Ηλιακός ελεγκτής φόρτισης μπαταρίας MRPT ή PWM - ποιο είναι καλύτερο να επιλέξετε;

Εδώ θα μάθετε:

• Όταν χρειάζεστε έναν ελεγκτή
• Λειτουργεί ηλιακός ελεγκτής
• Πώς λειτουργεί ο ελεγκτής φόρτισης μπαταρίας
• Χαρακτηριστικά συσκευής
• Τύποι
• Επιλογές επιλογής
• Τρόποι σύνδεσης ελεγκτών
• Σπιτικός ελεγκτής: χαρακτηριστικά, αξεσουάρ
• Πώς μπορώ να αντικαταστήσω ορισμένα στοιχεία
• Αρχή λειτουργίας

Ο ελεγκτής φόρτισης ηλιακής μπαταρίας είναι υποχρεωτικό στοιχείο του συστήματος ισχύος στα ηλιακά πάνελ, εκτός από τις μπαταρίες και τους ίδιους τους πίνακες. Σε τι είναι υπεύθυνος και πώς να το φτιάξετε μόνοι σας;

Όταν χρειάζεστε έναν ελεγκτή

Η ηλιακή ενέργεια εξακολουθεί να περιορίζεται (σε ​​επίπεδο νοικοκυριού) στη δημιουργία φωτοβολταϊκών πλαισίων σχετικά χαμηλής ισχύος. Αλλά ανεξάρτητα από το σχεδιασμό του φωτοηλεκτρικού μετατροπέα ηλιακού-προς-τρέχοντος, αυτή η συσκευή είναι εξοπλισμένη με μια μονάδα που ονομάζεται ελεγκτής φόρτισης ηλιακής μπαταρίας.

Πράγματι, η ρύθμιση φωτοσύνθεσης ηλιακού φωτός περιλαμβάνει μια επαναφορτιζόμενη μπαταρία, η οποία αποθηκεύει την ενέργεια που λαμβάνεται από το ηλιακό πάνελ. Αυτή η δευτερεύουσα πηγή ενέργειας εξυπηρετείται κυρίως από τον ελεγκτή.

Στη συνέχεια, θα κατανοήσουμε τη συσκευή και τις αρχές λειτουργίας αυτής της συσκευής και θα μιλήσουμε επίσης για τον τρόπο σύνδεσής της.

Με τη μέγιστη φόρτιση της μπαταρίας, ο ελεγκτής θα ρυθμίσει την τρέχουσα τροφοδοσία του, μειώνοντάς το στο απαιτούμενο ποσό αποζημίωσης για την αυτοεκφόρτιση της συσκευής. Εάν η μπαταρία έχει αποφορτιστεί πλήρως, ο ελεγκτής θα αποσυνδέσει οποιοδήποτε εισερχόμενο φορτίο στη συσκευή.

Η ανάγκη για αυτήν τη συσκευή μπορεί να αναφερθεί στα ακόλουθα σημεία:

1. Φόρτιση μπαταρίας πολλαπλών σταδίων.
2. Ρύθμιση της ενεργοποίησης / απενεργοποίησης της μπαταρίας κατά τη φόρτιση / αποφόρτιση της συσκευής.
3. Σύνδεση μπαταρίας με μέγιστη φόρτιση.
4. Σύνδεση φόρτισης από φωτοκύτταρα σε αυτόματη λειτουργία.

Ο ελεγκτής φόρτισης μπαταρίας για ηλιακές συσκευές είναι σημαντικός, επειδή η εκτέλεση όλων των λειτουργιών του σε καλή κατάσταση λειτουργίας αυξάνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής της ενσωματωμένης μπαταρίας.

Σε τι χρησιμεύουν οι ελεγκτές φόρτισης μπαταρίας;

Εάν η μπαταρία είναι συνδεδεμένη απευθείας στους ακροδέκτες των ηλιακών συλλεκτών, τότε θα φορτίζεται συνεχώς. Τελικά, μια πλήρως φορτισμένη μπαταρία θα συνεχίσει να λαμβάνει ρεύμα, προκαλώντας αύξηση της τάσης κατά αρκετά βολτ. Ως αποτέλεσμα, η μπαταρία επαναφορτίζεται, η θερμοκρασία του ηλεκτρολύτη αυξάνεται και αυτή η θερμοκρασία φτάνει σε τέτοιες τιμές που ο ηλεκτρολύτης βράζει, υπάρχει απότομη απελευθέρωση ατμών από τα δοχεία της μπαταρίας. Ως αποτέλεσμα, ο ηλεκτρολύτης μπορεί να εξατμιστεί εντελώς και τα δοχεία να στεγνώσουν. Φυσικά, αυτό δεν προσθέτει "υγεία" στην μπαταρία και μειώνει δραματικά τον πόρο της απόδοσής του.

Ελεγκτής στο σύστημα φόρτισης της ηλιακής μπαταρίας

Εδώ, προκειμένου να αποφευχθούν τέτοια φαινόμενα, προκειμένου να βελτιστοποιηθεί η διαδικασία φόρτισης / εκφόρτισης, χρειάζονται ελεγκτές.

Λειτουργεί ηλιακός ελεγκτής

Η ηλεκτρονική μονάδα, που ονομάζεται ελεγκτής ηλιακής μπαταρίας, έχει σχεδιαστεί για να εκτελεί μια ποικιλία λειτουργιών παρακολούθησης κατά τη διαδικασία φόρτισης / εκφόρτισης της ηλιακής μπαταρίας.

Αυτό μοιάζει με ένα από τα πολλά υπάρχοντα μοντέλα ελεγκτών φόρτισης για ηλιακούς συλλέκτες. Αυτή η ενότητα ανήκει στην ανάπτυξη του τύπου PWM

Όταν το φως του ήλιου πέφτει στην επιφάνεια ενός ηλιακού πλαισίου εγκατεστημένου, για παράδειγμα, στην οροφή ενός σπιτιού, τα φωτοκύτταρα της συσκευής μετατρέπουν αυτό το φως σε ηλεκτρικό ρεύμα.

