La energía del sol se convierte en electricidad mediante paneles solares. Un componente importante, aunque poco conocido, es responsable de mantener un voltaje equilibrado entre los paneles solares y las baterías. Se trata del controlador de carga PWM, que optimiza la transferencia de energía y protege las baterías. Por lo tanto, hoy descubriremos qué es un controlador de carga PWM y su verdadero potencial.
¿Qué es el controlador de carga PWM?
Un controlador PWM (modulación por ancho de pulsos) es un Enlace digital entre los paneles solares y las baterías. El controlador de carga solar (también conocido como regulador) funciona de forma similar a un cargador de baterías convencional, ya que gestiona la corriente que fluye desde el panel solar al banco de baterías para evitar la sobrecarga. Admite varios tipos de baterías, al igual que un cargador convencional.
El voltaje de absorción puede controlar el voltaje de flotación, así como el tiempo y la corriente de cola. Son más adecuados para baterías de fosfato de hierro y litio, ya que, tras la carga completa, el controlador permanece en el voltaje de flotación fijo o mantiene un voltaje de aproximadamente 13.6 V (3.4 V por celda) durante el resto del día.
El perfil de carga más común es la misma secuencia sencilla que se ve en un buen adaptador de red: Modo masivo – Modo de absorción – Modo de flotación.
Si el voltaje de la batería cae por debajo del voltaje especificado durante un período de tiempo más largo, como 5 segundos (reingreso), este reingreso al modo masivo funciona mejor para las baterías de plomo-ácido porque la caída de voltaje es mayor que para las baterías a base de litio, que conservan un voltaje más alto y estable durante el resto del período de descarga.
En el controlador de carga solar PWM:
1. Mientras el modo de cargador está en modo de carga masiva, el interruptor está encendido.
2. El interruptor se enciende y se apaga según sea necesario (modulación por ancho de pulso) para Mantener el voltaje de la batería de absorción.
3. Cuando el voltaje de la batería cae al voltaje de flotación al finalizar la absorción, se apaga.
4. Para mantener la batería en el voltaje de flotación, el interruptor se enciende y se apaga según sea necesario (modulación por ancho de pulso).
5. Al apagar el interruptor, el voltaje del panel alcanza el valor de circuito abierto (Voc). Al presionar el botón, el voltaje es igual al voltaje de la batería más la diferencia de voltaje entre la placa y el controlador. A continuación, veamos el principio de funcionamiento del controlador de carga PWM.
¿Cuál es el principio de funcionamiento del controlador de carga PWM?
Su sistema de paneles solares y la batería de su hogar deben tener voltajes coincidentes al usar un controlador PWM. El principio básico de funcionamiento del controlador de carga PWM es que... Previene eficazmente la sobrecarga y aprovecha al máximo la energía solar para cargar la batería, en los últimos años se ha desarrollado un controlador de carga con modulación de ancho de pulso (PWM).
El controlador de carga PWM cambia el modo de pulso a la entrada del módulo fotovoltaico; cuando la batería tiende a estar llena, la frecuencia del pulso o el ciclo de trabajo cambia, de modo que el tiempo de encendido se acorta y la corriente de carga se acerca gradualmente a cero.
A medida que el voltaje de la batería alcanza su punto más bajo, la corriente de carga aumenta gradualmente. Esta técnica de carga puede prolongar la vida útil total de la batería en el sistema fotovoltaico al producir un estado de carga más completo. El estado de carga está protegido por la modulación por ancho de pulso, lo que puede prolongar la vida útil total de la batería en un sistema solar. A continuación, analicemos las ventajas y desventajas del controlador de carga PWM.
Los controladores de carga solar PWM son el tipo de controlador de carga más común en las tiendas de energía solar. Son más económicos y sencillos que los controladores MPPT. Los controladores PWM reducen gradualmente la cantidad de energía que llega a la batería a medida que esta se acerca a su capacidad máxima.
Ver también: Comprensión del principio de funcionamiento de un sistema solar fuera de la red
¿Cuáles son las ventajas y desventajas del controlador de carga PWM?
