Saules uzlādes kontrolieri

Montāža, slīpuma leņķis

Īsi aprakstīsim pašu uzstādīšanu, kā pieslēgt saules paneļus, jo arī stiprinājumi un citas nianses ir atsevišķas tēmas. Uzstādīšana sastāv no paneļu piestiprināšanas pie rāmja, ir vairāku veidu skavas, kronšteini: uz šīfera, uz metāla, uz flīzēm, paslēptas uz jumta apvalka.

Atbalsta sliedes, skavas, skavas (gala un centra) sliedes tiek iegādātas vai iekļautas komplektā izvēlētajai uzstādīšanas opcijai.

Savienojošie muca elementi veido rāmi no stiprinājuma sliedēm.Tiek izmantoti arī spaiļu elementi un turētāji serdeņiem - tie apvieno alumīnija rāmjus un iezemē tos, fiksē kabeļus.

Ja uzstādīšana tiek veikta uz jumta ar slīpumu, tad optimālais leņķis paneļiem 30 ... 40 ° ziemeļu platuma grādos ir lielāks, piemēram, 45 °. Parasti moduļu pašattīrīšanai lietus laikā leņķim jābūt no 15°.

Norādītās pozīcijas tiek veidotas ar atbalsta profiliem, bieži vien veidojot ērtu saliekamu, regulējamu, rotējošu konstrukciju.

Ar nevienmērīgu masīva apgaismojumu panelis gaišākā vietā izdala lielāku strāvu, kas daļēji tiek tērēta mazāk noslogotā SB sildīšanai. Lai novērstu šo parādību, tiek izmantotas nogriešanas diodes, kas lodētas starp plaknēm no iekšpuses.

Darbības princips

Ja no saules baterijas nav strāvas, kontrolleris ir miega režīmā. Tas neizmanto nevienu no akumulatora vatiem. Kad saules gaisma nonāk panelī, uz kontrolleri sāk plūst elektriskā strāva. Viņam jāieslēdzas. Tomēr indikatora LED kopā ar 2 vājiem tranzistoriem ieslēdzas tikai tad, kad spriegums sasniedz 10 V.

Pēc šī sprieguma sasniegšanas strāva caur Šotkija diodi nonāks akumulatorā. Ja spriegums paaugstinās līdz 14 V, sāks darboties pastiprinātājs U1, kas ieslēgs MOSFET tranzistoru. Tā rezultātā gaismas diode nodzisīs, un divi mazjaudīgi tranzistori tiks aizvērti. Akumulators netiks uzlādēts. Šajā laikā C2 tiks izlādēts. Vidēji tas aizņem 3 sekundes. Pēc kondensatora C2 izlādēšanās histerēze U1 tiks pārvarēta, MOSFET aizvērsies un akumulators sāks uzlādēt. Uzlāde turpināsies, līdz spriegums paaugstinās līdz pārslēgšanas līmenim.

Uzlāde notiek ar pārtraukumiem.Tajā pašā laikā tā ilgums ir atkarīgs no tā, kāda ir akumulatora uzlādes strāva un cik jaudīgas ir tam pievienotās ierīces. Uzlāde turpinās, līdz spriegums sasniedz 14 V.

Ķēde ieslēdzas ļoti īsā laikā. Tās iekļaušanu ietekmē C2 uzlādes laiks ar strāvu, kas ierobežo tranzistoru Q3. Strāva nedrīkst būt lielāka par 40 mA.

Veidi

Ieslēgts Izslēgts

Šāda veida ierīce tiek uzskatīta par visvienkāršāko un lētāko. Tās vienīgais un galvenais uzdevums ir izslēgt akumulatora uzlādi, kad ir sasniegts maksimālais spriegums, lai novērstu pārkaršanu.

Tomēr šim tipam ir zināms trūkums, proti, pārāk agri izslēgties. Pēc maksimālās strāvas sasniegšanas uzlādes process ir jāuztur vēl pāris stundas, un šis kontrolieris to nekavējoties izslēgs.

Rezultātā akumulatora uzlādes līmenis būs aptuveni 70% no maksimālās. Tas negatīvi ietekmē akumulatoru.

PWM

Šis veids ir uzlabots ieslēgšanas/izslēgšanas režīms. Jauninājums ir tāds, ka tajā ir iebūvēta impulsa platuma modulācijas (PWM) sistēma. Šī funkcija ļāva kontrollerim, sasniedzot maksimālo spriegumu, nevis izslēgt strāvas padevi, bet gan samazināt tā spēku.

Sakarā ar to kļuva iespējams gandrīz pilnībā uzlādēt ierīci.