Η προκύπτουσα ενέργεια, στην πραγματικότητα, θα μπορούσε να τροφοδοτηθεί απευθείας στην μπαταρία αποθήκευσης.Ωστόσο, η διαδικασία φόρτισης / αποφόρτισης της μπαταρίας έχει τις δικές της λεπτές αποχρώσεις (ορισμένα επίπεδα ρεύματος και τάσεων). Εάν αγνοήσετε αυτές τις λεπτές αποχρώσεις, η μπαταρία θα αποτύχει απλά σε σύντομο χρονικό διάστημα.

Προκειμένου να μην έχουμε τόσο θλιβερές συνέπειες, έχει σχεδιαστεί μια μονάδα που ονομάζεται ελεγκτής φόρτισης για μια ηλιακή μπαταρία.

Εκτός από την παρακολούθηση του επιπέδου φόρτισης της μπαταρίας, η μονάδα παρακολουθεί επίσης την κατανάλωση ενέργειας. Ανάλογα με τον βαθμό εκφόρτισης, το κύκλωμα ελεγκτή φόρτισης μπαταρίας από την ηλιακή μπαταρία ρυθμίζει και ρυθμίζει το επίπεδο ρεύματος που απαιτείται για την αρχική και την επακόλουθη φόρτιση.

Ανάλογα με τη χωρητικότητα του ηλιακού ελεγκτή φόρτισης μπαταρίας, τα σχέδια αυτών των συσκευών μπορούν να έχουν πολύ διαφορετικές διαμορφώσεις.

Σε γενικές γραμμές, με απλούς όρους, η μονάδα παρέχει μια ξέγνοιαστη «ζωή» για την μπαταρία, η οποία συσσωρεύει περιοδικά και απελευθερώνει ενέργεια σε καταναλωτικές συσκευές.

Γιατί ο έλεγχος φόρτισης και πώς λειτουργεί ένας ελεγκτής ηλιακής φόρτισης;

Κύριοι λόγοι:

1. Θα επιτρέψει στην μπαταρία να λειτουργεί περισσότερο! Η υπερφόρτιση μπορεί να προκαλέσει έκρηξη.
2. Κάθε μπαταρία λειτουργεί σε μια συγκεκριμένη τάση. Ο ελεγκτής σάς επιτρέπει να επιλέξετε το επιθυμητό U.

Επίσης, ο ελεγκτής φόρτισης αποσυνδέει την μπαταρία από συσκευές κατανάλωσης εάν είναι πολύ χαμηλή. Επιπλέον, αποσυνδέει την μπαταρία από το ηλιακό στοιχείο εάν είναι πλήρως φορτισμένη.

Έτσι, η ασφάλιση συμβαίνει και το σύστημα γίνεται ασφαλέστερο.

Η αρχή της λειτουργίας είναι εξαιρετικά απλή. Η συσκευή βοηθά στη διατήρηση της ισορροπίας και δεν επιτρέπει την πτώση ή την αύξηση της τάσης.

Τύποι ελεγκτών για φόρτιση ηλιακής μπαταρίας

1. Σπιτικό.
2. MRRT.
3. Ενεργοποίηση /
4. Υβρίδια.
5. Τύποι PWM.

Παρακάτω περιγράφουμε εν συντομία αυτές τις επιλογές για συσκευές λιθίου και άλλες μπαταρίες

Ελεγκτές DIY

Όταν έχετε εμπειρία και δεξιότητες στα ηλεκτρονικά, αυτή η συσκευή μπορεί να κατασκευαστεί ανεξάρτητα. Αλλά μια τέτοια συσκευή είναι απίθανο να έχει υψηλή απόδοση. Μια σπιτική συσκευή είναι πιθανότατα κατάλληλη εάν ο σταθμός σας έχει χαμηλή ισχύ.

Για να δημιουργήσετε αυτήν τη συσκευή φόρτισης, θα πρέπει να βρείτε το κύκλωμα της. Ωστόσο, λάβετε υπόψη ότι το περιθώριο σφάλματος πρέπει να είναι 0,1.

Εδώ είναι ένα απλό διάγραμμα.

MRRT

Δυνατότητα παρακολούθησης του υψηλότερου ορίου ισχύος φόρτισης. Μέσα στο λογισμικό υπάρχει ένας αλγόριθμος που σας επιτρέπει να παρακολουθείτε τα επίπεδα τάσης και ρεύματος. Βρίσκει μια συγκεκριμένη ισορροπία στην οποία όλη η εγκατάσταση θα λειτουργεί με τη μέγιστη απόδοση.

Η συσκευή mppt θεωρείται μία από τις καλύτερες και πιο προηγμένες σήμερα. Σε αντίθεση με το PMW, αυξάνει την αποδοτικότητα του συστήματος κατά 35%. Μια τέτοια συσκευή είναι κατάλληλη όταν έχετε πολλά ηλιακά πάνελ.

Τύπος οργάνου ON / OF

Είναι το απλούστερο προς πώληση. Δεν έχει τόσα χαρακτηριστικά όπως τα άλλα. Η συσκευή απενεργοποιεί την επαναφόρτιση της μπαταρίας μόλις η τάση αυξηθεί στο μέγιστο.

Δυστυχώς, αυτός ο τύπος ελεγκτή ηλιακής φόρτισης δεν μπορεί να φορτίσει έως και 100%. Μόλις το τρέχον άλμα στο μέγιστο, πραγματοποιείται διακοπή λειτουργίας. Ως αποτέλεσμα, μια ελλιπής φόρτιση μειώνει τη διάρκεια ζωής της.

Υβρίδια

Τα δεδομένα εφαρμόζονται στο όργανο όταν υπάρχουν δύο τύποι πηγών ενέργειας, για παράδειγμα, ο ήλιος και ο άνεμος. Ο σχεδιασμός τους βασίζεται σε PWM και MPRT. Η κύρια διαφορά του από παρόμοιες συσκευές είναι τα χαρακτηριστικά του ρεύματος και της τάσης.

Σκοπός του: να εξισώσει το φορτίο που πηγαίνει στην μπαταρία. Αυτό οφείλεται στην άνιση ροή ρεύματος από τον άνεμο των γεννητριών. Εξαιτίας αυτού, η διάρκεια ζωής της αποθήκευσης ενέργειας μπορεί να μειωθεί σημαντικά.

