Энергия солнца преобразуется в электроэнергию с помощью солнечных панелей. Важный, но незаметный компонент отвечает за поддержание сбалансированного напряжения между солнечными панелями и аккумуляторами. Контроллер заряда ШИМ оптимизирует передачу энергии и защищает аккумуляторы. Итак, давайте сегодня узнаем больше о том, что такое контроллер заряда ШИМ, и откроем его истинный потенциал.
Что такое ШИМ-контроллер заряда?
Контроллер ШИМ (широтно-импульсной модуляции) — это цифровая связь между солнечными панелями и аккумуляторами. Контроллер солнечного заряда (также известный как регулятор) функционирует аналогично обычному зарядному устройству, управляя током, протекающим от солнечной панели к аккумуляторной батарее, чтобы предотвратить перезарядку. Он может работать с несколькими типами аккумуляторов, как и обычное зарядное устройство.
Напряжение абсорбции может контролировать напряжение плавающего заряда, а также время и ток хвоста. Они больше всего подходят для литий-железо-фосфатных аккумуляторов, поскольку после полной зарядки контроллер остается на фиксированном плавающем заряде или поддерживает напряжение около 13.6 В (3.4 В на ячейку) в течение всего дня.
Наиболее распространенный профиль зарядки представляет собой ту же простую последовательность, что и у хорошего сетевого адаптера: режим интенсивной зарядки — режим абсорбции — режим поддержания заряда.
Если напряжение аккумулятора падает ниже указанного значения в течение более длительного периода времени, например, 5 секунд (повторный вход), такой повторный вход в режим заряда на полную мощность лучше подходит для свинцово-кислотных аккумуляторов, поскольку падение напряжения и его уменьшение больше, чем для литиевых аккумуляторов, которые сохраняют более высокое и стабильное напряжение в течение оставшегося периода разряда.
В ШИМ-контроллере заряда солнечной батареи:
1. В режиме быстрой зарядки переключатель включен.
2. Переключатель включается и выключается по мере необходимости (с широтно-импульсной модуляцией) для поддержания напряжения батареи абсорбера.
3. Когда напряжение батареи падает до напряжения плавающего заряда по завершении абсорбции, она выключается.
4. Чтобы поддерживать напряжение аккумулятора на уровне плавающего заряда, переключатель включается и выключается по мере необходимости (с широтно-импульсной модуляцией).
5. Когда переключатель выключен, напряжение на панели равно значению разомкнутой цепи (Voc). Когда кнопка нажата, напряжение равно напряжению батареи плюс разность напряжений между платой и контроллером. После этого давайте изучим принцип работы ШИМ-контроллера заряда.
Каков принцип работы ШИМ-контроллера заряда?
Для использования ШИМ-контроллера напряжение вашей системы солнечных панелей и домашнего аккумулятора должно совпадать. Основной принцип работы ШИМ-контроллера заряда заключается в эффективном предотвращении перезаряда и полном использовании солнечной энергии для зарядки аккумулятора; в последние годы были разработаны контроллеры заряда с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).
Контроллер заряда ШИМ переключает импульсный режим на входе фотоэлектрического модуля. Когда аккумулятор полностью заряжен, частота импульсов или рабочий цикл изменяются, в результате чего время включения сокращается, а ток зарядки постепенно снижается до нуля.
Когда напряжение батареи достигает самой низкой точки, ток зарядки постепенно снова увеличивается. Этот метод зарядки может продлить общий циклический срок службы батареи в фотоэлектрической системе, создавая более полное состояние заряда. Состояние зарядки защищено широтно-импульсной модуляцией, что может продлить общий циклический срок службы батареи в солнечной системе. Теперь давайте рассмотрим преимущества и недостатки контроллера заряда ШИМ.
Контроллеры заряда солнечных батарей PWM являются наиболее распространенной формой контроллера заряда, которую можно увидеть в магазинах солнечных батарей. Они дешевле и проще, чем контроллеры MPPT. Контроллеры PWM постепенно уменьшают количество энергии, поступающей в аккумулятор, по мере приближения его емкости.
См. также: Понимание принципа работы автономных солнечных энергосистем
Каковы преимущества и недостатки ШИМ-контроллера заряда?