MPRT

Šis veids šobrīd tiek uzskatīts par vismodernāko. Viņa darba būtība ir balstīta uz to, ka viņš spēj noteikt precīzu maksimālā sprieguma vērtību konkrētam akumulatoram. Tas nepārtraukti uzrauga strāvu un spriegumu sistēmā. Pateicoties pastāvīgai šo parametru iegūšanai, procesors spēj uzturēt optimālākās strāvas un sprieguma vērtības, kas ļauj radīt maksimālu jaudu.

Lietošanas instrukcija

Pirms kontroliera lietošanas instrukciju izpētes ir jāatceras trīs parametri, kas jāievēro, darbinot šīs elektroniskās ierīces, tie ir:

1. Ierīces ieejas spriegumam jābūt par 15 - 20% augstākam nekā saules paneļa atvērtās ķēdes spriegumam.
2. PWM (PWM) ierīcēm - nominālajai strāvai par 10% jāpārsniedz īssavienojuma strāva enerģijas avotu pieslēgšanas līnijās.
3. MPPT — kontrolierim jāatbilst sistēmas jaudai, pieskaitot 20% no šīs vērtības.

Veiksmīgai ierīces darbībai ir jāizpēta tās darbības instrukcija, kas vienmēr ir pievienota šādām elektroniskām ierīcēm.

Instrukcija informē patērētāju par sekojošo:

Drošības prasības – šajā sadaļā ir noteikti nosacījumi, kādos ierīces darbība neizraisīs patērētājam elektrošoku un citas negatīvas sekas.

Šeit ir galvenie:

• Pirms kontroliera uzstādīšanas un konfigurēšanas nepieciešams ar komutācijas ierīču palīdzību atvienot no ierīces saules paneļus un baterijas;
• Nepieļaut ūdens iekļūšanu elektroniskajā ierīcē;
• Kontaktu savienojumiem jābūt cieši pievilktiem, lai darbības laikā izvairītos no sakaršanas.
• Ierīces tehniskie parametri - šī sadaļa ļauj izvēlēties ierīci atbilstoši tai izvirzītajām prasībām noteiktā ķēdē un uzstādīšanas vietā.

Kā likums, tas ir:

• Ierīces regulējumu un iestatījumu veidi;
• Ierīces darbības režīmi;
• Apraksta ierīces vadīklas un displejus.
• Uzstādīšanas metodes un vieta - katrs kontrolieris tiek montēts atbilstoši ražotāja prasībām, kas ļauj darbināt ierīci ilgstoši un ar garantētu kvalitāti.

Informācija tiek sniegta par:

• Ierīces atrašanās vieta un telpiskais izvietojums;
• Gabarītu izmēri norādīti līdz inženiertīkliem un ierīcēm, kā arī būvkonstrukciju elementiem attiecībā pret montējamo ierīci;
• Montāžas izmēri ir norādīti ierīces stiprinājuma punktiem.
• Sistēmas iekļaušanas metodes - šajā sadaļā patērētājam ir paskaidrots, kuram terminālim un kā ir jāizveido savienojums, lai palaistu elektronisko ierīci.

Ziņots:

• Kādā secībā ierīce jāiekļauj darba ķēdē;
• Ieslēdzot ierīci, tiek norādītas nederīgas darbības un pasākumi.
• Ierīces iestatīšana ir svarīga darbība, no kuras ir atkarīga visa saules elektrostacijas ķēdes darbība un tās uzticamība.

Šajā sadaļā ir norādīts, kā:

• Kādi indikatori un kā signalizē par ierīces darbības režīmu un tās darbības traucējumiem;
• Tiek sniegta informācija, kā iestatīt vēlamo ierīces darbības režīmu pēc diennakts laika, slodzes režīmiem un citiem parametriem.
• Aizsardzības veidi - šajā sadaļā tiek ziņots, no kādiem avārijas režīmiem ierīce ir aizsargāta.

Alternatīvi, tas varētu būt:

• Aizsardzība pret īssavienojumu līnijā, kas savieno ierīci ar saules bateriju;
• Pārslodzes aizsardzība;
• Aizsardzība pret īssavienojumu līnijā, kas savieno ierīci ar akumulatoru;
• Nepareizs saules paneļu savienojums (apgrieztā polaritāte);
• Nepareizs akumulatora savienojums (apgrieztā polaritāte);
• Ierīces aizsardzība pret pārkaršanu;
• Aizsardzība pret augstu spriegumu, ko izraisa pērkona negaiss vai citas atmosfēras parādības.
• Kļūdas un darbības traucējumi - šajā sadaļā ir paskaidrots, kā rīkoties, ja kāda iemesla dēļ ierīce nedarbojas pareizi vai nedarbojas vispār.

Savienojums tiek uzskatīts: darbības traucējumi - iespējamais darbības traucējumu cēlonis - veids, kā novērst darbības traucējumus.

