Kontrolery ładowania słonecznego

Montaż, kąt nachylenia

Pokrótce opiszemy samą instalację, jak podłączyć panele słoneczne, ponieważ mocowania i inne niuanse to również osobne tematy. Montaż polega na mocowaniu paneli do stelaża, istnieje kilka rodzajów klamer, wsporników: na łupku, na metalu, na dachówce, ukryte na poszyciu dachu.

Szyny nośne, zaciski, szyny zaciskowe (końcowe i środkowe) są kupowane lub zawarte w zestawie dla wybranej opcji instalacji.

Łączące elementy doczołowe tworzą ramę z szyn mocujących.Stosowane są również elementy zaciskowe i uchwyty na rdzenie - łączą aluminiowe ramy i uziemiają je, mocują kable.

Jeśli instalacja jest wykonywana na dachu ze spadkiem, optymalny kąt dla paneli 30 ... 40 ° na północnych szerokościach geograficznych jest większy, na przykład 45 °. Ogólnie rzecz biorąc, w przypadku samooczyszczania modułów przez deszcz, kąt powinien wynosić od 15°.

Pozycje te są tworzone przez profile nośne, często tworząc wygodną składaną, regulowaną, obrotową konstrukcję.

Przy nierównomiernym oświetleniu tablicy panel w jaśniejszym miejscu oddaje więcej prądu, który częściowo zużywa się na nagrzewanie mniej obciążonego SB. Aby wyeliminować to zjawisko stosuje się diody odcinające, lutowane między płaszczyznami od wewnątrz.

Zasada działania

Jeśli nie ma prądu z baterii słonecznej, sterownik jest w trybie uśpienia. Nie zużywa żadnego z watów baterii. Gdy światło słoneczne pada na panel, do sterownika zaczyna płynąć prąd elektryczny. Musi się włączyć. Jednak kontrolka LED wraz z 2 słabymi tranzystorami włącza się dopiero, gdy napięcie osiągnie 10 V.

Po osiągnięciu tego napięcia prąd przepływa przez diodę Schottky'ego do akumulatora. Jeśli napięcie wzrośnie do 14 V, zacznie działać wzmacniacz U1, który włączy tranzystor MOSFET. W rezultacie dioda LED zgaśnie, a dwa tranzystory o małej mocy zamkną się. Akumulator nie ładuje się. W tym czasie C2 zostanie rozładowany. Średnio zajmuje to 3 sekundy. Po rozładowaniu kondensatora C2 histereza U1 zostanie pokonana, MOSFET zamknie się, a akumulator zacznie się ładować. Ładowanie będzie kontynuowane, aż napięcie wzrośnie do poziomu przełączania.

Ładowanie odbywa się z przerwami.Jednocześnie czas jego trwania zależy od prądu ładowania akumulatora i mocy podłączonych do niego urządzeń. Ładowanie trwa do momentu osiągnięcia napięcia 14 V.

Obwód włącza się w bardzo krótkim czasie. Na jego włączenie wpływa czas ładowania C2 prądem, który ogranicza tranzystor Q3. Prąd nie może przekraczać 40 mA.

Rodzaje

Wł./Wył.

Ten typ urządzenia jest uważany za najprostszy i najtańszy. Jego jedynym i głównym zadaniem jest wyłączenie ładowania akumulatora po osiągnięciu maksymalnego napięcia, aby zapobiec przegrzaniu.

Ten typ ma jednak pewną wadę, którą jest zbyt wczesne wyłączanie. Po osiągnięciu maksymalnego prądu konieczne jest utrzymanie procesu ładowania jeszcze przez kilka godzin, a ten kontroler natychmiast go wyłączy.

W rezultacie naładowanie baterii będzie wynosić około 70% maksymalnego. To negatywnie wpływa na baterię.

PWM

Ten typ to zaawansowane włączanie/wyłączanie. Ulepszenie polega na tym, że ma wbudowany system modulacji szerokości impulsu (PWM). Funkcja ta pozwalała sterownikowi po osiągnięciu maksymalnego napięcia nie wyłączać dopływu prądu, ale zmniejszać jego siłę.

Dzięki temu możliwe stało się prawie całkowite naładowanie urządzenia.

MPRT

Ten typ jest obecnie uważany za najbardziej zaawansowany. Istota jego pracy polega na tym, że potrafi określić dokładną wartość maksymalnego napięcia dla danej baterii. Stale monitoruje prąd i napięcie w systemie. Dzięki ciągłej akwizycji tych parametrów, procesor jest w stanie utrzymać najbardziej optymalne wartości prądu i napięcia, co pozwala na wytworzenie maksymalnej mocy.

