Adottare sistemi a pannelli solari è la scelta più saggia che possiamo fare oggi, ma raccogliere informazioni sulle basi è importante prima di farlo. Diversi tipi di regolatori di carica solare sono anche uno dei componenti del sistema FV. Scopriamoli in dettaglio.
Che cosa è un regolatore di carica solare?
È un regolatore per la batteria solare che ne impedisce il sovraccarico. I regolatori di carica solare sono un gateway per il sistema di accumulo della batteria. Garantiscono che non vi siano danni alle batterie dovuti a sovraccarico o sovraccarico e sono particolarmente richiesti con un sistema solare fuori dalla rete. MPPT e PWM sono i tipi più noti di regolatori di carica solare.
Quali sono i tipi di regolatori di carica solare?
Fondamentalmente esistono 4 tipi di regolatori di carica.
1. Regolatore di carica MPPT
Permette il la tensione dei pannelli solari varia dalla tensione della batteria. Massimo Power Point Inseguimento (MPPT) è possibile identificare il punto di massima produzione di energia da parte dei pannelli solari grazie alla loro funzione di input variabile.
Interrompono il circuito tra i pannelli solari e le batterie, proteggendo così efficacemente il sistema. I controller MPPT sono preferibilmente utilizzati per sistemi a terra negativa poiché utilizzano un riferimento di linea negativo e poi tornano alla linea positiva.
Limitazione – La dissipazione del calore è un problema comune con i regolatori di carica MPPT, soprattutto se utilizzati in grandi pannelli solari.
2. Regolatore PWM
Questi regolatori funziona costantemente come un regolatore di accensione/spegnimento rapido e si autoregola variando la velocità e la larghezza degli impulsi inviati alla batteria. Al 100% di larghezza del transistor i pannelli solari caricano la batteria solare al massimo, ma con una larghezza dello 0% il transistor è spento.
Ciò impedisce il flusso di corrente dai pannelli alle batterie. Ciò accade principalmente in caso di sovratensione fornita o quando la batteria è completamente carica. Alcuni regolatori PWM possono essere convertiti in regolatori in serie per carichi sensibili se hanno un problema con il suono generato dalla frequenza PWM. Controllori PWM sono simili ai regolatori in serie ma non utilizzano transistor.
Limitazione – I regolatori PWM non possono resistere a temperature estremamente elevate.
3. Regolatore di serie
Questo regolatore di carica solare apre il circuito dopo che la batteria ha raggiunto una tensione impostata. Quindi consente il flusso di corrente tra batterie e pannelli solari, fino a raggiungere nuovamente la tensione di disconnessione (alta temperatura). Un regolatore in serie utilizza un relè o un transistor per collegare o scollegare i pannelli solari con le batterie.
Questi regolatori di carica possono essere utilizzati in entrambi i sistemi di terra (negativo e positivo). I regolatori in serie sono anche noti come un tipo di regolatori on/off e con essi, le batterie avranno corrente piena o nessuna.
4. Regolatore di shunt
Essi cortocircuitare i pannelli solari quando le batterie raggiungono una tensione impostata. Noti anche come regolatori di impulsi, sono regolatori di carica monostato che funzionano accendendo/spegnendo la regolazione della carica.
I regolatori shunt hanno anche un transistor insieme a un diodo di blocco. Il primo interrompe o collega il pannello solare con le batterie mentre il secondo protegge la batteria dai cortocircuiti, simultaneamente.
Questi tipi di regolatori di carica solare sono ideali per sistemi con messa a terra negativa, poiché il loro diodo di blocco si trova nel diodo positivo. Ciò li rende ideali per piccoli sistemi fotovoltaici.
Vedi anche: Impostazioni del regolatore di carica solare
Quali sono le funzioni dei regolatori di carica solare?
Ecco un elenco delle funzioni svolte dai diversi tipi di regolatori di carica solare.
- Protezione da circuito aperto della batteria:Dopo che la batteria è stata caricata normalmente, la tensione verrà limitata sul carico per garantire che né il carico né la batteria vengano danneggiati.
- Controllo della luce diurna: Quando utilizzato con luci solari, durante il giorno (buona luce solare) il regolatore di carica spegne automaticamente l'uscita del carico. Dopo il tramonto, accende automaticamente il carico, per cui le luci solari si accendono automaticamente di notte e si spengono al mattino.
- Protezione dai fulmini: Durante i temporali, le probabilità di fulmini aumentano se i pannelli solari sono montati in alto. In caso di fulmine, l'alta tensione viene fornita tramite cavi che le batterie e i carichi non possono gestire. I regolatori di carica interrompono il circuito per impedire che questa alta tensione raggiunga il sistema di alimentazione solare e i suoi dispositivi.
- Protezione da cortocircuito e sovracorrente del carico: Di solito, le batterie solari sono da 12 V, quindi una volta che la corrente di carico supera i 10 A o più, il carico è in cortocircuito. Interrompendo il circuito, il fusibile salta. Questo può essere sostituito e il tuo regolatore di carica solare è pronto per essere utilizzato.
- Protezione da sovraccarico: Se la tensione di carica (DC) è superiore alla tensione di protezione, il regolatore di carica scollegherà automaticamente la batteria da una fonte di alimentazione (pannelli solari) per evitare che si sovraccarichi.
- Protezione da scarico eccessivo: Quando la tensione della batteria è inferiore alla tensione di protezione, il regolatore di carica scollega la batteria dal carico e la protegge da scarica o sovrascarica.
- Protezione da sovratensione: Quando la tensione è troppo alta, i regolatori di carica solare disattivano automaticamente l'uscita. Controllano la tensione e aprono il circuito quando la tensione della batteria raggiunge un livello ottimale.
- Protezione inversa della connessione della batteria: Nel caso in cui la polarità della batteria sia invertita, i regolatori di carica aiutano a prevenire qualsiasi funzionalità. Una volta corretta la polarità, è possibile utilizzare una batteria.
- Funzione di autocontrollo: Se il regolatore di carica non funziona correttamente a causa di fattori interni o esterni, il regolatore esegue un autocontrollo. Quindi invia segnali e avvisi all'utente tramite monitor e applicazioni telefoniche.
- Compensazione della temperatura: I regolatori di carica solare monitorano la temperatura della batteria. Se la temperatura non è ideale, regola il valore di carica e scarica rendendolo ideale per il funzionamento della batteria.
Capire di più su uscita di carico del regolatore di carica solare.
Quali sono le applicazioni dei vari tipi di regolatori di carica solare?
Con l'aumento degli utenti di sistemi a pannelli solari, anche i regolatori di carica solare sono molto richiesti. Solitamente abbinato a un sistema di alimentazione solare fuori dalla rete, un regolatore di carica solare può essere utilizzato in diverse applicazioni.
- Sistema ibrido di energia solare (residenziale)
- I piccoli impianti di energia solare utilizzano regolatori di carica a modulazione di larghezza di impulso (PWM).
- Lampioni solari e luci solari
- Le turbine eoliche e le piccole turbine idrauliche utilizzano regolatori di carica con sistema di inseguimento del punto di massima potenza (MPPT).
Posso usare i pannelli solari senza regolatore di carica?
Sì, tecnicamente puoi usare pannelli fotovoltaici senza un regolatore di carica e collegarli direttamente alla batteria. In genere, si consiglia di utilizzare pannelli solari con un regolatore di caricaTuttavia, le seguenti condizioni possono essere considerate eccezioni.
- Con pannelli solari a bassa potenza puoi omettere il regolatore di carica. Questo non danneggerà probabilmente la batteria perché la sua tensione di funzionamento si riduce una volta collegata alla batteria.
- La tensione della batteria e del pannello si sincronizzano, il che significa la tensione di uscita del pannello e la tensione di ingresso della batteria sono quasi le stesse.
- Nel caso in cui si stia caricando lentamente una batteria da pannelli solari circa 5W.
- Utilizzare le porte USB sui pannelli solari perché i pannelli hanno chip IC intelligenti integrati che regolano la tensione fornita al dispositivo, proteggendolo così da sovraccarichi o sottocariche.
IMPORTANTE – Se un pannello emette 2 watt o meno per ogni 50 ampere-ora della batteria, allora, come da regola generale, è necessario un regolatore di carica.
Quindi, con diversi tipi di regolatori di carica solare, possiamo proteggere i nostri sistemi FV. Sebbene gli MPPT siano considerati i più efficaci, anche altri sono validi a seconda del tipo di sistema e della potenza che utilizziamo. Esplora il nostro sito Web per informazioni più utili sui sistemi di pannelli solari, componenti e argomenti correlati.
Consigliato: Che dimensioni ha il regolatore di carica per un pannello solare da 600 W?