• Pārbaude un apkope – šajā sadaļā ir sniegta informācija par to, kādi preventīvie pasākumi jāveic, lai nodrošinātu ierīces darbību bez traucējumiem.
• Garantijas saistības - norāda periodu, kurā ierīci var remontēt par ierīces ražotāja līdzekļiem, ja tā tiek lietota pareizi, saskaņā ar lietošanas instrukciju.

Šķirnes

Mūsdienās ir vairāki uzlādes kontrolieru veidi. Apskatīsim dažus no tiem.

MPPT kontrolieris

Šis saīsinājums apzīmē maksimālo jaudas punktu izsekošanu, tas ir, punkta, kurā jauda ir maksimālā, uzraudzību vai izsekošanu. Šādas ierīces spēj pazemināt saules paneļa spriegumu līdz akumulatora spriegumam. Šajā scenārijā saules baterijas strāvas stiprums samazinās, kā rezultātā ir iespējams samazināt vadu šķērsgriezumu un samazināt būvniecības izmaksas. Tāpat šī kontrollera izmantošana ļauj uzlādēt akumulatoru, ja nav pietiekami daudz saules gaismas, piemēram, sliktos laikapstākļos. vai agri no rīta un vakarā. Tas ir visizplatītākais tā daudzpusības dēļ. Izmanto seriālajam savienojumam. MPPT kontrollerim ir diezgan plašs iestatījumu klāsts, kas nodrošina visefektīvāko uzlādi.

Ierīces specifikācijas:

• Šādu ierīču izmaksas ir augstas, taču tās atmaksājas, ja tiek izmantoti saules paneļi virs 1000 vatiem.
• Kopējais ieejas spriegums kontrolierim var sasniegt 200 V, kas nozīmē, ka regulatoram virknē var pieslēgt vairākus saules paneļus, vidēji līdz 5. Mākoņainā laikā virknē pieslēgto paneļu kopējais spriegums saglabājas augsts, kas nodrošina nepārtrauktu barošanu.
• Šis kontrolieris var strādāt ar nestandarta spriegumu, piemēram, 28V.
• MPPT kontrolleru efektivitāte sasniedz 98%, kas nozīmē, ka gandrīz visa saules enerģija tiek pārvērsta elektroenerģijā.
• Iespēja pieslēgt dažāda veida baterijas, piemēram, svina, litija-dzelzs-fosfāta un citus.
• Maksimālā uzlādes strāva ir 100 A, ar noteiktu strāvas vērtību kontrollera maksimālā jauda var sasniegt 11 kW.
• Būtībā visi MPPT kontrolleru modeļi spēj darboties temperatūrā no -40 līdz 60 grādiem.
• Lai sāktu akumulatora uzlādi, ir nepieciešams minimālais spriegums 5 V.
• Dažiem modeļiem ir iespēja vienlaikus strādāt ar hibrīda invertoru.

Šāda veida kontrolieri var tikt izmantoti gan komercuzņēmumos, gan lauku mājās, jo ir dažādi modeļi ar atšķirīgu veiktspēju. Lauku mājai piemērots MPPT kontrolieris ar maksimālo jaudu 3,2 kW, ar maksimālo ieejas spriegumu 100 V. Lielos apjomos tiek izmantoti daudz jaudīgāki kontrolieri.

PWM kontrolieris

Šīs ierīces tehnoloģija ir vienkāršāka nekā MPPT.Šādas ierīces darbības princips ir tāds, ka, kamēr akumulatora spriegums ir zem 14,4 V robežas, saules baterija ir gandrīz tieši savienota ar akumulatoru, un uzlāde notiek pietiekami ātri, pēc vērtības sasniegšanas kontrolieris pazeminās. akumulatora spriegumu līdz 13 ,7 V, lai pilnībā uzlādētu akumulatoru.

Ierīces specifikācijas:

• Ieejas spriegums nav lielāks par 140 V.
• Darbs ar saules paneļiem 12 un 24 V.
• Efektivitāte ir gandrīz 100%.
• Spēja strādāt ar dažādiem dažāda veida akumulatoriem.
• Maksimālā ieejas strāva sasniedz 60 A.
• Darba temperatūra -25 līdz 55 ºC.
• Iespēja uzlādēt akumulatoru no nulles.

Tādējādi PWM kontrolieri tiek izmantoti visbiežāk, ja slodze nav ļoti liela un pietiek ar saules enerģiju. Šādas ierīces ir vairāk piemērotas nelielu lauku māju īpašniekiem, kur ir uzstādīti mazjaudas saules paneļi.