Instrukcja użycia

Przed zapoznaniem się z instrukcją obsługi kontrolera należy pamiętać o trzech parametrach, których należy przestrzegać podczas obsługi tych urządzeń elektronicznych, są to:

1. Napięcie wejściowe urządzenia powinno być o 15-20% wyższe niż napięcie obwodu otwartego panelu słonecznego.
2. Dla urządzeń PWM (PWM) - prąd znamionowy musi przekraczać o 10% prąd zwarciowy w przewodach do podłączenia źródeł energii.
3. MPPT - Kontroler musi odpowiadać wydajności systemu plus 20% tej wartości.

Do pomyślnego działania urządzenia konieczne jest przestudiowanie instrukcji jego działania, które są zawsze dołączone do takich urządzeń elektronicznych.

Instrukcja informuje konsumenta o:

Wymagania bezpieczeństwa - w tym rozdziale określono warunki, w których eksploatacja urządzenia nie doprowadzi do porażenia prądem konsumenta i innych negatywnych konsekwencji.

Oto najważniejsze:

• Przed instalacją i konfiguracją sterownika konieczne jest odłączenie paneli słonecznych i akumulatorów od urządzenia za pomocą urządzeń przełączających;
• Zapobiegaj przedostawaniu się wody do urządzenia elektronicznego;
• Połączenia stykowe muszą być mocno dokręcone, aby uniknąć nagrzewania się podczas pracy.
• Charakterystyka techniczna urządzenia - ta sekcja pozwala wybrać urządzenie zgodnie z wymaganiami dla niego w określonym obwodzie i miejscu instalacji.

Z reguły jest to:

• Rodzaje regulacji i ustawień urządzenia;
• Tryby pracy urządzenia;
• Opisuje elementy sterujące i wyświetlacze urządzenia.
• Sposoby i miejsce montażu - każdy sterownik montowany jest zgodnie z wymaganiami producenta, co pozwala na długą eksploatację urządzenia z gwarantowaną jakością.

Informacje podane są na:

• Lokalizacja i układ przestrzenny urządzenia;
• Wymiary gabarytowe są wskazane do sieci i urządzeń inżynierskich, a także elementów konstrukcji budowlanych, w stosunku do zamontowanego urządzenia;
• Wymiary montażowe podane są dla punktów mocowania urządzenia.
• Sposoby włączenia do systemu – w tym rozdziale wyjaśniono konsumentowi, z jakim terminalem i w jaki sposób należy się połączyć, aby uruchomić urządzenie elektroniczne.

Zgłoszone:

• W jakiej kolejności urządzenie powinno być włączone do obwodu roboczego;
• Nieprawidłowe działania i środki są wskazywane po włączeniu urządzenia.
• Ustawienie urządzenia jest ważną operacją, od której zależy działanie całego obwodu elektrowni słonecznej i jej niezawodność.

W tej sekcji dowiesz się, jak:

• Które wskaźniki i jak sygnalizują tryb działania urządzenia i jego awarie;
• Podane są informacje o tym, jak ustawić żądany tryb pracy urządzenia według pory dnia, trybów obciążenia i innych parametrów.
• Rodzaje zabezpieczeń – w tej sekcji raportowane są stany awaryjne, z których urządzenie jest chronione.

Alternatywnie może to być:

• Zabezpieczenie przeciwzwarciowe na linii łączącej urządzenie z panelem słonecznym;
• Ochrona przed przeładowaniem;
• Zabezpieczenie przeciwzwarciowe na linii łączącej urządzenie z baterią;
• Nieprawidłowe podłączenie paneli słonecznych (odwrócona polaryzacja);
• Nieprawidłowe podłączenie akumulatora (odwrotna polaryzacja);
• Ochrona przed przegrzaniem urządzenia;
• Ochrona przed wysokim napięciem spowodowanym burzą lub innymi zjawiskami atmosferycznymi.
• Błędy i awarie — w tej sekcji wyjaśniono, jak postępować, jeśli z jakiegoś powodu urządzenie nie działa poprawnie lub w ogóle nie działa.

Rozpatrywane jest połączenie: awaria - możliwa przyczyna awarii - sposób na usunięcie awarii.

• Przeglądy i konserwacja – w tym rozdziale znajdują się informacje o tym, jakie środki zapobiegawcze należy podjąć, aby zapewnić bezawaryjną pracę urządzenia.
• Zobowiązania gwarancyjne – oznacza okres, w którym urządzenie może zostać naprawione na koszt producenta urządzenia, pod warunkiem prawidłowego użytkowania, zgodnie z instrukcją obsługi.

