De energie van de zon wordt omgezet in stroom met behulp van zonnepanelen. Een belangrijk maar onopgemerkt onderdeel is verantwoordelijk voor het handhaven van een evenwichtige spanning tussen de zonnepanelen en de batterijen. Het is de PWM-laadregelaar die de energieoverdracht optimaliseert en de batterijen beschermt. Laten we vandaag dus meer te weten komen over wat een PWM-laadregelaar is en het ware potentieel ervan ontdekken.
Wat is een PWM-laadregelaar?
Een PWM-controller (Pulse Width Modulation) is een digitale verbinding tussen de zonnepanelen en de batterijen. De solar charge controller (ook wel bekend als de regulator) functioneert op een vergelijkbare manier als een gewone batterijlader, in die zin dat het de stroom regelt die van het zonnepaneel naar de batterijbank stroomt om overladen te voorkomen. Het kan verschillende soorten batterijen aan, net als een gewone batterijlader.
De absorptiespanning kan de floatspanning regelen, evenals de tijd en tail current. Ze zijn het meest geschikt voor lithium-ijzer-fosfaatbatterijen omdat de controller, na volledig te zijn opgeladen, de rest van de dag op de vaste float blijft of een spanning van ongeveer 13.6 V (3.4 V per cel) handhaaft.
Het meest voorkomende laadprofiel is dezelfde eenvoudige volgorde als die van een goede netadapter: Bulkmodus – Absorptiemodus – Floatmodus.
Als de accuspanning gedurende een langere periode, bijvoorbeeld 5 seconden (re-entry), onder de opgegeven spanning zakt, werkt deze re-entry in de bulkmodus beter voor loodzuuraccu's, omdat de spanningsval en -daling dan groter zijn dan bij lithiumaccu's, die gedurende de rest van de ontladingsperiode een hogere, stabielere spanning behouden.
In PWM-zonnelaadregelaar:
1. Wanneer de lader in de bulklaadmodus staat, is de schakelaar ingeschakeld.
2. De schakelaar wordt naar behoefte in- en uitgeschakeld (pulsbreedtemodulatie) om de accuspanning van de absorptie te handhaven.
3. Wanneer de accuspanning aan het einde van de absorptiefase daalt tot de druppelspanning, schakelt de accu uit.
4. Om de batterij op de floatspanning te houden, wordt de schakelaar indien nodig aan- en uitgezet (pulsbreedtemodulatie).
5. Wanneer de schakelaar is uitgeschakeld, is de paneelspanning op de open-circuitwaarde (Voc). Wanneer de knop wordt ingedrukt, is de spanning gelijk aan de accuspanning plus het spanningsverschil tussen het bord en de controller. Hierna leren we het werkprincipe van de PWM-laadcontroller.
Wat is het werkingsprincipe van een PWM-laadregelaar?
Uw zonnepanelensysteem en thuisbatterij moeten dezelfde spanning hebben bij gebruik van een PWM-regelaar. Het basisprincipe van een PWM-laadregelaar is dat deze overladen effectief voorkomt en de zonne-energie optimaal benut om de batterij op te laden. Pulsbreedtemodulatie (PWM) laadregelaars zijn de afgelopen jaren ontwikkeld.
PWM-laadregelaar naar pulsmodusschakelaar PV-module-ingang, wanneer de batterij de neiging heeft om vol te raken, verandert de frequentie van de puls of duty cycle, waardoor de inschakeltijd wordt verkort en de laadstroom geleidelijk naar nul gaat.
Als de accuspanning het laagste punt bereikt, zal de laadstroom geleidelijk weer toenemen. Deze laadtechniek kan de totale cycluslevensduur van de accu in het fotovoltaïsche systeem verlengen door een completere laadstatus te produceren. De laadstatus wordt beschermd door pulsbreedtemodulatie, wat de totale cycluslevensduur van de accu in een zonnesysteem kan verlengen. Laten we nu de voordelen van de PWM-laadregelaar en de nadelen van de PWM-laadregelaar onderzoeken.
PWM-zonnelaadregelaars zijn de meest voorkomende vorm van laadregelaars die u in zonnewinkels ziet. Ze zijn goedkoper en eenvoudiger dan MPPT-regelaars. PWM-regelaars verminderen de hoeveelheid stroom die naar uw accu gaat geleidelijk naarmate deze bijna vol is.
Zie ook: Het werkingsprincipe van een off-grid zonne-energiesysteem begrijpen
Wat zijn de voor- en nadelen van een PWM-laadregelaar?
De voordelen en nadelen van een PWM-laadregelaar zijn als volgt:
Voordelen
- At demodulatie, Een signaal kan gemakkelijk worden gescheiden, en ruis kan ook gemakkelijk worden gescheiden.