MPPT kontrolieris, kā minēts iepriekš, ir vispopulārākais, jo tam ir augsta efektivitāte un tas spēj darboties pat saules gaismas trūkuma apstākļos. MPPT kontrolieris spēj darboties arī ar palielinātu jaudu, kas ir ideāli piemērots lielai lauku mājai. Tomēr, izvēloties konkrētu veidu, jāņem vērā ieejas un izejas strāvas daudzums, kā arī jaudas un sprieguma indikatoru pakāpe.

MPPT kontrollera uzstādīšana mazās vietās nav praktiska, jo tā neatmaksāsies. Ja kopējais saules baterijas spriegums ir lielāks par 140 V, tad jāizmanto MPPT kontrolleris. PWM kontrolieri ir vispieejamākie, jo to cena sākas no 800 rubļiem.Ir modeļi par 10 tūkstošiem, kad MPPT kontrollera izmaksas ir aptuveni vienādas ar 25 tūkstošiem.

Pašdarināts kontrolieris: funkcijas, piederumi

Ierīce paredzēta darbam tikai ar vienu saules bateriju, kas rada strāvu ar spēku, kas nepārsniedz 4 A. Akumulatora, kura uzlādi kontrolē kontrolleris, jauda ir 3000 Ah.

Kontroliera ražošanai jums ir jāsagatavo šādi elementi:

• 2 mikroshēmas: LM385-2.5 un TLC271 (ir darbības pastiprinātājs);
• 3 kondensatori: C1 un C2 ir mazjaudas, ir 100n; C3 jauda ir 1000u, nominālā 16V;
• 1 indikatora LED (D1);
• 1 Šotkija diode;
• 1 diode SB540. Tā vietā var izmantot jebkuru diodi, galvenais, lai tā izturētu saules baterijas maksimālo strāvu;
• 3 tranzistori: BUZ11 (Q1), BC548 (Q2), BC556 (Q3);
• 10 rezistori (R1 - 1k5, R2 - 100, R3 - 68k, R4 un R5 - 10k, R6 - 220k, R7 - 100k, R8 - 92k, R9 - 10k, R10 - 92k). Visi no tiem var būt 5%. Ja vēlaties lielāku precizitāti, varat ņemt 1% rezistorus.

Kur un kā tiek izmantota saules enerģija?

Elastīgie paneļi tiek izmantoti dažādās jomās. Pirms sastādiet projektu energoapgādei mājās ar šiem saules paneļiem, noskaidrojiet, kur tie tiek izmantoti un kādas ir to izmantošanas īpatnības mūsu klimatiskajos apstākļos.

Saules paneļu klāsts

Elastīgo saules paneļu pielietojums ir ļoti plašs. Tos veiksmīgi izmanto elektronikā, ēku elektrifikācijā, automobiļu un lidmašīnu būvniecībā un kosmosa objektos.

Būvniecībā šādus paneļus izmanto dzīvojamo un rūpniecisko ēku nodrošināšanai ar elektrību.

Pārnēsājami lādētāji, kuru pamatā ir elastīgas saules baterijas, ir pieejami ikvienam un tiek pārdoti visur.Ceļotāju vidū ļoti populāri ir lieli elastīgi tūristu paneļi elektroenerģijas ražošanai visā pasaulē.

Ļoti neparasta, bet praktiska ideja ir izmantot ceļa gultni kā elastīgo akumulatoru pamatu. Speciālie elementi ir aizsargāti no triecieniem un nebaidās no lielas slodzes.

Šī ideja jau ir īstenota. "Saules" ceļš nodrošina enerģiju apkārtējiem ciemiem, vienlaikus neaizņemot nevienu papildu metru zemes.

Elastīgu amorfo paneļu izmantošanas iezīmes

Tiem, kuri plāno sākt izmantot elastīgos saules paneļus kā elektroenerģijas avotu savai mājai, ir jāapzinās to darbības īpatnības.

Saules paneļi ar elastīgu metāla pamatni tiek izmantoti, ja tiek izvirzītas paaugstinātas prasības mini elektrostaciju nodilumizturībai:

Pirmkārt, lietotājus satrauc jautājums, ko darīt ziemā, kad dienas gaišais laiks ir īss un visu ierīču darbībai nepietiek elektrības?

Jā, mākoņainā laikā un īsās dienas gaismas stundās paneļu veiktspēja ir samazināta. Ir labi, ja ir alternatīva iespēja pārslēgties uz centralizētu barošanas avotu. Ja nē, jums ir jāuzkrāj akumulatori un jāuzlādē tie dienās, kad laika apstākļi ir labvēlīgi.

Interesanta saules paneļu īpašība ir tā, ka, fotoelementu sildot, tā efektivitāte ievērojami samazinās.

Skaidro dienu skaits gadā atšķiras atkarībā no reģiona. Protams, dienvidos racionālāk ir izmantot elastīgas baterijas, jo tur saule spīd ilgāk un biežāk.