PWM ή PWM

Η εργασία βασίζεται στη διαμόρφωση πλάτους παλμού του ρεύματος. Επιλύει το πρόβλημα της ατελούς φόρτισης. Μειώνει το ρεύμα και έτσι αυξάνει την επαναφόρτιση έως και 100%.

Ως αποτέλεσμα της λειτουργίας pwm, δεν υπάρχει υπερθέρμανση της μπαταρίας.Ως αποτέλεσμα, αυτή η μονάδα ηλιακού ελέγχου θεωρείται πολύ αποτελεσματική.

Πώς λειτουργεί ο ελεγκτής φόρτισης μπαταρίας

Εάν δεν υπάρχει ηλιακό φως στα φωτοκύτταρα της δομής, βρίσκεται σε κατάσταση αναστολής λειτουργίας. Αφού εμφανιστούν οι ακτίνες στα στοιχεία, ο ελεγκτής βρίσκεται σε κατάσταση αναστολής λειτουργίας. Ανάβει μόνο εάν η αποθηκευμένη ενέργεια από τον ήλιο φτάσει τα 10 βολτ σε ηλεκτρικό ισοδύναμο.

Μόλις η τάση φτάσει σε αυτό το σχήμα, η συσκευή ανάβει και αρχίζει να παρέχει ρεύμα στην μπαταρία μέσω της δίοδος Schottky. Η διαδικασία φόρτισης της μπαταρίας σε αυτήν τη λειτουργία θα συνεχιστεί έως ότου η τάση που λαμβάνεται από τον ελεγκτή φτάσει τα 14 V. Εάν συμβεί αυτό, τότε θα υπάρξουν κάποιες αλλαγές στο κύκλωμα του ελεγκτή για μια ηλιακή μπαταρία 35 watt ή οποιαδήποτε άλλη. Ο ενισχυτής θα ανοίξει την πρόσβαση στο MOSFET, και οι άλλοι δύο, πιο αδύναμοι, θα είναι κλειστοί.

Αυτό θα σταματήσει τη φόρτιση της μπαταρίας. Μόλις πέσει η τάση, το κύκλωμα θα επιστρέψει στην αρχική του θέση και η φόρτιση θα συνεχιστεί. Ο χρόνος που διατίθεται για αυτήν τη λειτουργία στον ελεγκτή είναι περίπου 3 δευτερόλεπτα.

Μερικά χαρακτηριστικά των ελεγκτών ηλιακής φόρτισης

Εν κατακλείδι, πρέπει να πω για μερικά ακόμη χαρακτηριστικά των ελεγκτών φόρτισης. Στα σύγχρονα συστήματα, διαθέτουν μια σειρά προστατευτικών μέτρων για τη βελτίωση της λειτουργικής αξιοπιστίας. Σε τέτοιες συσκευές, μπορούν να εφαρμοστούν οι ακόλουθοι τύποι προστασίας:

• Ενάντια στη λανθασμένη σύνδεση πολικότητας.
• Από βραχυκυκλώματα στο φορτίο και στην είσοδο.
• Από κεραυνούς
• Υπερθέρμανση
• Από υπερβολικές τάσεις εισόδου.
• Από την αποφόρτιση της μπαταρίας τη νύχτα.

Επιπλέον, εγκαθίστανται όλα τα είδη ηλεκτρονικών ασφαλειών. Για τη διευκόλυνση της λειτουργίας των ηλιακών συστημάτων, οι ελεγκτές φορτίου έχουν οθόνες πληροφοριών. Εμφανίζουν πληροφορίες σχετικά με την κατάσταση της μπαταρίας και το σύστημα στο σύνολό του. Μπορεί να υπάρχουν δεδομένα όπως:

• Κατάσταση φόρτισης, τάση μπαταρίας.
• Ρεύμα που εκπέμπεται από φωτοκύτταρα.
• Φόρτιση μπαταρίας και ρεύμα φόρτισης.
• Αμπέρ-ώρες αποθηκεύονται και δωρίζονται.

Η οθόνη μπορεί επίσης να εμφανίσει ένα μήνυμα σχετικά με μια χαμηλή φόρτιση, μια προειδοποίηση για διακοπή ρεύματος στο φορτίο.

Ορισμένα μοντέλα ηλιακών ελεγκτών έχουν χρονοδιακόπτες για την ενεργοποίηση της νυχτερινής λειτουργίας. Υπάρχουν εξελιγμένες συσκευές που ελέγχουν τη λειτουργία δύο ανεξάρτητων μπαταριών. Συνήθως έχουν το πρόθεμα Duo στο όνομά τους. Αξίζει επίσης να σημειωθούν μοντέλα που μπορούν να απορρίψουν υπερβολική ενέργεια σε θερμαντικά στοιχεία.

Τα μοντέλα με διασύνδεση για σύνδεση σε υπολογιστή είναι ενδιαφέροντα. Με αυτόν τον τρόπο, είναι δυνατό να επεκταθεί σημαντικά η λειτουργικότητα της παρακολούθησης και του ελέγχου του ηλιακού συστήματος. Εάν το άρθρο αποδείχθηκε χρήσιμο για εσάς, διαδώστε τον σύνδεσμο σε αυτό στα κοινωνικά δίκτυα. Αυτό θα βοηθήσει στην ανάπτυξη του ιστότοπου. Ψηφίστε στην ψηφοφορία παρακάτω και αξιολογήστε το υλικό! Αφήστε διορθώσεις και προσθήκες στο άρθρο στα σχόλια.

Χαρακτηριστικά συσκευής

Χαμηλή κατανάλωση ενέργειας σε κατάσταση αδράνειας. Το κύκλωμα σχεδιάστηκε για μικρές έως μεσαίες μπαταρίες μολύβδου οξέος και αντλεί χαμηλό ρεύμα (5mA) όταν είναι αδρανής. Αυτό παρατείνει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.

Άμεσα διαθέσιμα συστατικά. Η συσκευή χρησιμοποιεί συμβατικά εξαρτήματα (όχι SMD) που βρίσκονται εύκολα σε καταστήματα. Τίποτα δεν χρειάζεται να αναβοσβήνει, το μόνο που χρειάζεστε είναι ένα βολτόμετρο και μια ρυθμιζόμενη τροφοδοσία για να συντονίσετε το κύκλωμα.