Odmiany

Obecnie istnieje kilka rodzajów kontrolerów ładowania. Rozważmy niektóre z nich.

Kontroler MPPT

Skrót ten oznacza śledzenie maksymalnego punktu mocy, czyli monitorowanie lub śledzenie punktu, w którym moc jest maksymalna. Takie urządzenia są w stanie obniżyć napięcie panelu słonecznego do napięcia akumulatora. W tym scenariuszu zmniejsza się natężenie prądu na baterii słonecznej, dzięki czemu możliwe jest zmniejszenie przekroju przewodów i obniżenie kosztów budowy. Również użycie tego kontrolera pozwala na ładowanie baterii, gdy nie ma wystarczającej ilości światła słonecznego, na przykład przy złej pogodzie. lub wcześnie rano i wieczorem. Jest to najczęstsze ze względu na swoją wszechstronność. Używany do połączenia szeregowego. Kontroler MPPT posiada dość szeroki zakres ustawień, co zapewnia najbardziej wydajne ładowanie.

Specyfikacje urządzenia:

• Koszt takich urządzeń jest wysoki, ale opłaca się przy użyciu paneli słonecznych powyżej 1000 watów.
• Całkowite napięcie wejściowe do sterownika może osiągnąć 200 V, co oznacza, że ​​do sterownika można podłączyć szeregowo kilka paneli słonecznych, średnio do 5. Przy pochmurnej pogodzie łączne napięcie paneli połączonych szeregowo pozostaje wysokie, co zapewnia nieprzerwane zasilanie.
• Sterownik ten może pracować z niestandardowym napięciem np. 28 V.
• Sprawność sterowników MPPT sięga 98%, co oznacza, że ​​prawie cała energia słoneczna jest zamieniana na energię elektryczną.
• Możliwość podłączenia akumulatorów różnego typu, np. ołowiowych, litowo-żelazowo-fosforanowych i innych.
• Maksymalny prąd ładowania to 100 A, przy danej wartości prądu maksymalna moc wyjściowa sterownika może osiągnąć 11 kW.
• Zasadniczo wszystkie modele sterowników MPPT mogą pracować w temperaturach od -40 do 60 stopni.
• Aby rozpocząć ładowanie akumulatora, wymagane jest minimalne napięcie 5 V.
• Niektóre modele mają możliwość jednoczesnej pracy z falownikiem hybrydowym.

Kontrolery tego typu mogą być stosowane zarówno w przedsiębiorstwach komercyjnych, jak iw domach wiejskich, ponieważ istnieją różne modele o różnej wydajności. W przypadku domu wiejskiego odpowiedni jest sterownik MPPT o maksymalnej mocy 3,2 kW, przy maksymalnym napięciu wejściowym 100 V. W dużych ilościach stosowane są znacznie mocniejsze sterowniki.

Kontroler PWM

Technologia tego urządzenia jest prostsza niż MPPT.Zasada działania takiego urządzenia polega na tym, że podczas gdy napięcie akumulatora jest poniżej granicy 14,4 V, bateria słoneczna jest podłączona do akumulatora niemal bezpośrednio, a ładowanie następuje wystarczająco szybko, po osiągnięciu wartości sterownik obniży się napięcie akumulatora do 13,7 V, aby w pełni naładować akumulator.

Specyfikacje urządzenia:

• Napięcie wejściowe nie przekracza 140 V.
• Praca z panelami słonecznymi na 12 i 24 V.
• Sprawność to prawie 100%.
• Możliwość pracy z różnymi akumulatorami różnego typu.
• Maksymalny prąd wejściowy osiąga 60 A.
• Temperatura pracy -25 do 55 ºC.
• Możliwość ładowania baterii od podstaw.

Tym samym sterowniki PWM stosuje się najczęściej, gdy obciążenie nie jest bardzo duże i wystarcza energia słoneczna. Takie urządzenia są bardziej odpowiednie dla właścicieli małych wiejskich domów, w których zainstalowane są panele słoneczne o małej mocy.

Sterownik MPPT, jak wspomniano powyżej, jest zdecydowanie najbardziej popularny, ponieważ ma wysoką wydajność i jest w stanie pracować nawet w warunkach braku światła słonecznego. Sterownik MPPT może również pracować ze zwiększoną mocą, idealną dla dużego wiejskiego domu. Jednak przy wyborze konkretnego typu należy wziąć pod uwagę wielkość prądu wejściowego i wyjściowego, a także stopień wskaźników mocy i napięcia.