Tā kā dienas laikā Zeme maina savu pozīciju attiecībā pret Sauli, labāk paneļus novietot universāli - tas ir, dienvidu pusē aptuveni 35-40 grādu leņķī. Šī pozīcija būs aktuāla gan rīta un vakara stundās, gan pusdienlaikā.

Kāpēc jums vajadzētu kontrolēt lādiņu un kā darbojas saules uzlādes kontrolieris?

Galvenie iemesli:

1. Ļauj akumulatoram darboties ilgāk! Pārlādēšana var izraisīt sprādzienu.
2. Katrs akumulators darbojas ar noteiktu spriegumu. Kontrolieris ļauj izvēlēties vēlamo U.

Uzlādes kontrolieris arī atvieno akumulatoru no patēriņa ierīcēm, ja tas ir ļoti zems. Turklāt tas atvieno akumulatoru no saules baterijas, ja tas ir pilnībā uzlādēts.

Tādējādi notiek apdrošināšana un sistēmas darbība kļūst drošāka.

Darbības princips ir ārkārtīgi vienkāršs. Ierīce palīdz saglabāt līdzsvaru un neļauj spriegumam pārāk pazemināties vai paaugstināties.

Saules bateriju uzlādes kontrolieru veidi

1. Pašdarināts.
2. MRRT.
3. Ieslēgts Izslēgts.
4. hibrīdi.
5. PWM veidi.

Tālāk mēs īsi aprakstām šīs iespējas litija un citiem akumulatoriem.

DIY kontrolieri

Ja ir pieredze un prasmes radioelektronikā, šo ierīci var izgatavot neatkarīgi. Bet maz ticams, ka šādai ierīcei būs augsta efektivitāte. Pašdarināta ierīce, visticamāk, ir piemērota, ja jūsu stacijai ir maza jauda.

Lai izveidotu šo uzlādes ierīci, jums būs jāatrod tās ķēde. Bet paturiet prātā, ka kļūdai jābūt 0,1.

Šeit ir vienkārša diagramma.

MPRT

Spēj uzraudzīt lielāko uzlādes jaudas ierobežojumu. Programmatūras iekšpusē ir algoritms, kas ļauj izsekot sprieguma un strāvas līmenim.Tas atrod noteiktu līdzsvaru, kurā visa iekārta darbosies ar maksimālu efektivitāti.

Mppt ierīce tiek uzskatīta par vienu no līdz šim labākajām un modernākajām. Atšķirībā no PMW, tas palielina sistēmas efektivitāti par 35%. Šāda ierīce ir piemērota, ja jums ir daudz saules paneļu.

Instrumenta tips ONOF

Tas ir vienkāršākais tirgū. Tam nav tik daudz funkciju kā citiem. Ierīce izslēdz akumulatora uzlādi, tiklīdz spriegums paaugstinās līdz maksimumam.

Diemžēl šāda veida saules uzlādes kontrolieris nespēj uzlādēt līdz 100%. Tiklīdz strāva palielinās līdz maksimumam, notiek izslēgšana. Tā rezultātā nepilnīga uzlāde samazina tā lietderīgās lietošanas laiku.

hibrīdi

Pielieto datus instrumentam, ja ir divu veidu strāvas avoti, piemēram, saule un vējš. To konstrukcija ir balstīta uz PWM un MPPT. Tās galvenā atšķirība no līdzīgām ierīcēm ir strāvas un sprieguma raksturlielumi.

Tās mērķis ir izlīdzināt akumulatora slodzi. Tas ir saistīts ar nevienmērīgu strāvas plūsmu no vēja ģeneratoriem. Šī iemesla dēļ enerģijas uzglabāšanas ierīču kalpošanas laiks var ievērojami samazināties.

PWM vai PWM

Darbības pamatā ir strāvas impulsa platuma modulācija. Ļauj atrisināt nepilnīgas uzlādes problēmu. Tas samazina strāvu un tādējādi paaugstina uzlādi līdz 100%.

Pwm darbības rezultātā nenotiek akumulatora pārkaršana. Rezultātā šī saules kontroles iekārta tiek uzskatīta par ļoti efektīvu.

Saules regulatoru veidi

Mūsdienu pasaulē ir trīs veidu kontrolieri:

- Ieslēgts Izslēgts;

- PWM;

– MPPT kontrolieris;

On-Off ir vienkāršākais uzlādes risinājums, šāds kontrolieris tieši savieno saules paneļus ar akumulatoru, kad tā spriegums sasniedz 14,5 voltus. Tomēr šis spriegums neliecina, ka akumulators ir pilnībā uzlādēts. Lai to izdarītu, jums kādu laiku jāuztur strāva, lai akumulators iegūtu enerģiju, kas nepieciešama pilnai uzlādei. Rezultātā jūs saņemat hronisku akumulatoru nepietiekamu uzlādi un saīsinātu akumulatora darbības laiku.