Η τελευταία έκδοση της συσκευής. Αυτή είναι η τρίτη έκδοση της συσκευής, επομένως τα περισσότερα από τα σφάλματα και τις αδυναμίες που υπήρχαν στις προηγούμενες εκδόσεις του φορτιστή έχουν διορθωθεί.

Ρύθμιση τάσης. Η συσκευή χρησιμοποιεί έναν παράλληλο ρυθμιστή τάσης έτσι ώστε η τάση της μπαταρίας να μην υπερβαίνει τον κανόνα, συνήθως 13,8 Volts.

Προστασία υπό τάση. Οι περισσότεροι ηλιακοί φορτιστές χρησιμοποιούν δίοδο Schottky για προστασία από διαρροή μπαταρίας στο ηλιακό πάνελ.Ένας ρυθμιστής τάσης διακλάδωσης χρησιμοποιείται όταν η μπαταρία είναι πλήρως φορτισμένη. Ένα από τα προβλήματα αυτής της προσέγγισης είναι οι απώλειες διόδων και, κατά συνέπεια, η θέρμανσή της. Για παράδειγμα, ένα ηλιακό πάνελ 100 βατ, 12V, τροφοδοτεί την μπαταρία 8Α, η πτώση τάσης σε όλη τη δίοδο Schottky θα είναι 0,4V, δηλ. η απόρριψη ισχύος είναι περίπου 3,2 Watt. Αυτό είναι, πρώτον, απώλειες, και δεύτερον, η δίοδος θα χρειαστεί ένα ψυγείο για να απομακρύνει τη θερμότητα. Το πρόβλημα είναι ότι δεν θα λειτουργήσει για τη μείωση της πτώσης τάσης, αρκετές δίοδοι που συνδέονται παράλληλα θα μειώσουν το ρεύμα, αλλά η πτώση τάσης θα παραμείνει έτσι. Στο παρακάτω διάγραμμα, αντί των συμβατικών διόδων, χρησιμοποιούνται mosfets, επομένως η ισχύς χάνεται μόνο για ενεργή αντίσταση (απώλειες αντίστασης).

Για σύγκριση, σε έναν πίνακα 100 W όταν χρησιμοποιείτε mosfets IRFZ48 (KP741A), η απώλεια ισχύος είναι μόνο 0,5 W (στο Q2). Αυτό σημαίνει λιγότερη θερμότητα και περισσότερη ενέργεια για τις μπαταρίες. Ένα άλλο σημαντικό σημείο είναι ότι τα mosfets έχουν θετικό συντελεστή θερμοκρασίας και μπορούν να συνδεθούν παράλληλα για μείωση της αντίστασης.

Το παραπάνω διάγραμμα χρησιμοποιεί μερικές μη τυπικές λύσεις.

Φόρτιση. Δεν χρησιμοποιείται δίοδος μεταξύ του ηλιακού συλλέκτη και του φορτίου, αλλά υπάρχει ένα mosfet Q2. Μια δίοδος στο mosfet επιτρέπει τη ροή ρεύματος από τον πίνακα στο φορτίο. Εάν εμφανιστεί σημαντική τάση στο Q2, τότε ανοίγει το τρανζίστορ Q3, φορτώνεται ο πυκνωτής C4, ο οποίος αναγκάζει τα op-amp U2c και U3b να ανοίξουν το mosfet του Q2. Τώρα, η πτώση τάσης υπολογίζεται σύμφωνα με το νόμο του Ohm, δηλαδή I * R, και είναι πολύ λιγότερο από ό, τι αν υπήρχε μια δίοδος εκεί. Ο πυκνωτής C4 εκκενώνεται περιοδικά μέσω των αντιστάσεων R7 και Q2. Εάν ένα ρεύμα ρέει από τον πίνακα, τότε το EMF αυτοεπαγωγής του επαγωγέα L1 αναγκάζει αμέσως το Q3 να ανοίξει. Αυτό συμβαίνει πολύ συχνά (πολλές φορές ανά δευτερόλεπτο). Στην περίπτωση που το ρεύμα πηγαίνει στον ηλιακό πίνακα, το Q2 κλείνει, αλλά το Q3 δεν ανοίγει, επειδή η δίοδος D2 περιορίζει την αυτο-επαγωγή EMF του τσοκ L1. Η δίοδος D2 μπορεί να βαθμολογηθεί για ρεύμα 1Α, αλλά κατά τη διάρκεια της δοκιμής αποδείχθηκε ότι ένα τέτοιο ρεύμα σπάνια εμφανίζεται.

Το trimmer VR1 ρυθμίζει τη μέγιστη τάση. Όταν η τάση υπερβαίνει τα 13,8V, ο ενισχυτής λειτουργίας U2d ανοίγει το mosfet του Q1 και η έξοδος από τον πίνακα "βραχυκυκλώνεται" στη γείωση. Επιπλέον, το U3b opamp απενεργοποιεί το Q2 και ούτω καθεξής. ο πίνακας αποσυνδέεται από το φορτίο. Αυτό είναι απαραίτητο επειδή το Q1, εκτός από το ηλιακό πάνελ, "βραχυκυκλώματα" το φορτίο και η μπαταρία.

Διαχείριση N-καναλιών mosfets. Τα mosfets Q2 και Q4 απαιτούν περισσότερη τάση για οδήγηση από αυτά που χρησιμοποιούνται στο κύκλωμα. Για να γίνει αυτό, το op-amp U2 με δέσιμο διόδων και πυκνωτών δημιουργεί αυξημένη τάση VH. Αυτή η τάση χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία του U3, η έξοδος της οποίας θα είναι υπέρταση. Μια δέσμη U2b και D10 διασφαλίζει τη σταθερότητα της τάσης εξόδου στα 24 volt. Με αυτήν την τάση, θα υπάρχει τάση τουλάχιστον 10V μέσω της πηγής πύλης του τρανζίστορ, επομένως η παραγωγή θερμότητας θα είναι μικρή. Συνήθως, τα N-channel mosfets έχουν πολύ χαμηλότερη αντίσταση από τα P-channel, γι 'αυτό χρησιμοποιήθηκαν σε αυτό το κύκλωμα.