Преимущества ШИМ-контроллера заряда и недостатки ШИМ-контроллера заряда следующие:
Преимущества
- At демодуляция, сигнал можно легко отделить, шум также можно легко отделить.
- Высокая пропускная способность по мощности.
- Может использовать чрезвычайно высокую частоту.
- Уровень шумовых помех снижается, поскольку во время работы выделяется меньше тепла.
- При использовании для преобразования напряжения или для питания лампочка, он потребляет очень мало энергии. Все три типа систем имеют умеренную неэффективность.
- В отличие от импульсно-позиционной модуляции синхронизация между передатчиком и приемником не требуется.
Недостатки
- Система требует использования полупроводникового прибора с короткими временами включения и выключения. Поэтому стоимость его получения довольно высока.
- Схема сложная.
- Вмешательство в радиочастотные сигналы.
- Для связи требуется огромная пропускная способность.
- Из-за высокой частоты ШИМ возникают большие потери при переключении.
- Мгновенная мощность передатчика меняется.
Читайте также: 3 преимущества и недостатки аморфных солнечных панелей
Каковы настройки ШИМ-контроллера заряда солнечной батареи?
Контроллер заряда солнечной батареи может управлять широким диапазоном напряжений аккумулятора: От 12 вольт до 72 вольт. Но самые дорогие из них могут работать с напряжением до 72 вольт, что необходимо, если вы собираетесь хранить энергию в течение длительного периода времени. В то время как солнечные панели можно подключать параллельно, чтобы обеспечить максимальное выходное напряжение, простой контроллер заряда может принимать только 12 или 24 вольта в качестве входного напряжения.
Для использования контроллера солнечной зарядки необходимо указать настройки напряжения и тока. Этого можно добиться, изменив настройки напряжения контроллера зарядки. Настройка напряжения контролирует скорость зарядки солнечных элементов. Эти параметры можно изменить с помощью программного обеспечения компьютера или на контроллере зарядки. Чтобы максимально эффективно использовать вашу солнечную энергетическую систему, рекомендуется следовать рекомендациям производителя. В противном случае ваша система не сможет полностью раскрыть свой потенциал.
- Правильно подключите контроллер заряда солнечной батареи к аккумуляторной батарее и панелям.
- При обнаружении питания экран контроллера загорится.
- Нажмите и удерживайте кнопку «Меню» в течение нескольких секунд, чтобы открыть меню настроек.
- Будет отображен ток заряда (от фотоэлектрических модулей к аккумулятору).
- Длительно нажмите кнопку «Меню», чтобы открыть меню выбора типа теста.
- Контроллер автоматически определит напряжение батареи.
- В соответствии с руководством пользователя батареи установите напряжение плавающего заряда, напряжение заряда абсорбции, значение отсечки при низком напряжении и значение восстановления при низком напряжении.
- Установите значение разряда для нагрузки постоянного тока (если имеется), и контроллер заряда начнет процесс установки.
См. также: Настройки контроллера заряда солнечной батареи
Является ли ШИМ хорошим контроллером заряда?
После изучения настроек контроллера заряда солнечной батареи PWM давайте проверим, является ли PWM хорошим контроллером заряда или нет. Контроллеры заряда необходимы для подавляющего большинства покупателей солнечных батарей. Солнечные установки на крыше или на земле с резервным аккумулятором практически всегда подключены к электросети, и если ваша батарея полностью заряжена, избыток солнечной энергии будет автоматически перенаправлен туда.
Если вы хотите создать небольшую автономную солнечную энергетическую систему с резервным питанием от батареи, вам следует подумать о приобретении контроллера заряда, чтобы обеспечить надлежащий заряд батареи. Для относительно небольших батарей в сочетании с солнечными панелями малой мощности достаточно ШИМ-контроллера заряда. Для более сложных самодельных солнечных проектов с панелями большей мощности может подойти MPPT-контроллер заряда.
Широтно-импульсная модуляция широко применяется в автономных солнечных решениях для домов и предприятий. ШИМ требует согласования напряжения массива панелей с напряжением аккумуляторной батареи. В противном случае мощность зарядки будет потеряна. И чем больше несоответствие, тем больше потеря мощности. В результате ШИМ менее затратен, но имеет меньшую гибкость и эффективность.
Рекомендуется: Как солнечная энергия влияет на окружающую среду?