PWM kontrolleri uztur nepieciešamo spriegumu, lai uzlādētu akumulatoru, vienkārši "nogriežot" lieko. Tādējādi ierīce tiek uzlādēta neatkarīgi no saules baterijas piegādātā sprieguma. Galvenais nosacījums ir, lai tas būtu lielāks, nekā nepieciešams maksai. 12 V akumulatoriem pilnībā uzlādētais spriegums ir 14,5 V, un izlādētais spriegums ir aptuveni 11 V. Šāda veida kontrolieris ir vienkāršāks nekā MPPT, taču tam ir zemāka efektivitāte. Tie ļauj uzpildīt akumulatoru līdz 100% no tā jaudas, kas dod ievērojamas priekšrocības salīdzinājumā ar tādām sistēmām kā "On-Off".

MPPT kontrolieris - ir sarežģītāka ierīce, kas var analizēt saules baterijas darbības režīmu. Tā pilns nosaukums izklausās kā “Maksimālā jaudas punkta izsekošana”, kas krievu valodā nozīmē “Maksimālā jaudas punkta izsekošana”. Paneļa izdalītā jauda ir ļoti atkarīga no gaismas daudzuma, kas uz to krīt.

Fakts ir tāds, ka PWM kontrolleris nekādā veidā neanalizē paneļu stāvokli, bet tikai ģenerē nepieciešamo spriegumu akumulatora uzlādēšanai. MPPT uzrauga to, kā arī saules paneļa radītās strāvas un veido izejas parametrus, kas ir optimāli akumulatoru uzlādei.Tādējādi tiek samazināta strāva ievades ķēdē: no saules paneļa uz kontrolieri, un enerģija tiek izmantota racionālāk.

Kādi ir kontroliera moduļu veidi

Pirms uzlādes kontroliera izvēles nebūs lieki izprast ierīču galvenos tehniskos parametrus. Galvenā atšķirība starp populārajiem saules uzlādes regulatoru modeļiem ir sprieguma robežas apiešanas metode. Ir arī funkcionālās īpašības, kas tieši ietekmē "gudrās" elektronikas praktiskumu un lietošanas ērtumu. Apsveriet populāros un populāros mūsdienu saules sistēmu kontrolieru veidus.

1) Ieslēgšanas/izslēgšanas kontrolleri

Primitīvākais un neuzticamākais enerģijas resursu sadales veids. Tās galvenais trūkums ir tas, ka uzglabāšanas jauda tiek uzlādēta līdz 70–90% no faktiskās nominālās jaudas. Ieslēgšanas / izslēgšanas modeļu galvenais uzdevums ir novērst akumulatora pārkaršanu un pārmērīgu uzlādi. Saules baterijas kontrolieris bloķē uzlādi, kad tiek sasniegta sprieguma robežvērtība, kas nāk "virs". Tas parasti notiek pie 14,4 V.

Šādi saules kontrolleri izmanto novecojušu funkciju, lai automātiski izslēgtu uzlādes režīmu, kad tiek sasniegti maksimālie ģenerētās elektriskās strāvas rādītāji, kas neļauj uzlādēt akumulatoru par 100%. Sakarā ar to pastāv pastāvīgs enerģijas resursu trūkums, kas negatīvi ietekmē akumulatora darbības laiku. Tāpēc, uzstādot dārgas saules sistēmas, nav vēlams izmantot šādus saules kontrolierus.

2) PWM kontrolieri (PWM)

Impulsa platuma modulācijas vadības shēmas veic savu darbu daudz labāk nekā ieslēgšanas/izslēgšanas ierīces. PWM kontrolleri novērš pārmērīgu akumulatora pārkaršanu kritiskās situācijās, palielina spēju pieņemt elektrisko lādiņu un kontrolē enerģijas apmaiņas procesu sistēmā. PWM kontrolleris papildus veic vairākas citas noderīgas funkcijas:

• aprīkots ar īpašu sensoru elektrolīta temperatūras ņemšanai vērā;
• aprēķina temperatūras kompensācijas pie dažādiem uzlādes spriegumiem;
• atbalsta darbu ar dažāda veida uzglabāšanas tvertnēm mājām (GEL, AGM, šķidrā skābe).

Kamēr spriegums ir zem 14,4 V, akumulators ir tieši savienots ar saules paneli, padarot uzlādes procesu ļoti ātru. Kad indikatori pārsniedz maksimāli pieļaujamo vērtību, saules regulators automātiski pazeminās spriegumu līdz 13,7 V - šajā gadījumā uzlādes process netiks pārtraukts un akumulators tiks uzlādēts līdz 100%. Ierīces darba temperatūra svārstās no -25℃ līdz 55℃.