Προστασία υπό τάση. Το Mosfet Q4, U3a opamp με εξωτερικό λουρί αντιστάσεων και πυκνωτών, είναι σχεδιασμένο για προστασία από την τάση. Εδώ το Q4 χρησιμοποιείται μη τυποποιημένο. Η δίοδος mosfet παρέχει σταθερή ροή ρεύματος στην μπαταρία. Όταν η τάση είναι πάνω από το καθορισμένο ελάχιστο, το mosfet είναι ανοιχτό, επιτρέποντας μια μικρή πτώση τάσης κατά τη φόρτιση της μπαταρίας, αλλά το πιο σημαντικό, επιτρέπει στο ρεύμα από την μπαταρία να ρέει στο φορτίο εάν το ηλιακό στοιχείο δεν μπορεί να παρέχει επαρκή ισχύ εξόδου. Μια ασφάλεια προστατεύει από βραχυκυκλώματα στην πλευρά του φορτίου.

Ακολουθούν εικόνες της διάταξης στοιχείων και πλακέτων τυπωμένων κυκλωμάτων.

Ρύθμιση της συσκευής. Κατά τη διάρκεια της κανονικής χρήσης της συσκευής, ο βραχυκυκλωτήρας J1 δεν πρέπει να τοποθετείται! Το D11 LED χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση. Για να διαμορφώσετε τη συσκευή, συνδέστε ένα ρυθμιζόμενο τροφοδοτικό στους ακροδέκτες "φόρτωσης".

Ρύθμιση προστασίας από τάσεις Τοποθετήστε το βραχυκυκλωτήρα J1. Στην τροφοδοσία, ρυθμίστε την τάση εξόδου στα 10,5V. Γυρίστε το trimmer VR2 αριστερόστροφα έως ότου ανάψει το LED D11. Γυρίστε το VR2 ελαφρώς δεξιόστροφα μέχρι να σβήσει το LED. Αφαιρέστε τον βραχυκυκλωτήρα J1.

Ρύθμιση της μέγιστης τάσης Στην τροφοδοσία, ρυθμίστε την τάση εξόδου στα 13,8V. Γυρίστε το trimmer VR1 δεξιόστροφα έως ότου σβήσει το LED D9. Γυρίστε το VR1 αργά αριστερόστροφα έως ότου ανάψει το LED D9.

Ο ελεγκτής έχει ρυθμιστεί. Μην ξεχάσετε να αφαιρέσετε το jumper J1!

Εάν η χωρητικότητα ολόκληρου του συστήματος είναι μικρή, τότε τα mosfets μπορούν να αντικατασταθούν με φθηνότερο IRFZ34. Και αν το σύστημα είναι πιο ισχυρό, τότε τα mosfets μπορούν να αντικατασταθούν με πιο ισχυρό IRFZ48.

Σπιτικός ελεγκτής ηλιακού πλαισίου

• το κύριο
• > Η μικρή μου εμπειρία

Ο ελεγκτής είναι πολύ απλός και αποτελείται από μόνο τέσσερα μέρη.

Αυτό είναι ένα ισχυρό τρανζίστορ (χρησιμοποιώ ένα IRFZ44N που μπορεί να χειριστεί έως και 49Amps).

Αυτοκίνητο ρελέ-ρυθμιστής με έλεγχο plus (VAZ "classic").

Αντίσταση 120kOhm.

Η δίοδος είναι πιο ισχυρή για να συγκρατεί το ρεύμα που εκπέμπεται από το ηλιακό πάνελ (για παράδειγμα, από μια γέφυρα δίοδος αυτοκινήτου).

Η αρχή της λειτουργίας είναι επίσης πολύ απλή. Γράφω για άτομα που δεν καταλαβαίνουν καθόλου τα ηλεκτρονικά, αφού εγώ ο ίδιος δεν καταλαβαίνω τίποτα γι 'αυτό.

Ο ρυθμιστής ρελέ συνδέεται με την μπαταρία, μείον τη βάση αλουμινίου (31k), συν (15k), από την επαφή (68k) το καλώδιο συνδέεται μέσω μιας αντίστασης στην πύλη του τρανζίστορ. Το τρανζίστορ έχει τρία πόδια, το πρώτο είναι η πύλη, το δεύτερο είναι η αποστράγγιση, το τρίτο είναι η πηγή. Το μείον του ηλιακού συλλέκτη συνδέεται με την πηγή και το πλεονέκτημα στην μπαταρία, από την αποστράγγιση του τρανζίστορ μείον το ηλιακό πάνελ πηγαίνει στην μπαταρία

Όταν ο ρυθμιστής ρελέ είναι συνδεδεμένος και λειτουργεί, το θετικό σήμα από (68k) ξεκλειδώνει την πύλη και το ρεύμα από το ηλιακό πλαίσιο ρέει μέσω της αποστράγγισης πηγής στην μπαταρία και όταν η τάση στην μπαταρία υπερβαίνει τα 14 βολτ, το ρελέ - ο ρυθμιστής απενεργοποιεί το συν και η πύλη του τρανζίστορ αποβάλλεται μέσω της αντίστασης που κλείνει κατά μείον, διακόπτοντας έτσι την αρνητική επαφή του ηλιακού συλλέκτη και απενεργοποιείται. Και όταν η τάση πέσει λίγο, ο ρυθμιστής ρελέ θα δώσει ξανά ένα πλεονέκτημα στην πύλη, το τρανζίστορ θα ανοίξει και πάλι το ρεύμα από τον πίνακα θα ρέει στην μπαταρία. Η δίοδος στο θετικό καλώδιο του SB είναι απαραίτητη, ώστε η μπαταρία να μην αποφορτίζεται τη νύχτα, καθώς χωρίς φως το ίδιο το ηλιακό πάνελ καταναλώνει ηλεκτρική ενέργεια.

Ακολουθεί μια οπτική απεικόνιση της σύνδεσης των στοιχείων του ελεγκτή.

Δεν είμαι καλός στα ηλεκτρονικά και ίσως υπάρχουν κάποια ελαττώματα στο κύκλωμα μου, αλλά λειτουργεί χωρίς ρυθμίσεις και λειτουργεί αμέσως, και κάνει αυτό που κάνουν οι εργοστασιακοί ελεγκτές για ηλιακούς συλλέκτες και η τιμή κόστους είναι μόνο περίπου 200 ρούβλια και μια ώρα της δουλειάς.

