Adotar sistemas de painéis solares é a escolha mais sábia que podemos fazer hoje, mas reunir informações sobre o básico é importante antes disso. Diferentes tipos de controladores de carga solar também são um dos componentes do sistema PV. Vamos descobrir em detalhes sobre eles.
O que é o controlador de carga solar?
É um regulador para a bateria solar que evita que ela sobrecarregue. Controladores de carga solar são uma porta de entrada para o sistema de armazenamento de bateria. Eles garantem que não haja danos às baterias por sobrecarga ou sobrecarga e são especialmente necessários com um sistema solar off-grid. MPPT e PWM são os tipos mais conhecidos de controladores de carga solar.
Quais são os tipos de controladores de carga solar?
Basicamente, existem 4 tipos de controladores de carga.
1. Controlador de carga MPPT
Permite o a voltagem dos painéis solares varia da voltagem da bateria. O Máximo Power Point Rastreamento (MPPT) pode identificar o ponto de produção máxima de energia pelos painéis solares com sua função de entrada de matriz variável.
Eles quebram o circuito entre os painéis solares e as baterias, protegendo assim efetivamente o sistema. Os controladores MPPT são preferencialmente usados para sistemas de aterramento negativo, pois usam uma referência de linha negativa e então alternam de volta para a linha positiva.
Limitação – A dissipação de calor é um problema comum com controladores de carga MPPT, especialmente quando usados em grandes painéis solares.
2. Regulador PWM
Esses reguladores trabalhe constantemente como um controlador rápido liga/desliga e autoajuste variando a velocidade e a largura dos pulsos enviados para a bateria. Com 100% de largura do transistor, os painéis solares carregam a bateria solar ao máximo, mas com 0% de largura, o transistor está desligado.
Isso impede o fluxo de corrente dos painéis para as baterias. Isso acontece principalmente no caso de sobretensão fornecida ou quando a bateria está totalmente carregada. Alguns reguladores PWM podem ser convertidos em reguladores de série para cargas sensíveis se tiverem um problema com o som gerado pela frequência PWM. controladores PWM são semelhantes aos reguladores em série, mas não usam transistores.
Limitação – Os reguladores PWM também não suportam temperaturas extremamente altas.
3. Regulador de Série
Este controlador de carga solar abre o circuito após a bateria atingir uma voltagem definida. Ele então permite o fluxo de corrente entre baterias e painéis solares, até que atinja novamente a tensão de desconexão (alta temperatura). Um regulador em série usa um relé ou transistor para conectar ou desconectar painéis solares com baterias.
Esses controladores de carga podem ser usados em ambos os sistemas de aterramento (negativo e positivo). Reguladores de série também são conhecidos como um tipo de reguladores liga/desliga e, com eles, as baterias terão corrente total ou nenhuma.
4. Regulador de derivação
Eles curto-circuito em painéis solares quando as baterias atingem uma voltagem definida. Também conhecidos como reguladores de pulso, eles são controladores de carga de estado único que funcionam ligando/desligando a regulação de carga.
Os reguladores shunt também têm um transistor junto com um diodo de bloqueio. O primeiro quebra ou conecta o conjunto solar com baterias, enquanto o último protege a bateria de curtos-circuitos, simultaneamente.
Esses tipos de controladores de carga solar são ideais para sistemas aterrados negativamente, pois seu diodo de bloqueio está no diodo positivo. Isso os torna ideais para pequenos sistemas PV.
Veja também: Configurações do controlador de carga solar
Quais são as funções dos controladores de carga solar?
Aqui está uma lista de funções executadas por tipos de controladores de carga solar.
- Proteção de circuito aberto da bateria:Depois que a bateria estiver carregada normalmente, a voltagem será limitada na carga para garantir que nem a carga nem a bateria sejam danificadas.
- Controle de luz do dia: Quando usado com luzes solares, durante o dia (boa luz solar), o controlador de carga desliga automaticamente a saída de carga. Após o pôr do sol, ele liga automaticamente a carga, devido ao qual as luzes solares ligam automaticamente à noite e desligam pela manhã.