Instalacja kontrolera MPPT na małych obszarach jest niepraktyczna, ponieważ się nie opłaca. Jeżeli łączne napięcie baterii słonecznej przekracza 140 V, należy zastosować sterownik MPPT. Kontrolery PWM są najtańsze, ponieważ ich cena zaczyna się od 800 rubli.Istnieją modele za 10 tysięcy, gdy koszt kontrolera MPPT wynosi około 25 tysięcy.

Domowy kontroler: funkcje, komponenty

Urządzenie przystosowane jest do współpracy tylko z jednym panelem słonecznym, który wytwarza prąd o sile nieprzekraczającej 4 A. Pojemność akumulatora, którego ładowaniem steruje sterownik to 3000 Ah.

Do produkcji kontrolera należy przygotować następujące elementy:

• 2 chipy: LM385-2.5 i TLC271 (jest wzmacniaczem operacyjnym);
• 3 kondensatory: C1 i C2 mają niską moc, mają 100n; C3 ma pojemność 1000u, znamionowaną na 16V;
• 1 wskaźnik LED (D1);
• 1 dioda Schottky'ego;
• 1 dioda SB540. Zamiast tego możesz użyć dowolnej diody, najważniejsze jest to, że wytrzyma maksymalny prąd baterii słonecznej;
• 3 tranzystory: BUZ11 (Q1), BC548 (Q2), BC556 (Q3);
• 10 rezystorów (R1 - 1k5, R2 - 100, R3 - 68k, R4 i R5 - 10k, R6 - 220k, R7 - 100k, R8 - 92k, R9 - 10k, R10 - 92k). Wszystkie mogą mieć 5%. Jeśli chcesz uzyskać większą dokładność, możesz wziąć 1% rezystorów.

Gdzie i jak wykorzystywana jest energia słoneczna?

Elastyczne panele znajdują zastosowanie w różnych dziedzinach. Przed opracowaniem projektu zaopatrzenia w energię w domu za pomocą tych paneli słonecznych, dowiedz się, gdzie są one używane i jakie są cechy ich zastosowania w naszym klimacie.

Zakres paneli słonecznych

Zastosowanie elastycznych paneli słonecznych jest bardzo szerokie. Z powodzeniem stosowane są w elektronice, elektryfikacji budynków, budowie samochodów i samolotów oraz obiektach kosmicznych.

W budownictwie takie panele służą do zasilania budynków mieszkalnych i przemysłowych.

Przenośne ładowarki oparte na elastycznych ogniwach słonecznych są dostępne dla każdego i sprzedawane są wszędzie.Duże, elastyczne panele turystyczne do wytwarzania energii elektrycznej w dowolnym miejscu na świecie cieszą się dużą popularnością wśród podróżnych.

Bardzo nietypowym, ale praktycznym pomysłem jest wykorzystanie koryta jako podstawy dla elastycznych akumulatorów. Specjalne elementy są chronione przed uderzeniami i nie boją się dużych obciążeń.

Ten pomysł został już zrealizowany. Droga „słoneczna” dostarcza energię do okolicznych wiosek, nie zajmując ani jednego dodatkowego metra ziemi.

Cechy zastosowania elastycznych paneli amorficznych

Osoby, które planują zacząć korzystać z elastycznych paneli słonecznych jako źródła energii elektrycznej w swoim domu, powinny zdawać sobie sprawę z cech ich działania.

Panele słoneczne z elastyczną metalową podstawą znajdują zastosowanie tam, gdzie stawiane są podwyższone wymagania dotyczące odporności na zużycie minielektrowni:

Przede wszystkim użytkownicy są zaniepokojeni pytaniem, co robić zimą, gdy doby dzienne są krótkie i nie ma wystarczającej ilości prądu do działania wszystkich urządzeń?

Tak, przy pochmurnej pogodzie i krótkich godzinach dziennych wydajność paneli spada. Dobrze, gdy istnieje alternatywa w postaci możliwości przełączenia na scentralizowane zasilanie. Jeśli nie, trzeba zaopatrzyć się w akumulatory i naładować je w dni, kiedy pogoda dopisuje.

Ciekawą cechą paneli fotowoltaicznych jest to, że gdy fotokomórka jest podgrzewana, jej wydajność znacznie spada.

Liczba czystych dni w roku różni się w zależności od regionu. Oczywiście na południu bardziej racjonalne jest używanie elastycznych baterii, ponieważ słońce świeci tam dłużej i częściej.