Παρακάτω είναι μια ακατανόητη φωτογραφία αυτού του ελεγκτή, ακριβώς έτσι, όλες οι λεπτομέρειες του ελεγκτή καθορίζονται στην περίπτωση του κουτιού. Το τρανζίστορ θερμαίνεται λίγο και το έφτιαξα σε έναν μικρό ανεμιστήρα. Παράλληλα με την αντίσταση, έβαλα ένα μικρό LED, το οποίο δείχνει τη λειτουργία του ελεγκτή. Όταν το SB είναι ενεργοποιημένο, όταν δεν είναι, αυτό σημαίνει ότι η μπαταρία είναι φορτισμένη και όταν η μπαταρία αναβοσβήνει γρήγορα, η μπαταρία είναι σχεδόν φορτισμένη και μόλις επαναφορτίζεται.

Αυτός ο ελεγκτής λειτουργεί για περισσότερο από έξι μήνες και κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου δεν υπάρχουν προβλήματα, συνδέω τα πάντα, τώρα δεν ακολουθώ την μπαταρία, όλα λειτουργούν από μόνα τους. Αυτός είναι ο δεύτερος ελεγκτής μου, ο πρώτος που συναρμολογήθηκα για τις ανεμογεννήτριες ως ρυθμιστής έρματος, δείτε για αυτό σε προηγούμενα άρθρα στην ενότητα τα σπιτικά μου προϊόντα.

Προσοχή - ο ελεγκτής δεν λειτουργεί πλήρως. Μετά από λίγο χρόνο εργασίας, κατέστη σαφές ότι το τρανζίστορ σε αυτό το κύκλωμα δεν κλείνει εντελώς και το ρεύμα συνεχίζει να ρέει στην μπαταρία ούτως ή άλλως, ακόμη και όταν ξεπεραστούν τα 14 βολτ

Ζητώ συγνώμη για το κύκλωμα που δεν λειτουργεί, εγώ ο ίδιος το χρησιμοποίησα για μεγάλο χρονικό διάστημα και σκέφτηκα ότι όλα λειτούργησαν, αλλά αποδεικνύεται ότι, και ακόμη και μετά από πλήρη φόρτιση, το ρεύμα εξακολουθεί να ρέει στην μπαταρία. Το τρανζίστορ κλείνει μόνο στα μισά όταν φτάσει τα 14 βολτ. Δεν θα αφαιρέσω ακόμα το κύκλωμα, καθώς ο χρόνος και η επιθυμία εμφανίζονται, θα ολοκληρώσω αυτόν τον ελεγκτή και θα σχεδιάσω το κύκλωμα εργασίας.
Και τώρα έχω έναν ρυθμιστή έρματος ως ελεγκτή, ο οποίος λειτουργεί τέλεια για πολύ καιρό. Μόλις η τάση υπερβεί τα 14 βολτ, το τρανζίστορ ανοίγει και ανάβει τη λάμπα, η οποία καίει όλη την υπερβολική ενέργεια. Ταυτόχρονα, υπάρχουν τώρα δύο ηλιακοί συλλέκτες και μια ανεμογεννήτρια σε αυτό το έρμα.

Τύποι

Ενεργοποίηση / Απενεργοποίηση

Αυτός ο τύπος συσκευής θεωρείται ο απλούστερος και φθηνότερος. Ο μόνος και κύριος στόχος του είναι να απενεργοποιήσει την τροφοδοσία της μπαταρίας όταν επιτευχθεί η μέγιστη τάση για να αποφευχθεί η υπερθέρμανση.

Ωστόσο, αυτός ο τύπος έχει ένα ορισμένο μειονέκτημα, το οποίο είναι πολύ νωρίς τερματισμός. Αφού φτάσετε στο μέγιστο ρεύμα, είναι απαραίτητο να διατηρήσετε τη διαδικασία φόρτισης για μερικές ώρες και αυτός ο ελεγκτής θα την απενεργοποιήσει αμέσως.

Ως αποτέλεσμα, η φόρτιση της μπαταρίας θα κυμαίνεται στο 70% του μέγιστου. Αυτό επηρεάζει αρνητικά την μπαταρία.

PWM

Αυτός ο τύπος είναι προηγμένος On / Off. Η αναβάθμιση είναι ότι διαθέτει ενσωματωμένο σύστημα διαμόρφωσης πλάτους παλμού (PWM). Αυτή η λειτουργία επέτρεψε στον ελεγκτή, όταν φτάσει στη μέγιστη τάση, να μην απενεργοποιήσει την τρέχουσα παροχή, αλλά να μειώσει την ισχύ του.

Εξαιτίας αυτού, κατέστη δυνατή η πλήρης φόρτιση της συσκευής.

MRRT

Αυτός ο τύπος θεωρείται ο πιο προηγμένος αυτήν τη στιγμή. Η ουσία του έργου του βασίζεται στο γεγονός ότι είναι σε θέση να προσδιορίσει την ακριβή τιμή της μέγιστης τάσης για μια δεδομένη μπαταρία. Παρακολουθεί συνεχώς το ρεύμα και την τάση στο σύστημα. Λόγω της συνεχούς λήψης αυτών των παραμέτρων, ο επεξεργαστής είναι σε θέση να διατηρήσει τις βέλτιστες τιμές ρεύματος και τάσης, γεγονός που σας επιτρέπει να δημιουργήσετε μέγιστη ισχύ.

Εάν συγκρίνουμε τον ελεγκτή MPPT και PWN, τότε η απόδοση του πρώτου είναι υψηλότερη κατά περίπου 20-35%.

Τύποι ελεγκτή

Ελεγκτές On / Off

Αυτά τα μοντέλα είναι τα απλούστερα ολόκληρης της κατηγορίας ελεγκτών ηλιακής φόρτισης.

Ελεγκτής φόρτισης On / Off για ηλιακά συστήματα

Τα μοντέλα On / Off έχουν σχεδιαστεί για να κλείνουν τη φόρτιση της μπαταρίας όταν επιτευχθεί το ανώτερο όριο τάσης. Αυτό είναι συνήθως 14,4 βολτ. Ως αποτέλεσμα, αποτρέπεται η υπερθέρμανση και η υπερφόρτιση.

