât mai multe funcții sunt integrate în controlere, cu atât sunt mai fiabile și mai rentabile.

Programul de acțiune al bateriei solare

Controlere pentru panouri solare

Limitarea tensiunii la punctul de putere maximă

Aceste dispozitive pot funcționa, de asemenea, într-un mod cu puls-lățime. Precizia lor este ridicată, deoarece este calculată valoarea maximă a puterii date de bateria solare. Valoarea puterii este calculată și stocată.







Pentru heliobatarii cu o tensiune de 12 volți, puterea maximă este de 17,5 volți. Un controler simplu va opri încărcarea acumulatorului la 14 V, iar un controler cu tehnologie specială permite utilizarea unei baterii solare de până la 17,5 volți.

Cu cât bateria este mai descărcată, cu atât mai multă energie pierdută din celulele solare, controlorii pentru celulele solare reduc aceste pierderi. Ca rezultat, controlorii, aplicând transformări ale tipului de lățime a pulsului, pe toate ciclurile de încărcare măresc randamentul energetic al bateriei solare. Procentul de economii poate ajunge până la 30%, în funcție de diferiți factori. Curentul de ieșire al bateriei va fi mai mare decât curentul de intrare.

Controlere pentru panouri solare

Atunci când alegeți tipul de controler, trebuie să acordați atenție nu numai principiilor de lucru, ci și condițiilor destinate funcționării acestuia. Astfel de indicatori ai dispozitivelor sunt:

  • Valoarea tensiunii de intrare.
  • Valoarea puterii totale a celulelor solare.
  • Un fel de încărcătură.
voltaj

Circuitul de comandă poate fi alimentat de mai multe baterii, care sunt conectate în moduri diferite. Pentru funcționarea corectă a dispozitivului, este necesar ca valoarea totală a tensiunii împreună cu viteza de mers în gol să nu fie mai mare decât limita specificată de producător în instrucțiune.

Să menționăm câțiva factori datorită cărora este necesară o rezervă de tensiune de 20%:

Energia solară

Această valoare este importantă în funcționarea controlerului, deoarece dispozitivul trebuie să aibă suficientă energie pentru a-l transmite bateriilor, în cazul în care alimentarea nu este suficientă, atunci circuitul dispozitivului va eșua.

Pentru a calcula puterea, valoarea curentului de ieșire de la regulator este înmulțită cu tensiunea generată de bateria solare. fără să uităm de rezerva de 20%.

Tip de încărcare

Controlorul trebuie utilizat în scopul propus. Nu o utilizați ca sursă normală de tensiune, conectați-o cu alte dispozitive de uz casnic. Poate că unele dintre ele vor funcționa bine și nu vor dezactiva controlerul.

O altă întrebare este cât timp va dura acest lucru. Dispozitivul funcționează pe principiul transformărilor de tip puls-lățime, aplică tehnologiile de producere a microprocesorului. Aceste tehnologii iau în considerare sarcina inerentă proprietăților bateriei și nu a tuturor consumatorilor care au proprietăți particulare de comportament atunci când încărcătura se schimbă.

Cum să faceți singur un controler

Pentru a face un astfel de dispozitiv, este suficient să existe niște cunoștințe de inginerie electrică și electronică. Dispozitivul de uz casnic va fi inferior modelului industrial prin disponibilitatea funcțiilor și a eficienței, însă pentru rețele simple cu putere redusă, un astfel de controler auto-fabricat este destul de potrivit.

Un controler de casă trebuie să aibă următorii parametri:

  • 1.2 P ≤ I × U. În această expresie sunt utilizate simbolurile pentru puterea totală a surselor (P), curentul de ieșire al regulatorului (I) și tensiunea cu descărcarea bateriei (U).
  • Tensiunea maximă a intrării controlerului trebuie să corespundă cu tensiunea totală a bateriei la mers în gol fără sarcină.

O schemă simplă a modulului de comandă auto-fabricat:

Controlere pentru panouri solare

Controlerele pentru panouri solare, asamblate independent, au următoarele proprietăți:

  • Tensiunea de încărcare este de 13,8 volți, variază de la curentul nominal.
  • Tensiunea de rupere este de 11 volți, poate fi ajustată.
  • Tensiunea de comutare este de 12,5 volți.
  • Reducerea tensiunii pe comutatoare este de 20 milivolți la un curent de 0,5 A.

Controlerele de încărcare fac parte din orice sistem solar, precum și sisteme cu baterii solare și generatoare eoliene. Acestea fac posibilă crearea unui mod normal de încărcare a bateriei, creșterea eficienței și reducerea uzurii, pot fi asamblate singure.

Dezasamblarea circuitului controlerului pentru o sursă de alimentare hibridă

De exemplu, vom lua în considerare sursa de iluminare de urgență sau alarma anti-efracție, care funcționează în permanență.

Utilizarea energiei unei baterii solare poate reduce consumul de energie electrică din rețeaua de alimentare și protejează dispozitivele electrice de posibilitatea de defectare a curentului fără ventilator.

În întuneric, când nu există lumină soarelui, sistemul pornește la o sursă de alimentare de 220 V. O baterie de rezervă era o baterie de 12 volți. Acest sistem funcționează în orice vreme.

Cel mai simplu circuit de comandă

Controlere pentru panouri solare

Fotorezistorul controlează tranzistoarele T1 și T2.

În timpul zilei, când există lumina soarelui, tranzistoarele sunt închise. O tensiune de 12 volți se aplică bateriei bateriilor din panou prin dioda D2. Nu permite descărcarea acumulatorului prin panou. Cu iluminare suficientă, panoul emite un curent de 15 wați, 1 amper.

Când bateriile se încarcă complet la 11,6 volți, se deschide dioda zener și LED-ul roșu (LED-ul roșu) se aprinde. Când tensiunea de pe contactele bateriei scade la 11 volți, LED-ul roșu se stinge. Aceasta indică faptul că bateria are nevoie de încărcare. Rezistoarele R1 și R3 limitează curentul diodei LED și zener.

Pe timp de noapte sau în întuneric, când nu există lumină solară, rezistența celulei foto este redusă, tranzistoarele T1 și T2 sunt conectate. Bateria reîncărcabilă este încărcată de la sursa de alimentare. Curentul de încărcare de la linia de alimentare de 220 V prin transformator, redresor, rezistor și tranzistori trece la baterie. Capacitatea C2 elimină răsplata tensiunii de alimentare.

Limita fluxului de lumină la care este activat fotosensorul este reglată cu un rezistor variabil.

Subiecte similare:






Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: