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
Consente alla tensione dei pannelli solari di variare rispetto alla tensione della batteria . Il sistema di inseguimento del punto di massima potenza (MPPT) è in grado di identificare il punto di massima produzione di energia da parte dei pannelli solari, sfruttando la 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 quando utilizzati in grandi impianti solari.
2. Regolatore PWM
Questi regolatori funzionano costantemente come un controller on/off rapido e si autoregolano variando la velocità e la larghezza degli impulsi inviati alla batteria. Con una larghezza del 100%, i pannelli solari del transistor caricano completamente la batteria solare, mentre con una larghezza dello 0% il transistor è spento.
Questo impedisce il flusso di corrente dai pannelli alle batterie. Ciò si verifica principalmente in caso di sovratensione o quando la batteria è completamente carica. Alcuni regolatori PWM possono essere convertiti in regolatori in serie per carichi sensibili se presentano problemi con il rumore generato dalla frequenza PWM. I controller PWM sono simili ai regolatori in serie ma non utilizzano transistor.
Limitazione : i regolatori PWM non sono in grado di resistere a temperature estremamente elevate.
3. Regolatore di serie
Questo regolatore di carica solare apre il circuito dopo che la batteria ha raggiunto una determinata tensione . Permette quindi il flusso di corrente tra le batterie e i pannelli solari, fino a quando non raggiunge nuovamente la tensione di disconnessione (alta temperatura). Un regolatore in serie utilizza un relè o un transistor per collegare o scollegare i pannelli solari dalle 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
Questi dispositivi cortocircuitano i pannelli solari quando le batterie raggiungono una determinata tensione . Noti anche come regolatori di impulsi, sono regolatori di carica a stato singolo che funzionano attivando e disattivando 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.
Scopri di più sul carico in uscita 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 è possibile utilizzare pannelli fotovoltaici senza regolatore di carica e collegarli direttamente alla batteria. Generalmente, tuttavia, si consiglia di utilizzare pannelli solari con un regolatore di carica . Le seguenti condizioni possono essere considerate delle 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 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 : Quale regolatore di carica è più adatto per un pannello solare da 600 W?