Οι ελεγκτές On / Off δεν θα μπορούν να φορτίσουν πλήρως την μπαταρία. Σε τελική ανάλυση, εδώ ο τερματισμός λειτουργίας συμβαίνει τη στιγμή που επιτυγχάνεται το μέγιστο ρεύμα. Και η διαδικασία φόρτισης σε πλήρη χωρητικότητα πρέπει να διατηρηθεί για αρκετές ώρες. Το επίπεδο φόρτισης κατά τον τερματισμό λειτουργίας είναι περίπου 70% της ονομαστικής χωρητικότητας. Φυσικά, αυτό επηρεάζει αρνητικά την κατάσταση της μπαταρίας και μειώνει τη διάρκεια ζωής της.

Ελεγκτές PWM

Αναζητώντας μια λύση για την ατελή φόρτιση της μπαταρίας σε ένα σύστημα με συσκευές On / Off, αναπτύχθηκαν μονάδες ελέγχου με βάση την αρχή της διαμόρφωσης του πλάτους παλμού (PWM για συντομία) του ρεύματος φόρτισης. Το σημείο λειτουργίας ενός τέτοιου ελεγκτή είναι ότι μειώνει το ρεύμα φόρτισης όταν επιτευχθεί το όριο τάσης. Με αυτήν την προσέγγιση, η φόρτιση της μπαταρίας φτάνει σχεδόν το 100%. Η αποτελεσματικότητα της διαδικασίας αυξάνεται έως και 30 τοις εκατό.

Ελεγκτής φόρτισης PWM
Υπάρχουν μοντέλα PWM που μπορούν να ρυθμίσουν το ρεύμα ανάλογα με τη θερμοκρασία λειτουργίας. Αυτό έχει καλή επίδραση στην κατάσταση της μπαταρίας, η θέρμανση μειώνεται, η φόρτιση γίνεται καλύτερα αποδεκτή. Η διαδικασία ρυθμίζεται αυτόματα.
Οι ειδικοί συνιστούν τη χρήση ελεγκτών φόρτισης PWM για ηλιακούς συλλέκτες σε περιοχές όπου υπάρχει υψηλή δραστηριότητα ηλιακού φωτός.Συχνά βρίσκονται σε ηλιακά συστήματα χαμηλής ισχύος (λιγότερο από δύο κιλοβάτ). Κατά κανόνα, οι επαναφορτιζόμενες μπαταρίες μικρής χωρητικότητας λειτουργούν σε αυτές.

Οι ρυθμιστές τύπου MPPT

Οι ελεγκτές φόρτισης MPPT σήμερα είναι οι πιο προηγμένες συσκευές για τη ρύθμιση της διαδικασίας φόρτισης μιας μπαταρίας αποθήκευσης σε ηλιακά συστήματα. Αυτά τα μοντέλα αυξάνουν την αποδοτικότητα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από τους ίδιους ηλιακούς συλλέκτες. Η αρχή λειτουργίας των συσκευών MPPT βασίζεται στον καθορισμό του σημείου της μέγιστης τιμής ισχύος.

Ελεγκτής φόρτισης MPPT

Το MPPT παρακολουθεί συνεχώς το ρεύμα και την τάση στο σύστημα. Με βάση αυτά τα δεδομένα, ο μικροεπεξεργαστής υπολογίζει τη βέλτιστη αναλογία παραμέτρων προκειμένου να επιτευχθεί η μέγιστη απόδοση ισχύος. Κατά τη ρύθμιση της τάσης, λαμβάνεται υπόψη ακόμη και το στάδιο της διαδικασίας φόρτισης. Οι ηλιακοί ελεγκτές MPPT σας επιτρέπουν ακόμη και να λάβετε πολλή τάση από τις μονάδες και στη συνέχεια να τη μετατρέψετε σε βέλτιστη τάση. Βέλτιστο σημαίνει αυτό που φορτίζει πλήρως την μπαταρία.

Εάν αξιολογήσουμε το έργο του MPPT σε σύγκριση με το PWM, τότε η απόδοση του ηλιακού συστήματος θα αυξηθεί από 20 σε 35 τοις εκατό. Τα πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν επίσης τη δυνατότητα εργασίας με τη σκίαση του ηλιακού συλλέκτη έως και 40 τοις εκατό. Λόγω της ικανότητας να διατηρείται μια τιμή υψηλής τάσης στην έξοδο του ελεγκτή, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μικρή καλωδίωση. Είναι επίσης δυνατό να τοποθετήσετε ηλιακούς συλλέκτες και τη μονάδα σε μεγαλύτερη απόσταση από ό, τι στην περίπτωση PWM.

Υβριδικοί ελεγκτές φόρτισης

Σε ορισμένες χώρες, για παράδειγμα, στις ΗΠΑ, τη Γερμανία, τη Σουηδία, τη Δανία, ένα σημαντικό μέρος της ηλεκτρικής ενέργειας παράγεται από ανεμογεννήτριες. Σε ορισμένες μικρές χώρες, η εναλλακτική ενέργεια καταλαμβάνει μεγάλο μερίδιο στα ενεργειακά δίκτυα αυτών των κρατών. Ως μέρος των αιολικών συστημάτων, υπάρχουν επίσης συσκευές για τον έλεγχο της διαδικασίας φόρτισης. Εάν η μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι μια συνδυασμένη έκδοση μιας ανεμογεννήτριας και ηλιακών συλλεκτών, τότε χρησιμοποιούνται υβριδικοί ελεγκτές.

Υβριδικός ελεγκτής
Αυτές οι συσκευές μπορούν να κατασκευαστούν με κύκλωμα MPPT ή PWM. Η κύρια διαφορά είναι ότι χρησιμοποιούν διαφορετικά χαρακτηριστικά βολτ-αμπέρ. Κατά τη λειτουργία, οι ανεμογεννήτριες παράγουν πολύ άνιση παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Το αποτέλεσμα είναι ένα ανώμαλο φορτίο στις μπαταρίες και αγχωτική λειτουργία. Το καθήκον του υβριδικού ελεγκτή είναι η εκκένωση υπερβολικής ενέργειας. Για αυτό, κατά κανόνα, χρησιμοποιούνται ειδικά θερμαντικά στοιχεία.

