Przyjęcie systemów paneli słonecznych jest najrozsądniejszym wyborem, jakiego możemy dokonać dzisiaj, ale zebranie informacji o podstawach jest ważne przedtem. Różne rodzaje regulatorów ładowania słonecznego są również jednym ze składników systemu PV. Dowiedzmy się o nich więcej.
Czym jest regulator ładowania słonecznego?
Jest to regulator akumulatora słonecznego, który zapobiega jego przeładowaniu. Kontrolery ładowania słonecznego są bramą do systemu magazynowania energii w akumulatorach. Zapewniają, że akumulatory nie ulegną uszkodzeniu z powodu przeciążenia lub przeładowania i są szczególnie wymagane w przypadku systemu solarnego poza siecią. MPPT i PWM to najbardziej znane typy kontrolerów ładowania słonecznego.
Jakie są rodzaje regulatorów ładowania słonecznego?
Zasadniczo istnieją cztery rodzaje regulatorów ładowania.
1. Kontroler ładowania MPPT
Pozwala napięcie z paneli słonecznych może się różnić od napięcia akumulatora, Maksymalny Power Point Śledzenie (MPPT) potrafi określić punkt maksymalnej produkcji energii przez panele słoneczne na podstawie ich zmiennej funkcji wejściowej.
Przerywają obwód między panelami słonecznymi a bateriami, skutecznie chroniąc system. Kontrolery MPPT są preferowane w systemach z ujemnym uziemieniem, ponieważ wykorzystują ujemną linię odniesienia, a następnie przełączają się z powrotem na linię dodatnią.
Ograniczenie – Rozpraszanie ciepła jest częstym problemem w przypadku regulatorów ładowania MPPT, zwłaszcza gdy są stosowane w dużych instalacjach słonecznych.
2. Regulator PWM
Te regulatory działają stale jak szybki kontroler włączania/wyłączania i samoregulują się zmieniając prędkość i szerokość impulsów wysyłanych do akumulatora. Przy 100% szerokości tranzystora panele słoneczne ładują akumulator słoneczny do pełna, ale przy 0% szerokości tranzystor jest wyłączony.
Zapobiega to przepływowi prądu z paneli do akumulatorów. Dzieje się tak głównie w przypadku przepięcia lub gdy akumulator jest w pełni naładowany. Niektóre regulatory PWM można przekształcić w regulatory szeregowe dla wrażliwych obciążeń, jeśli mają problem z dźwiękiem generowanym przez częstotliwość PWM. kontrolery PWM są podobne do regulatorów szeregowych, ale nie wykorzystują tranzystorów.
Ograniczenie – Regulatory PWM nie są również odporne na ekstremalnie wysokie temperatury.
3. Regulator szeregowy
Ten regulator ładowania słonecznego otwiera obwód po osiągnięciu przez akumulator określonego napięcia. Następnie umożliwia przepływ prądu między bateriami i panelami słonecznymi, aż do ponownego osiągnięcia napięcia rozłączenia (wysokiej temperatury). Regulator szeregowy wykorzystuje przekaźnik lub tranzystor do łączenia lub rozłączania paneli słonecznych z bateriami.
Te regulatory ładowania mogą być używane w obu systemach uziemienia (ujemnym i dodatnim). Regulatory szeregowe są również znane jako rodzaj regulatorów włączania/wyłączania i dzięki nim baterie będą miały albo pełny prąd, albo żaden.
4. Regulator bocznikowy
one zwierać ogniwa słoneczne, gdy baterie osiągną określone napięcie. Znane również jako regulatory impulsowe, są to jednostanowe regulatory ładowania, które działają poprzez włączanie/wyłączanie regulacji ładowania.
Regulatory bocznikowe mają również tranzystor wraz z diodą blokującą. Pierwszy przerywa lub łączy panel słoneczny z bateriami, podczas gdy drugi chroni baterię przed zwarciami, jednocześnie.
Tego typu regulatory ładowania słonecznego są idealne do systemów uziemionych ujemnie, ponieważ ich dioda blokująca znajduje się w diodzie dodatniej. Dzięki temu są idealne do małych systemów PV.
Zobacz także: Ustawienia kontrolera ładowania słonecznego
Jakie są funkcje regulatorów ładowania słonecznego?
Poniżej znajduje się lista funkcji realizowanych przez różne rodzaje regulatorów ładowania słonecznego.
- Zabezpieczenie przed otwarciem obwodu akumulatora:Po normalnym naładowaniu akumulatora napięcie na obciążeniu zostanie ograniczone, aby mieć pewność, że ani obciążenie, ani akumulator nie ulegną uszkodzeniu.
- Kontrola światła dziennego:W przypadku stosowania z lampami solarnymi, w ciągu dnia (dobre światło słoneczne) regulator ładowania automatycznie wyłącza wyjście obciążenia. Po zachodzie słońca automatycznie włącza obciążenie, dzięki czemu lampy solarne automatycznie włączają się w nocy i wyłączają rano.