- Proteção contra raios: Durante tempestades, as chances de raios aumentam se seus painéis solares forem montados em locais altos. Em caso de raios, alta voltagem é fornecida por fios que baterias e cargas não conseguem suportar. Controladores de carga interrompem o circuito para evitar que essa alta voltagem alcance o sistema de energia solar e seus dispositivos.
- Proteção contra curto-circuito e sobrecorrente de carga: Normalmente, as baterias solares são de 12 V, então, quando a corrente de carga excede 10 A ou mais, a carga entra em curto-circuito. Quebrar o fusível do circuito queima. Ele pode ser substituído, e seu controlador de carga solar está bom para uso.
- Proteção contra sobrecarga: Se a tensão de carga (DC) for maior que a tensão de proteção, o controlador de carga desconectará automaticamente a bateria de uma fonte de energia (painéis solares) para evitar sobrecarga.
- Proteção contra descarga excessiva:Quando a tensão da bateria é menor que a tensão de proteção, o controlador de carga desconecta a bateria da carga e a protege contra descarga ou descarga excessiva.
- Proteção contra sobretensão: Quando a voltagem está muito alta, os controladores de carga solar desligam a saída automaticamente. Ele controla a voltagem e abre o circuito quando a voltagem da bateria atinge um nível ótimo.
- Proteção de conexão reversa da bateria: Caso a polaridade da bateria seja invertida, os controladores de carga ajudam a prevenir qualquer funcionalidade. Uma vez que a polaridade é corrigida, uma bateria pode ser usada.
- Função de autoverificação: Se o controlador de carga não estiver funcionando corretamente devido a fatores internos ou externos, o controlador realiza uma autoverificação. Ele então envia sinais e avisos ao usuário por meio de monitores e aplicativos de telefone.
- Compensação de temperatura: Controladores de carga solar monitoram a temperatura da bateria. Se a temperatura não for ideal, então ele regula o valor de carga e descarga, tornando-o ideal para o funcionamento da bateria.
Entenda mais sobre saída de carga do controlador de carga solar.
Quais são as aplicações dos tipos de controladores de carga solar?
Com o aumento de usuários de sistemas de painéis solares, controladores de carga solar também estão em alta demanda. Geralmente pareado com um sistema de energia solar off-grid, um controlador de carga solar pode ser usado em diferentes aplicações.
- Sistema de energia solar híbrido (residencial)
- Pequenos sistemas de energia solar usam controladores de carga de modulação por largura de pulso (PWM).
- Lâmpadas solares de rua e luzes solares
- Turbinas eólicas e pequenas turbinas hidráulicas usam controladores de carga de Rastreamento do Ponto de Potência Máxima (MPPT).
Posso usar painel solar sem controlador de carga?
Sim, tecnicamente você pode usar painéis fotovoltaicos sem um controlador de carga e conectá-los diretamente à bateria. Geralmente, é aconselhável use painéis solares com um controlador de carga. No entanto, as seguintes condições podem ser consideradas exceções.
- Com painéis solares de baixa potência você pode omitir o controlador de carga. Isso provavelmente não causará nenhum dano à bateria porque sua voltagem operacional reduz uma vez conectado à bateria.
- A voltagem da bateria e do painel é sincronizada, o que significa a saída de tensão do painel e a entrada de tensão da bateria são quase as mesmas.
- Caso você esteja carregando lentamente uma bateria de painéis solares em torno de 5W.
- Use portas USB em painéis solares porque os painéis possuem chips IC inteligentes integrados que regulam a voltagem fornecida ao seu dispositivo, protegendo-o assim de sobrecargas ou subcargas.
IMPORTANTE – Se um painel emite 2 watts ou menos para cada 50 amperes-hora da bateria, então, de acordo com a regra geral, um controlador de carga é necessário.
Então, com diferentes tipos de controladores de carga solar, podemos proteger nossos sistemas PV. Embora os MPPTs sejam considerados os mais eficazes, outros também são bons, dependendo do tipo de sistema e energia que usamos. Explore nosso site para obter mais informações úteis sobre sistemas de painéis solares, componentes e tópicos relacionados.
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