Ponieważ w ciągu dnia Ziemia zmienia swoje położenie względem Słońca, lepiej układać panele uniwersalnie – czyli po stronie południowej pod kątem około 35-40 stopni. Ta pozycja będzie odpowiednia zarówno w godzinach porannych, jak i wieczornych oraz w południe.

Dlaczego powinieneś kontrolować ładowanie i jak działa kontroler ładowania słonecznego?

Główne powody:

1. Pozwala na dłuższą żywotność baterii! Przeładowanie może spowodować wybuch.
2. Każda bateria pracuje z określonym napięciem. Sterownik umożliwia wybór żądanego U.

Kontroler ładowania odłącza również akumulator od urządzeń zużywających, jeśli jest bardzo niski. Ponadto odłącza akumulator od ogniwa słonecznego, jeśli jest w pełni naładowany.

W ten sposób dochodzi do ubezpieczenia, a działanie systemu staje się bezpieczniejsze.

Zasada działania jest niezwykle prosta. Urządzenie pomaga w utrzymaniu równowagi i nie pozwala na zbyt duży spadek lub wzrost napięcia.

Rodzaje sterowników do ładowania baterii słonecznych

1. Domowej roboty.
2. MRRT.
3. Wł./Wył.
4. hybrydy.
5. Typy PWM.

Poniżej krótko opisujemy te opcje dla baterii litowych i innych.

Kontrolery do majsterkowania

Gdy istnieje doświadczenie i umiejętności w elektronice radiowej, to urządzenie można wykonać samodzielnie. Ale jest mało prawdopodobne, aby takie urządzenie miało wysoką wydajność. Domowe urządzenie jest najprawdopodobniej odpowiednie, jeśli twoja stacja ma niską moc.

Aby zbudować to urządzenie ładujące, musisz znaleźć jego obwód. Pamiętaj jednak, że błąd powinien wynosić 0,1.

Oto prosty schemat.

MPRT

Możliwość monitorowania największego limitu mocy ładowania. Wewnątrz oprogramowania znajduje się algorytm, który pozwala śledzić poziom napięcia i prądu.Znajduje pewną równowagę, w której cała instalacja będzie pracować z maksymalną wydajnością.

Urządzenie mppt jest uważane za jedno z najlepszych i najbardziej zaawansowanych do tej pory. W przeciwieństwie do PMW zwiększa wydajność systemu o 35%. Takie urządzenie jest odpowiednie, gdy masz dużo paneli słonecznych.

Typ instrumentu ONOF

Jest to najprostszy na rynku. Nie ma tylu funkcji, co inne. Urządzenie wyłącza ładowanie baterii, gdy tylko napięcie wzrośnie do maksimum.

Niestety tego typu solarny regulator ładowania nie jest w stanie naładować do 100%. Gdy tylko prąd skoczy do maksimum, następuje wyłączenie. W rezultacie niepełne ładowanie skraca jego żywotność.

hybrydy

Stosuje dane do instrumentu, gdy istnieją dwa rodzaje źródła prądu, takie jak słońce i wiatr. Ich konstrukcja oparta jest na PWM i MPPT. Jego główną różnicą w stosunku do podobnych urządzeń jest charakterystyka prądu i napięcia.

Jego celem jest wyrównanie obciążenia trafiającego do akumulatora. Wynika to z nierównomiernego przepływu prądu z generatorów wiatrowych. Dzięki temu żywotność urządzeń do magazynowania energii może zostać znacznie skrócona.

PWM lub PWM

Działanie opiera się na modulacji szerokości impulsu prądu. Pozwala rozwiązać problem niepełnego ładowania. Obniża prąd, a tym samym sprowadza ładowanie do 100%.

W wyniku działania PWM nie dochodzi do przegrzania akumulatora. W rezultacie ta jednostka kontroli słonecznej jest uważana za bardzo skuteczną.

Rodzaje sterowników słonecznych

We współczesnym świecie istnieją trzy rodzaje kontrolerów:

– Włącz-wyłącz;

- PWM;

– kontroler MPPT;

On-Off to najprostsze rozwiązanie do ładowania, taki sterownik bezpośrednio łączy panele słoneczne z akumulatorem, gdy jego napięcie osiągnie 14,5 wolta. Jednak to napięcie nie wskazuje, że bateria jest w pełni naładowana. Aby to zrobić, trzeba przez jakiś czas utrzymywać prąd, aby akumulator nabrał energii potrzebnej do pełnego naładowania. W rezultacie otrzymujesz chroniczne niedoładowanie baterii i skróconą żywotność baterii.