3) MPPT kontrolieris

Šāda veida regulators pastāvīgi uzrauga strāvu un spriegumu sistēmā, darbības princips ir balstīts uz "maksimālās jaudas" punkta noteikšanu. Ko tas dod praksē? MPPT kontrollera izmantošana ir izdevīga, jo ļauj atbrīvoties no liekā sprieguma no fotoelementiem.

Šie regulatoru modeļi izmanto impulsa platuma pārveidošanu katrā atsevišķā akumulatora uzlādes procesa ciklā, kas ļauj palielināt saules paneļu jaudu. Vidēji ietaupījumi ir aptuveni 10-30%

Ir svarīgi atcerēties, ka akumulatora izejas strāva vienmēr būs lielāka par ieejas strāvu, kas nāk no fotoelementiem.

MPPT tehnoloģija nodrošina akumulatora uzlādi pat mākoņainā laikā un nepietiekama saules starojuma apstākļos. Šādus kontrolierus lietderīgāk izmantot saules sistēmās ar jaudu 1000 W un vairāk. MPPT kontrolieris atbalsta darbību ar nestandarta spriegumiem (28 V vai citām vērtībām). Efektivitāte tiek noturēta 96-98% līmenī, kas nozīmē, ka gandrīz visi saules resursi tiks pārvērsti līdzstrāvā. MPPT kontrolieris tiek uzskatīts par labāko un uzticamāko iespēju vietējām saules sistēmām.

4) Hibrīda uzlādes kontrolieri

Šis ir labākais variants, ja kā privātmājas elektrostacija tiek izmantota kombinētā elektroapgādes shēma, kas sastāv no saules elektrostacijas un vēja ģeneratora. Hibrīdierīces var darboties, izmantojot MPPT vai PWM tehnoloģiju, taču strāvas-sprieguma raksturlielumi būs atšķirīgi.

Vēja turbīnas elektroenerģiju ražo nevienmērīgi, kas noved pie nestabilas slodzes akumulatoriem – tās darbojas tā sauktajā "stresa režīmā". Kad notiek kritiska slodze, hibrīda saules regulators izvada lieko enerģiju, izmantojot īpašus sildelementus, kas ir pievienoti sistēmai atsevišķi.

kontroliera prasības.

Ja saules paneļiem ir jānodrošina enerģija lielam skaitam patērētāju, paštaisīts hibrīdakumulatora uzlādes kontrolieris nebūs labs risinājums – uzticamības ziņā tas tik un tā būs ievērojami zemāks par rūpnieciskajām iekārtām. Tomēr lietošanai mājās var salikt mikroshēmu - tās shēma ir vienkārša.

Tas veic tikai divus uzdevumus:

• novērš akumulatoru pārmērīgu uzlādi, kas var izraisīt sprādzienu;
• novērš pilnīgu bateriju izlādi, pēc kuras vairs nav iespējams tos atkārtoti uzlādēt.

Izlasot jebkuru dārgo modeļu apskatu, var viegli pārliecināties, ka aiz lieliem vārdiem un reklāmas saukļiem slēpjas tieši tas. Piešķirt mikroshēmai atbilstošu funkcionalitāti pati par sevi ir izpildāms uzdevums; galvenais ir izmantot kvalitatīvas detaļas, lai hibrīdakumulatora uzlādes kontrolieris no paneļiem ekspluatācijas laikā neizdegtu.

Kvalitatīvam paštaisītajam aprīkojumam tiek izvirzītas šādas prasības:

• tam jādarbojas pēc formulas 1.2P≤UxI, kur P ir visu fotoelementu jauda kopā, I ir izejas strāva un U ir spriegums tīklā ar tukšām baterijām;
• maksimālajam U pie ieejas jābūt vienādam ar kopējo spriegumu visās baterijās dīkstāves laikā.

Saliekot ierīci ar savām rokām, jums jāizlasa pārskats par atrasto opciju un jāpārliecinās, vai tā ķēde atbilst šiem parametriem.

Vienkārša kontrollera montāža.

Lai gan hibrīda uzlādes kontrolieris ļauj savienot vairākus sprieguma avotus, vienkāršs ir piemērots sistēmām, kurās ir tikai saules paneļi. To var izmantot tīklu barošanai ar nelielu enerģijas patērētāju skaitu. Tās ķēde sastāv no standarta elektriskiem elementiem: taustiņiem, kondensatoriem, rezistori, tranzistors un salīdzinājums regulēšanai.

Ierīces darbības princips ir vienkāršs: tā nosaka pievienoto akumulatoru uzlādes līmeni un pārtrauc uzlādi, kad spriegums sasniedz maksimālo vērtību. Kad tas nokrīt, uzlādes process tiek atsākts.Strāvas patēriņš apstājas, kad U sasniedz minimālo vērtību (11 V) - tas neļauj elementiem pilnībā izlādēties, ja nav pietiekami daudz saules enerģijas.

