O que é controlador de carga PWM?

A energia do sol é transformada em energia usando painéis solares. Um componente importante, mas despercebido, é responsável por manter uma voltagem equilibrada entre os painéis solares e as baterias. É o controlador de carga PWM que otimiza a transferência de energia e protege as baterias. Então, vamos hoje descobrir mais sobre o que é o controlador de carga PWM e descobrir seu verdadeiro potencial.

O que é o controlador de carga PWM?

Um controlador PWM (Pulse Width Modulation) é um ligação digital entre os painéis solares e as baterias. O controlador de carga solar (também conhecido como regulador) funciona de forma semelhante a um carregador de bateria comum, pois gerencia a corrente que flui do painel solar para o banco de baterias para evitar sobrecarga. Ele pode acomodar vários tipos de baterias, muito parecido com um carregador de bateria comum.

A tensão de absorção pode controlar a tensão de flutuação, bem como o tempo e a corrente de cauda. Elas são mais adequadas para baterias de lítio-ferro-fosfato porque, após totalmente carregadas, o controlador permanece na flutuação fixa ou mantém uma tensão de cerca de 13.6 V (3.4 V por célula) pelo resto do dia.

O perfil de carregamento mais comum é a mesma sequência simples vista em um bom adaptador de rede elétrica: modo em massa – modo de absorção – modo de flutuação.

Se a voltagem da bateria cair abaixo da voltagem especificada por um período de tempo mais longo, como 5 segundos (reentrada), essa reentrada no modo em massa funciona melhor para baterias de chumbo-ácido porque a queda de voltagem e a descarga são maiores do que para baterias de lítio, que retêm uma voltagem mais alta e estável pelo restante do período de descarga.

No controlador de carga solar PWM:

1. Enquanto o modo de carregamento estiver no modo de carregamento em massa, o interruptor está ligado.

2. O interruptor é ligado e desligado conforme necessário (modulação por largura de pulso) para manter a voltagem da bateria de absorção.

3. Quando a tensão da bateria cai para a tensão de flutuação na conclusão da absorção, ela desliga.

4. Para manter a bateria na tensão de flutuação, o interruptor é ligado e desligado conforme necessário (modulação por largura de pulso).

5. Quando o interruptor é desligado, a tensão do painel está no valor de circuito aberto (Voc). Quando o botão é pressionado, a tensão é igual à tensão da bateria mais a diferença de tensão entre a placa e o controlador. Depois disso, vamos aprender o princípio de funcionamento do controlador de carga PWM.

Qual é o princípio de funcionamento do controlador de carga PWM?

Seu sistema de painel solar e bateria doméstica devem ter tensões correspondentes ao usar um controlador PWM. O princípio básico de funcionamento do controlador de carga PWM é que ele evita sobrecargas de forma eficiente e faz uso total da energia solar para carregar a bateria, um controlador de carga de modulação por largura de pulso (PWM) foi desenvolvido nos últimos anos.

Controlador de carga PWM para alternar o modo de pulso da entrada do módulo fotovoltaico, quando a bateria tende a ficar cheia, a frequência do pulso ou ciclo de trabalho muda, de modo que o tempo de ativação é encurtado e a corrente de carga gradualmente vai para zero.

À medida que a voltagem da bateria atinge seu ponto mais baixo, a corrente de carga aumentará gradualmente novamente. Essa técnica de carga pode estender a vida útil total do ciclo da bateria no sistema fotovoltaico, produzindo um estado de carga mais completo. O estado de carga é protegido pela modulação de largura de pulso, que pode estender a vida útil total do ciclo da bateria em um sistema solar. Agora, vamos explorar as vantagens do controlador de carga PWM e as desvantagens do controlador de carga PWM.

Controladores de carga solar PWM são a forma mais comum de controlador de carga vista em lojas de energia solar. Eles são mais baratos e mais simples do que os controladores MPPT. Os controladores PWM reduzem a quantidade de energia que entra na sua bateria gradualmente conforme ela se aproxima da capacidade.

Veja também: Compreendendo o princípio de funcionamento do sistema solar fora da rede

Quais são as vantagens e desvantagens do controlador de carga PWM?