Kontrolery PWM utrzymują wymagane napięcie do ładowania akumulatora, po prostu „odcinając” nadmiar. Dzięki temu urządzenie jest ładowane niezależnie od napięcia dostarczanego przez baterię słoneczną. Głównym warunkiem jest to, aby była wyższa niż jest to konieczne do opłaty. W przypadku akumulatorów 12 V napięcie w pełni naładowanego wynosi 14,5 V, a napięcie rozładowania około 11 V. Ten typ kontrolera jest prostszy niż MPPT, jednak ma niższą wydajność. Pozwalają napełnić akumulator do 100% jego pojemności, co daje znaczną przewagę nad systemami typu „On-Off”.

Sterownik MPPT - posiada bardziej rozbudowane urządzenie, które potrafi analizować tryb pracy baterii słonecznej. Jego pełna nazwa brzmi jak „Śledzenie maksymalnego punktu mocy”, co po rosyjsku oznacza „Śledzenie maksymalnego punktu mocy”. Moc, jaką daje panel, jest bardzo zależna od ilości padającego na niego światła.

Faktem jest, że kontroler PWM w żaden sposób nie analizuje stanu paneli, a jedynie generuje niezbędne napięcia do ładowania akumulatora. MPPT monitoruje go, a także prądy wytwarzane przez panel słoneczny i kształtuje parametry wyjściowe optymalne do ładowania akumulatorów.W ten sposób zmniejsza się prąd w obwodzie wejściowym: od panelu słonecznego do sterownika, a energia jest wykorzystywana bardziej racjonalnie.

Jakie są rodzaje modułów kontrolera?

Przed wyborem kontrolera ładowania nie będzie zbyteczne zrozumienie głównych cech technicznych urządzeń. Główną różnicą między popularnymi modelami regulatorów ładowania słonecznego jest metoda ominięcia limitu napięcia. Istnieją również cechy funkcjonalne, które bezpośrednio wpływają na praktyczność i łatwość użytkowania „inteligentnej” elektroniki. Rozważ popularne i popularne typy sterowników do nowoczesnych systemów solarnych.

1) Sterowniki włączania/wyłączania

Najbardziej prymitywny i zawodny sposób dystrybucji zasobów energii. Jego główną wadą jest to, że pojemność magazynu jest ładowana do 70-90% rzeczywistej pojemności nominalnej. Podstawowym zadaniem modeli On/Off jest zapobieganie przegrzaniu i przeładowaniu akumulatora. Sterownik do baterii słonecznej blokuje ładowanie, gdy zostanie osiągnięta wartość graniczna napięcia wychodzącego „powyżej”. Zwykle dzieje się to przy 14,4V.

Takie sterowniki słoneczne wykorzystują przestarzałą funkcję automatycznego wyłączania trybu ładowania po osiągnięciu maksymalnych wskaźników generowanego prądu elektrycznego, co nie pozwala na naładowanie akumulatora do 100%. Z tego powodu stale brakuje zasobów energii, co negatywnie wpływa na żywotność baterii. Dlatego nie zaleca się stosowania takich sterowników słonecznych podczas instalowania drogich systemów solarnych.

2) kontrolery PWM (PWM)

Obwody sterujące modulacją szerokości impulsu wykonują swoją pracę znacznie lepiej niż urządzenia typu On/Off. Sterowniki PWM zapobiegają nadmiernemu przegrzewaniu się baterii w sytuacjach krytycznych, zwiększają zdolność przyjmowania ładunku elektrycznego oraz sterują procesem wymiany energii w systemie. Kontroler PWM dodatkowo realizuje szereg innych przydatnych funkcji:

• wyposażony w specjalny czujnik do uwzględniania temperatury elektrolitu;
• oblicza kompensacje temperatury przy różnych napięciach ładowania;
• wspomaga pracę z różnymi typami zbiorników magazynowych do użytku domowego (ŻEL, AGM, płynny kwas).

Dopóki napięcie wynosi poniżej 14,4 V, bateria jest bezpośrednio podłączona do panelu słonecznego, dzięki czemu proces ładowania jest bardzo szybki. Gdy wskaźniki przekroczą maksymalną dopuszczalną wartość, napięcie zostanie automatycznie obniżone do 13,7 V przez sterownik słoneczny - w takim przypadku proces ładowania nie zostanie przerwany, a akumulator zostanie naładowany do 100%. Temperatura pracy urządzenia waha się od -25℃ do 55℃.