Šādas saules paneļu iekārtas īpašības ir šādas:

• standarta ieejas strāva U - 13,8 V, regulējama;
• akumulatora atvienošana notiek, ja U ir mazāks par 11 V;
• uzlāde tiek atsākta ar akumulatora spriegumu 12,5 V;
• tiek izmantots salīdzinājums TLC 339;
• pie strāvas 0,5 A spriegums samazinās ne vairāk kā par 20 mV.

Hibrīda versija ar savām rokām.

Uzlabots hibrīda saules kontrolieris ļauj izmantot enerģiju visu diennakti – kad saules nav, līdzstrāva tiek piegādāta no vēja ģeneratora. Ierīces ķēdē ir iekļauti trimmeri, kurus izmanto parametru regulēšanai. Pārslēgšana tiek veikta, izmantojot releju, kuru kontrolē ar tranzistora taustiņiem.

Citādi hibrīda versija neatšķiras no vienkāršās. Ķēdei ir vienādi parametri, tās darbības princips ir līdzīgs. Jums būs jāizmanto vairāk detaļu, tāpēc to ir grūtāk salikt; par katru izmantoto elementu ir vērts izlasīt pārskatu, lai pārliecinātos par tā kvalitāti.

Kad jums ir nepieciešams kontrolieris

Līdz šim saules enerģija (sadzīves līmenī) ir aprobežojusies ar salīdzinoši zemas jaudas fotoelektrisko paneļu izveidi. Bet neatkarīgi no saules gaismas fotoelektriskā pārveidotāja konstrukcijas strāvā šī ierīce ir aprīkota ar moduli, ko sauc par saules baterijas uzlādes kontrolieri.

Patiešām, saules gaismas fotosintēzes uzstādīšanas shēmā ir iekļauts uzlādējams akumulators - no saules paneļa saņemtās enerģijas uzglabāšanas ierīce.Šo sekundāro enerģijas avotu galvenokārt apkalpo kontrolieris.

Tālāk mēs sapratīsim ierīci un šīs ierīces darbības principus, kā arī runāsim par to, kā to savienot.

Nepieciešamību pēc šīs ierīces var samazināt līdz šādiem punktiem:

1. Akumulatora uzlāde ir daudzpakāpju;
2. Ieslēgšanas / izslēgšanas akumulatora regulēšana, uzlādējot / izlādējot ierīci;
3. Akumulatora pievienošana ar maksimālo uzlādi;
4. Uzlādes pievienošana no fotoelementiem automātiskajā režīmā.

Akumulatora uzlādes kontrolieris saules ierīcēm ir svarīgs, jo visu tā funkciju izpilde labā stāvoklī ievērojami palielina iebūvētā akumulatora darbības laiku.

Īpatnības

Uzlādes kontrolieriem ir vairākas svarīgas funkcijas. Vissvarīgākās ir aizsardzības funkcijas, kas palīdz palielināt šīs ierīces uzticamību.

Jāatzīmē visbiežāk sastopamie aizsardzības veidi šādās konstrukcijās:

ierīces ir aprīkotas ar drošu aizsardzību pret nepareizu polaritātes savienojumu;
ir ļoti svarīgi novērst īssavienojumu iespējamību slodzē un ieejā, tāpēc ražotāji nodrošina kontrolieriem drošu aizsardzību pret šādām situācijām;
svarīga ir ierīces aizsardzība no zibens, kā arī dažādas pārkaršanas;
kontrolleru konstrukcijas ir aprīkotas ar īpašu aizsardzību pret pārspriegumu un akumulatora izlādi naktī.

Turklāt ierīce ir aprīkota ar dažādiem elektroniskiem drošinātājiem un īpašiem informācijas displejiem. Monitors ļauj uzzināt nepieciešamo informāciju par akumulatora un visas sistēmas stāvokli.

Turklāt ekrānā tiek parādīta daudz citas svarīgas informācijas: akumulatora spriegums, uzlādes līmenis un daudz kas cits. Daudzu kontrolieru modeļu dizains ietver īpašus taimerus, kuru dēļ tiek aktivizēts ierīces nakts režīms. Daudzu kontrolieru modeļu dizains ietver īpašus taimerus, kuru dēļ tiek aktivizēts ierīces nakts režīms.

Daudzu kontrolieru modeļu dizains ietver īpašus taimerus, kuru dēļ tiek aktivizēts ierīces nakts režīms.

Turklāt ir sarežģītāki šādu ierīču modeļi, kas var vienlaikus kontrolēt divu neatkarīgu akumulatoru darbību. Šādu ierīču nosaukumā ir prefikss Duo.