As vantagens e desvantagens do controlador de carga PWM são as seguintes:

Vantagens

At demodulação, um sinal pode ser facilmente separado, e o ruído também pode ser facilmente separado.
Alta capacidade de manuseio de energia.
Pode usar frequência extremamente alta.
A interferência de ruído é reduzida porque há menos calor gerado durante a operação.
Quando usado para converter a voltagem ou para alimentar um lâmpada elétrica, consome muito pouca energia. Todos os três tipos de sistemas têm ineficiência moderada.
Ao contrário da modulação de posição de pulso, não é necessária sincronização entre o transmissor e o receptor.

Desvantagens

O sistema necessita do uso de um dispositivo semicondutor com tempos curtos de ativação e desativação. Então, o custo para obter um é bem caro.
O circuito é complexo.
Interferência com sinais de radiofrequência.
A comunicação requer uma enorme largura de banda.
Devido à alta frequência PWM, há uma grande perda de comutação.
A potência instantânea do transmissor varia.

O que são configurações do controlador de carga solar PWM?

Um controlador de carga solar pode gerenciar uma ampla gama de tensões de bateria, desde 12 volts a 72 volts. Mas os mais caros podem gerenciar até 72 volts, o que é necessário se você pretende armazenar sua energia por um longo período de tempo. Enquanto os painéis solares podem ser conectados em paralelo para fornecer a tensão máxima de saída, um controlador de carga simples pode aceitar apenas 12 ou 24 volts como tensão de entrada.

Para usar um controlador de carga solar, as configurações de tensão e corrente devem ser especificadas. Você pode fazer isso alterando a configuração de tensão do controlador de carga. A configuração de tensão controla a rapidez com que suas células solares recarregam. Esses parâmetros podem ser alterados usando o software do computador ou no seu controlador de carga. Para obter o máximo do seu sistema de energia solar, é aconselhável que você siga as diretrizes do fabricante. Caso contrário, seu sistema não atingirá seu potencial máximo.

Conecte corretamente o controlador de carga solar ao banco de baterias e aos painéis.
Se a energia for detectada, a tela do controlador acenderá.
Mantenha pressionado o botão Menu por alguns segundos para acessar o menu de configurações.
A corrente de carga será exibida (PV para bateria).
Pressione e segure o botão Menu para acessar o menu Seleção do tipo de massa.
O controlador detectará automaticamente a voltagem da bateria.
De acordo com o manual do usuário da bateria, defina o tensão de carga flutuante, tensão de carga de absorção, valor de corte de baixa tensão e valor de recuperação de baixa tensão.
Defina o valor de descarga para a carga CC (se presente) e o controlador de carga iniciará o processo de instalação.

Veja também: Configurações do controlador de carga solar

O PWM é um bom controlador de carga?

Depois de aprender sobre as configurações do controlador de carga solar PWM, vamos verificar se o PWM é um bom controlador de carga ou não. Controladores de carga são necessários para a grande maioria dos compradores de energia solar. Instalações solares montadas no telhado ou no solo com um backup de bateria são virtualmente sempre conectadas à rede elétrica e, se sua bateria estiver totalmente carregada, seu excesso de energia solar será redirecionado para lá automaticamente.

Se você deseja estabelecer uma pequena sistema de energia solar fora da rede com bateria reserva, você deve considerar obter um controlador de carga para garantir que sua bateria esteja devidamente carregada. Um controlador de carga PWM deve ser suficiente para baterias relativamente pequenas combinadas com painéis solares de baixo rendimento. Um controlador de carga MPPT pode ser apropriado para projetos solares "faça você mesmo" mais complexos com painéis de maior saída.

A Modulação por Largura de Pulso é amplamente empregada em soluções solares off-grid para residências e empresas. O PWM necessita combinar a voltagem do conjunto de painéis com a voltagem do banco de baterias. Caso contrário, a energia de carga seria perdida. E quanto maior a incompatibilidade, maior a perda de energia. Como resultado, o PWM é menos caro, mas tem menos flexibilidade e eficiência.

O que é o controlador de carga PWM?