3) Kontroler MPPT

Regulator tego typu stale monitoruje prąd i napięcie w układzie, zasada działania opiera się na detekcji punktu „moc maksymalna”. Co daje w praktyce? Korzystanie ze sterownika MPPT jest korzystne, ponieważ pozwala pozbyć się nadmiernego napięcia z fotokomórek.

Te modele regulatorów wykorzystują konwersję szerokości impulsu w każdym pojedynczym cyklu procesu ładowania akumulatora, co pozwala na zwiększenie wydajności paneli słonecznych. Średnio oszczędności to około 10-30%

Należy pamiętać, że prąd wyjściowy z akumulatora zawsze będzie wyższy niż prąd wejściowy pochodzący z fotokomórek.

Technologia MPPT zapewnia ładowanie baterii nawet przy pochmurnej pogodzie i niewystarczającym nasłonecznieniu. Bardziej celowe jest stosowanie takich sterowników w układach solarnych o mocy 1000 W i większej. Sterownik MPPT obsługuje pracę z niestandardowymi napięciami (28 V lub inne wartości). Sprawność utrzymywana jest na poziomie 96-98%, co oznacza, że ​​prawie wszystkie zasoby słoneczne zostaną zamienione na stały prąd elektryczny. Sterownik MPPT jest uważany za najlepszą i najbardziej niezawodną opcję dla domowych systemów solarnych.

4) Hybrydowe kontrolery ładowania

Jest to najlepsza opcja, jeśli połączony schemat zasilania jest używany jako elektrownia dla prywatnego domu, która składa się z elektrowni słonecznej i generatora wiatrowego. Urządzenia hybrydowe mogą pracować w technologii MPPT lub PWM, ale charakterystyka prądowo-napięciowa będzie inna.

Turbiny wiatrowe wytwarzają energię elektryczną nierównomiernie, co prowadzi do niestabilnego obciążenia akumulatorów – pracują w tzw. „trybie stresu”. W przypadku wystąpienia obciążenia krytycznego hybrydowy sterownik słoneczny rozładowuje nadmiar energii za pomocą specjalnych elementów grzewczych, które są oddzielnie podłączane do systemu.

wymagania kontrolera.

Jeśli panele słoneczne mają dostarczać energię dużej liczbie odbiorców, domowy hybrydowy sterownik ładowania akumulatora nie będzie dobrym rozwiązaniem - pod względem niezawodności nadal będzie znacznie gorszy od urządzeń przemysłowych. Jednak do użytku domowego można zmontować mikroukład - jego obwód jest prosty.

Wykonuje tylko dwa zadania:

• zapobiega przeładowaniu akumulatorów, które mogłoby doprowadzić do wybuchu;
• eliminuje całkowite rozładowanie akumulatorów, po którym ponowne ich naładowanie staje się niemożliwe.

Po przeczytaniu jakiejkolwiek recenzji drogich modeli łatwo się upewnić, że właśnie to kryje się za wielkimi słowami i sloganami reklamowymi. Samo nadanie mikroukładowi odpowiedniej funkcjonalności jest wykonalnym zadaniem; najważniejsze jest zastosowanie wysokiej jakości części, aby sterownik ładowania akumulatora hybrydowego z paneli nie przepalał się podczas pracy.

Na wysokiej jakości sprzęt do majsterkowania nakładane są następujące wymagania:

• powinien działać zgodnie ze wzorem 1.2P≤UxI, gdzie P to moc wszystkich fotokomórek łącznie, I to prąd wyjściowy, a U to napięcie w sieci z rozładowanymi bateriami;
• maksymalne U na wejściu musi być równe całkowitemu napięciu we wszystkich akumulatorach w czasie bezczynności.

Podczas montażu urządzenia własnymi rękami należy przeczytać recenzję znalezionej opcji i upewnić się, że jej obwód spełnia te parametry.

Montaż prostego sterownika.

Podczas gdy hybrydowy kontroler ładowania pozwala na podłączenie wielu źródeł napięcia, prosty jest odpowiedni dla systemów zawierających tylko panele słoneczne. Może być stosowany do zasilania sieci o małej liczbie odbiorców energii. Jego obwód składa się ze standardowych elementów elektrycznych: kluczy, kondensatorów, rezystorów, tranzystora i komparatora do regulacji.

Zasada działania urządzenia jest prosta: wykrywa poziom naładowania podłączonych akumulatorów i przerywa ładowanie, gdy napięcie osiągnie maksymalną wartość. Gdy spadnie, proces ładowania zostanie wznowiony.Pobór prądu ustaje, gdy U osiągnie wartość minimalną (11 V) - nie pozwala to na całkowite rozładowanie ogniw, gdy nie ma wystarczającej ilości energii słonecznej.

