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
Umożliwia zmianę napięcia z paneli słonecznych w zależności od napięcia akumulatora . Funkcja śledzenia punktu maksymalnej mocy (MPPT) pozwala zidentyfikować punkt maksymalnej produkcji energii przez panele słoneczne dzięki zmiennej funkcji wejściowej układu.
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, szczególnie gdy są stosowane w dużych panelach słonecznych.
2. Regulator PWM
Te regulatory działają stale jak kontrolery szybkiego włączania/wyłączania i dostosowują się automatycznie , zmieniając prędkość i szerokość impulsów wysyłanych do akumulatora. Przy 100% szerokości tranzystora panele słoneczne ładują akumulator do pełna, ale przy 0% szerokości tranzystor jest wyłączony.
Zapobiega to przepływowi prądu z paneli do akumulatorów. Dzieje się tak najczęściej w przypadku przepięcia lub pełnego naładowania akumulatora. Niektóre regulatory PWM można przekształcić w regulatory szeregowe dla wrażliwych obciążeń, jeśli występują problemy z dźwiękiem generowanym przez częstotliwość PWM. Regulatory PWM są podobne do regulatorów szeregowych, ale nie wykorzystują tranzystorów.
Ograniczenie – regulatory PWM nie są w stanie wytrzymać ekstremalnie wysokich temperatur.
3. Regulator szeregowy
Ten regulator ładowania słonecznego otwiera obwód po osiągnięciu przez akumulator zadanego napięcia . Następnie umożliwia przepływ prądu między akumulatorami a panelami słonecznymi, aż do ponownego osiągnięcia napięcia odłączenia (wysoka temperatura). Regulator szeregowy wykorzystuje przekaźnik lub tranzystor do łączenia lub odłączania paneli słonecznych od akumulatorów.
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
Zwierają one układy fotowoltaiczne, gdy baterie osiągną zadane napięcie . Znane również jako regulatory impulsowe, są jednostanowymi regulatorami 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 obciążeniu wyjściowym 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 fotowoltaicznych bez regulatora ładowania i podłączać je bezpośrednio do akumulatora. Generalnie zaleca się korzystanie z paneli słonecznych z regulatorem ładowania . Poniższe sytuacje mogą jednak stanowić wyjątek.
- 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.
WAŻNE – 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 dla panelu słonecznego 600W?