Las ventajas del controlador de carga PWM y las desventajas del controlador de carga PWM son las siguientes:
Ventajas
- At demodulación, Una señal se puede separar fácilmente, y el ruido también se puede separar fácilmente.
- Alta capacidad de manejo de potencia.
- Puede utilizar una frecuencia extremadamente alta.
- La interferencia de ruido se reduce porque se genera menos calor durante el funcionamiento.
- Cuando se utiliza para convertir el voltaje o para alimentar un bombillaConsume muy poca energía. Los tres tipos de sistemas presentan una ineficiencia moderada.
- A diferencia de la modulación de posición de pulso, no es necesaria ninguna sincronización entre el transmisor y el receptor.
Desventajas
- El sistema requiere el uso de un dispositivo semiconductor con tiempos de encendido y apagado cortos. Por lo tanto, su coste es bastante elevado.
- El circuito es complejo.
- Interferencia con señales de radiofrecuencia.
- La comunicación requiere un gran ancho de banda.
- Debido a la alta frecuencia PWM, hay una gran pérdida de conmutación.
- La potencia instantánea del transmisor varía.
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¿Cuáles son las configuraciones del controlador de carga solar PWM?
Un controlador de carga solar puede gestionar una amplia gama de voltajes de batería, desde 12 voltios a 72 voltiosPero los más caros pueden gestionar hasta 72 voltios, lo cual es necesario si se pretende almacenar energía durante un periodo prolongado. Si bien los paneles solares pueden conectarse en paralelo para obtener el máximo voltaje de salida, un controlador de carga simple podría aceptar solo 12 o 24 voltios como voltaje de entrada.
Para usar un controlador de carga solar, se deben especificar los ajustes de voltaje y corriente. Esto se logra modificando el ajuste de voltaje del controlador. Este ajuste controla la velocidad de recarga de las celdas solares. Estos parámetros se pueden modificar mediante software de computadora o en el controlador de carga. Para aprovechar al máximo su sistema de energía solar, se recomienda seguir las instrucciones del fabricante. De lo contrario, su sistema no alcanzará su máximo potencial.
- Conecte correctamente el controlador de carga solar al banco de baterías y a los paneles.
- Si se detecta energía, la pantalla del controlador se iluminará.
- Mantenga presionado el botón Menú durante unos segundos para acceder al menú de configuración.
- Se mostrará la corriente de carga (PV a batería).
- Mantenga presionado el botón Menú para acceder al menú de selección de tipo de batería.
- El controlador detectará automáticamente el voltaje de la batería.
- De acuerdo con el manual del usuario de la batería, configure el voltaje de carga flotante, voltaje de carga de absorción, valor de corte de bajo voltaje y valor de recuperación de bajo voltaje.
- Establezca el valor de descarga para la carga de CC (si está presente) y el controlador de carga comenzará el proceso de instalación.
Ver también: Configuración del controlador de carga solar
¿Es PWM un buen controlador de carga?
Después de aprender sobre la configuración de los controladores de carga solar PWM, veamos si PWM es un buen controlador de carga. Los controladores de carga son necesarios para la gran mayoría de los compradores de energía solar. Las instalaciones solares en tejados o suelos con batería de respaldo casi siempre están conectadas a la red eléctrica, y si la batería está completamente cargada, el exceso de energía solar se redirigirá automáticamente.
Si desea establecer una pequeña sistema de energía solar fuera de la red Con respaldo de batería, debería considerar adquirir un controlador de carga para garantizar que su batería esté correctamente cargada. Un controlador de carga PWM debería ser suficiente. baterías relativamente pequeñas combinadas con paneles solares de bajo rendimiento. Un controlador de carga MPPT puede ser apropiado para proyectos solares de bricolaje más complejos con paneles de mayor rendimiento.
La Modulación por Ancho de Pulso (PWM) se utiliza ampliamente en soluciones solares aisladas de la red eléctrica para hogares y empresas. La PWM requiere que el voltaje del conjunto de paneles coincida con el voltaje del banco de baterías. De lo contrario, se perdería la potencia de carga. Y cuanto mayor sea el desajuste, mayor será la pérdida de potencia. Como resultado, la PWM es más económica, pero ofrece menor flexibilidad y eficiencia.
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