Charakterystyki takiego wyposażenia paneli słonecznych są następujące:

• standardowy prąd wejściowy U - 13,8 V, regulowany;
• odłączenie akumulatora następuje, gdy U jest mniejsze niż 11 V;
• ładowanie wznawia się przy napięciu akumulatora 12,5 V;
• zastosowano komparator TLC 339;
• przy prądzie 0,5 A napięcie spada o nie więcej niż 20 mV.

Wersja hybrydowa własnymi rękami.

Zaawansowany hybrydowy sterownik słoneczny pozwala na korzystanie z energii przez całą dobę – gdy nie ma słońca, prąd stały dostarczany jest z generatora wiatrowego. Obwód urządzenia zawiera trymery, które służą do regulacji parametrów. Przełączanie odbywa się za pomocą przekaźnika, który jest sterowany kluczami tranzystorowymi.

Poza tym wersja hybrydowa nie różni się od prostej. Obwód ma te same parametry, zasada jego działania jest podobna. Będziesz musiał użyć więcej części, więc trudniej go złożyć; dla każdego użytego elementu warto zapoznać się z recenzją, aby upewnić się co do jego jakości.

Kiedy potrzebujesz kontrolera

Dotychczas energia słoneczna ograniczała się (na poziomie gospodarstw domowych) do tworzenia paneli fotowoltaicznych o stosunkowo małej mocy. Jednak niezależnie od konstrukcji fotoelektrycznego konwertera światła słonecznego na prąd, urządzenie to wyposażone jest w moduł zwany kontrolerem ładowania baterii słonecznych.

Rzeczywiście, schemat instalacji fotosyntezy światła słonecznego obejmuje akumulator - urządzenie magazynujące energię otrzymywaną z panelu słonecznego.To właśnie to wtórne źródło energii jest obsługiwane głównie przez kontroler.

Następnie zrozumiemy urządzenie i zasady działania tego urządzenia, a także porozmawiamy o tym, jak je podłączyć.

Zapotrzebowanie na to urządzenie można sprowadzić do następujących punktów:

1. Ładowanie baterii jest wieloetapowe;
2. Regulacja włączania/wyłączania baterii podczas ładowania/rozładowywania urządzenia;
3. Podłączanie akumulatora przy maksymalnym naładowaniu;
4. Podłączanie ładowania z fotokomórek w trybie automatycznym.

Kontroler ładowania akumulatora do urządzeń solarnych jest ważny, ponieważ wykonywanie wszystkich jego funkcji w dobrym stanie znacznie wydłuża żywotność wbudowanego akumulatora.

Osobliwości

Kontrolery ładowania mają kilka ważnych funkcji. Najważniejsze z nich to funkcje zabezpieczające, które służą zwiększeniu stopnia niezawodności działania tego urządzenia.

Należy zwrócić uwagę na najczęstsze rodzaje ochrony w takich konstrukcjach:

urządzenia wyposażone są w niezawodne zabezpieczenie przed nieprawidłową polaryzacją;
bardzo ważne jest zapobieganie możliwości wystąpienia zwarć w obciążeniu i na wejściu, dlatego producenci zapewniają sterownikom niezawodną ochronę przed takimi sytuacjami;
ważna jest ochrona urządzenia przed piorunami, a także różnymi przegrzaniem;
Konstrukcje sterowników wyposażone są w specjalne zabezpieczenia przed przepięciem i nocnym rozładowaniem baterii.

Dodatkowo urządzenie wyposażone jest w różnorodne bezpieczniki elektroniczne oraz specjalne wyświetlacze informacyjne. Monitor pozwala uzyskać niezbędne informacje o stanie baterii i całego systemu.

Ponadto na ekranie wyświetlanych jest wiele innych ważnych informacji: napięcie akumulatora, poziom naładowania i wiele innych. Konstrukcja wielu modeli kontrolerów obejmuje specjalne timery, dzięki którym aktywowany jest tryb nocny urządzenia. Konstrukcja wielu modeli kontrolerów obejmuje specjalne timery, dzięki którym aktywowany jest tryb nocny urządzenia.

Konstrukcja wielu modeli kontrolerów obejmuje specjalne timery, dzięki którym aktywowany jest tryb nocny urządzenia.

Ponadto istnieją bardziej złożone modele takich urządzeń, które mogą jednocześnie sterować pracą dwóch niezależnych akumulatorów. W nazwie takich urządzeń znajduje się przedrostek Duo.