- Hoge capaciteit voor vermogensverwerking.
- Kan extreem hoge frequenties gebruiken.
- Er is minder sprake van ruis, omdat er tijdens het gebruik minder warmte wordt gegenereerd.
- Wanneer gebruikt om de spanning om te zetten of om een gloeilamp, verbruikt het heel weinig energie. Alle drie de typen systemen hebben een matige inefficiëntie.
- In tegenstelling tot pulspositiemodulatie is er geen synchronisatie tussen zender en ontvanger nodig.
Nadelen
- Het systeem vereist het gebruik van een halfgeleiderapparaat met korte in- en uitschakeltijden. De kosten om er een te krijgen zijn dus vrij hoog.
- Het circuit is complex.
- Interfereert met radiofrequentie signalen.
- Voor communicatie is een enorme bandbreedte nodig.
- Door de hoge PWM-frequentie is er een groot schakelverlies.
- Het momentane vermogen van de zender varieert.
Lees ook: 3 voordelen en nadelen van amorfe zonnepanelen
Wat zijn de instellingen van de PWM-zonnelaadregelaar?
Een zonnelaadregelaar kan een breed scala aan batterijspanningen beheren, van 12 volt tot 72 volt. Maar de duurste kunnen tot 72 volt aan, wat nodig is als u uw energie voor een langere periode wilt opslaan. Terwijl zonnepanelen parallel kunnen worden aangesloten om maximale uitgangsspanning te leveren, kan een eenvoudige laadregelaar slechts 12 of 24 volt als ingangsspanning accepteren.
Om een zonnelaadregelaar te gebruiken, moeten de spannings- en stroominstellingen worden opgegeven. U kunt dit doen door de spanningsinstelling van de laadregelaar te wijzigen. De spanningsinstelling regelt hoe snel uw zonnecellen worden opgeladen. Deze parameters kunnen worden gewijzigd met behulp van computersoftware of op uw laadregelaar. Om het maximale uit uw zonne-energiesysteem te halen, wordt u aangeraden de richtlijnen van de fabrikant te volgen. Anders zal uw systeem zijn volledige potentieel niet bereiken.
- Sluit de zonnelaadregelaar correct aan op de accubank en de panelen.
- Als er stroom wordt gedetecteerd, licht het scherm van de controller op.
- Houd de menuknop enkele seconden ingedrukt om het instellingenmenu te openen.
- De laadstroom wordt weergegeven (PV naar batterij).
- Houd de menuknop ingedrukt om het menu voor het selecteren van het type beslag te openen.
- De controller detecteert automatisch de accuspanning.
- Stel de batterij in volgens de gebruikershandleiding van de batterij vlotterlaadspanning, absorptielaadspanning, lage spanningsuitschakelwaarde en lage spanningsherstelwaarde.
- Stel de ontladingswaarde voor de DC-belasting in (indien aanwezig), waarna de laadregelaar het installatieproces start.
Zie ook: Instellingen van de zonne-laadregelaar
Is PWM een goede laadregelaar?
Nadat we meer hebben geleerd over de instellingen van PWM-zonnelaadregelaars, gaan we kijken of PWM een goede laadregelaar is of niet. Laadregelaars zijn noodzakelijk voor de overgrote meerderheid van de kopers van zonne-energie. Zonne-installaties op daken of op de grond met een batterijback-up zijn vrijwel altijd gekoppeld aan het elektriciteitsnet en als uw batterij volledig is opgeladen, wordt uw overtollige zonne-energie daar automatisch naartoe geleid.
Als u een klein , off-grid zonne-energiesysteem met batterijback-up wilt opzetten , is het raadzaam een laadregelaar aan te schaffen om ervoor te zorgen dat uw batterij goed wordt opgeladen. Een PWM-laadregelaar is voldoende voor relatief kleine batterijen in combinatie met zonnepanelen met een laag vermogen. Een MPPT-laadregelaar is wellicht geschikter voor complexere doe-het-zelf zonne-energieprojecten met panelen met een hoger vermogen.
Pulse Width Modulation wordt veel gebruikt in off-grid zonne-energieoplossingen voor woningen en bedrijven. PWM vereist dat de spanning van de panelenreeks wordt afgestemd op de spanning van de accubank. Anders zou het laadvermogen verloren gaan. En hoe groter de mismatch, hoe groter het vermogensverlies. Als gevolg hiervan is PWM goedkoper, maar heeft het minder flexibiliteit en efficiëntie.
Aanbevolen: Welke impact heeft zonne-energie op het milieu?