- Ochrona przed piorunami:Podczas burz prawdopodobieństwo uderzenia pioruna wzrasta, jeśli panele słoneczne są zamontowane wysoko. W przypadku uderzenia pioruna wysokie napięcie jest dostarczane przez przewody, których baterie i obciążenia nie są w stanie obsłużyć. Kontrolery ładowania przerywają obwód, aby zapobiec dotarciu tego wysokiego napięcia do systemu zasilania słonecznego i jego urządzeń.
- Zabezpieczenie przed zwarciem i przetężeniem: Zwykle baterie słoneczne mają 12 V, więc gdy prąd obciążenia przekroczy 10 A lub więcej, obciążenie jest zwarte. Przerwanie bezpiecznika obwodu powoduje przepalenie. Można go wymienić, a regulator ładowania słonecznego jest gotowy do użycia.
- Ochrona przed przeładowaniem:Jeśli napięcie ładowania (DC) jest wyższe od napięcia ochronnego, regulator ładowania automatycznie odłączy akumulator od źródła zasilania (paneli słonecznych), aby zapobiec przeładowaniu.
- Zabezpieczenie przed nadmiernym rozładowaniem:Gdy napięcie akumulatora jest niższe od napięcia ochronnego, regulator ładowania odłącza akumulator od obciążenia i chroni go przed rozładowaniem lub nadmiernym rozładowaniem.
- Ochrona przed wysokim napięciem:Gdy napięcie jest zbyt wysokie, regulatory ładowania słonecznego automatycznie wyłączają wyjście. Kontrolują napięcie i otwierają obwód, gdy napięcie akumulatora osiągnie optymalny poziom.
- Ochrona przed odwrotnym podłączeniem akumulatora:W przypadku odwrócenia biegunowości baterii, regulatory ładowania pomagają zapobiec jakiejkolwiek funkcjonalności. Po poprawieniu biegunowości można używać baterii.
- Funkcja samokontroli: Jeśli kontroler ładowania nie działa prawidłowo z powodu czynników wewnętrznych lub zewnętrznych, kontroler wykonuje autokontrolę. Następnie wysyła sygnały i ostrzeżenia do użytkownika za pośrednictwem monitorów i aplikacji telefonicznych.
- Kompensacja temperatury:Kontrolery ładowania słonecznego monitorują temperaturę akumulatora. Jeśli temperatura nie jest idealna, reguluje wartość ładowania i rozładowania, dzięki czemu akumulator może działać idealnie.
Dowiedz się więcej o wyjście obciążenia regulatora ładowania słonecznego.
Jakie są zastosowania poszczególnych typów regulatorów ładowania słonecznego?
Wraz ze wzrostem liczby użytkowników systemów paneli słonecznych, kontrolery ładowania słonecznego są również bardzo poszukiwane. Zazwyczaj sparowane z systemem zasilania słonecznego poza siecią, kontroler ładowania słonecznego może być używany w różnych zastosowaniach.
- Hybrydowy system zasilania słonecznego (mieszkalny)
- Małe systemy zasilania słonecznego wykorzystują regulatory ładowania z modulacją szerokości impulsu (PWM).
- Lampy uliczne zasilane energią słoneczną i światła słoneczne
- Turbiny wiatrowe i małe turbiny wodne wykorzystują regulatory ładowania z technologią śledzenia punktu maksymalnej mocy (MPPT).
Czy mogę używać panelu słonecznego bez regulatora ładowania?
Tak, technicznie rzecz biorąc, można używać paneli PV bez regulatora ładowania i podłączać je bezpośrednio do akumulatora. Generalnie zaleca się, aby użyj paneli słonecznych z regulatorem ładowania. Jednakże następujące sytuacje można uznać za wyjątki.
- Z panelami słonecznymi o niskim poborze mocy możesz pominąć regulator ładowania. To prawdopodobnie nie spowoduje żadnych uszkodzeń akumulatora, ponieważ jego napięcie robocze zmniejsza się po podłączeniu do akumulatora.
- Synchronizacja napięcia akumulatora i panelu oznacza, że napięcie wyjściowe panelu i napięcie wejściowe akumulatora są prawie takie same.
- W przypadku ładowania podtrzymującego akumulator z paneli słonecznych około 5W.
- Używaj portów USB na panelach słonecznych ponieważ panele mają zintegrowane inteligentne układy scalone, które regulują napięcie dostarczane do urządzenia, chroniąc je w ten sposób przed przeładowaniem lub niedoładowaniem.
WAŻNY – Jeśli panel emituje 2 waty lub mniej na każde 50 amperogodzin akumulatora, wówczas zgodnie z ogólną zasadą konieczne jest zastosowanie regulatora ładowania.
Dzięki różnym typom regulatorów ładowania słonecznego możemy chronić nasze systemy PV. Chociaż MPPT są uważane za najskuteczniejsze, inne są również dobre w zależności od rodzaju systemu i mocy, których używamy. Przeglądaj naszą stronę internetową, aby uzyskać więcej przydatnych informacji na temat systemów paneli słonecznych, komponentów i powiązanych tematów.
Polecane: Jaki rozmiar regulatora ładowania do panelu słonecznego 600W?