Σπιτικοί ελεγκτές

Οι άνθρωποι που κατανοούν την ηλεκτρολογία συχνά κατασκευάζουν ελεγκτές φόρτισης για τις ανεμογεννήτριες και τους ηλιακούς συλλέκτες. Η λειτουργικότητα τέτοιων μοντέλων είναι συχνά κατώτερη ως προς την αποδοτικότητα και το χαρακτηριστικό των εργοστασιακών συσκευών. Ωστόσο, σε μικρές εγκαταστάσεις, η ισχύς ενός σπιτικού ελεγκτή είναι αρκετά.

Σπιτικός ελεγκτής ηλιακής φόρτισης

Όταν δημιουργείτε έναν ελεγκτή φόρτισης με τα χέρια σας, θα πρέπει να θυμάστε ότι η συνολική ισχύς πρέπει να πληροί την ακόλουθη προϋπόθεση: 1.2P ≤ I * U. I είναι το ρεύμα εξόδου του ελεγκτή, το U είναι η τάση κατά την αποφόρτιση της μπαταρίας.

Υπάρχουν αρκετά σπιτικά κυκλώματα ελεγκτή. Μπορείτε να τα αναζητήσετε στα κατάλληλα φόρουμ στο διαδίκτυο. Εδώ πρέπει να ειπωθεί μόνο για ορισμένες γενικές απαιτήσεις για μια τέτοια συσκευή:

• Η τάση φόρτισης πρέπει να είναι 13,8 βολτ και ποικίλλει ανάλογα με το ονομαστικό ρεύμα.
• Η τάση στην οποία η φόρτιση είναι απενεργοποιημένη (11 βολτ). Αυτή η τιμή πρέπει να είναι διαμορφώσιμη.
• Η τάση στην οποία ενεργοποιείται η φόρτιση είναι 12,5 volt.

Έτσι, εάν αποφασίσετε να συναρμολογήσετε ένα ηλιακό σύστημα με τα χέρια σας, θα πρέπει να αρχίσετε να δημιουργείτε έναν ελεγκτή φόρτισης. Δεν μπορείτε να το κάνετε χωρίς αυτό όταν χρησιμοποιείτε ηλιακούς συλλέκτες και ανεμογεννήτριες.

Επιλογές επιλογής

Υπάρχουν μόνο δύο κριτήρια επιλογής:

1. Το πρώτο και πολύ σημαντικό σημείο είναι η εισερχόμενη τάση. Το μέγιστο αυτής της ένδειξης πρέπει να είναι υψηλότερο κατά περίπου 20% της τάσης ανοιχτού κυκλώματος της ηλιακής μπαταρίας.
2. Το δεύτερο κριτήριο είναι το ονομαστικό ρεύμα. Εάν έχει επιλεγεί ο τύπος PWN, τότε το ονομαστικό του ρεύμα πρέπει να είναι υψηλότερο από το ρεύμα βραχυκυκλώματος της μπαταρίας κατά περίπου 10%. Εάν επιλεγεί το MPPT, τότε το κύριο χαρακτηριστικό του είναι η ισχύς. Αυτή η παράμετρος πρέπει να είναι μεγαλύτερη από την τάση ολόκληρου του συστήματος πολλαπλασιαζόμενη με το ονομαστικό ρεύμα του συστήματος. Για υπολογισμούς, η τάση λαμβάνεται με αποφορτισμένες μπαταρίες.

Τρόποι σύνδεσης ελεγκτών

Λαμβάνοντας υπόψη το θέμα των συνδέσεων, πρέπει να σημειωθεί αμέσως: για την εγκατάσταση κάθε μεμονωμένης συσκευής, ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα είναι η εργασία με μια συγκεκριμένη σειρά ηλιακών συλλεκτών.

Έτσι, για παράδειγμα, εάν χρησιμοποιείται ελεγκτής που έχει σχεδιαστεί για μέγιστη τάση εισόδου 100 βολτ, μια σειρά ηλιακών συλλεκτών θα πρέπει να εξάγει τάση όχι μεγαλύτερη από αυτήν την τιμή.

Οποιαδήποτε μονάδα ηλιακής ενέργειας λειτουργεί σύμφωνα με τον κανόνα της ισορροπίας μεταξύ των τάσεων εξόδου και εισόδου του πρώτου σταδίου. Το ανώτερο όριο τάσης του ελεγκτή πρέπει να ταιριάζει με το ανώτερο όριο τάσης του πίνακα

Πριν συνδέσετε τη συσκευή, είναι απαραίτητο να προσδιορίσετε τη θέση της φυσικής εγκατάστασής της. Σύμφωνα με τους κανόνες, ο τόπος εγκατάστασης πρέπει να επιλέγεται σε ξηρούς, καλά αεριζόμενους χώρους. Εξαιρείται η παρουσία εύφλεκτων υλικών κοντά στη συσκευή.

Η παρουσία πηγών δόνησης, θερμότητας και υγρασίας σε άμεση γειτνίαση με τη συσκευή είναι απαράδεκτη. Ο χώρος εγκατάστασης πρέπει να προστατεύεται από ατμοσφαιρική βροχόπτωση και άμεσο ηλιακό φως.

Τεχνική για τη σύνδεση μοντέλων PWM

Σχεδόν όλοι οι κατασκευαστές ελεγκτών PWM απαιτούν μια ακριβή ακολουθία συσκευών σύνδεσης.

Η τεχνική σύνδεσης ελεγκτών PWM με περιφερειακές συσκευές δεν είναι ιδιαίτερα δύσκολη. Κάθε πλακέτα είναι εξοπλισμένη με επισημασμένους ακροδέκτες. Εδώ πρέπει απλώς να ακολουθήσετε τη σειρά των ενεργειών.

Οι περιφερειακές συσκευές πρέπει να συνδέονται πλήρως σύμφωνα με τις ονομασίες των τερματικών επαφής:

1. Συνδέστε τα καλώδια της μπαταρίας στους ακροδέκτες της συσκευής σύμφωνα με την υποδεικνυόμενη πολικότητα.
2. Ενεργοποιήστε την προστατευτική ασφάλεια απευθείας στο σημείο επαφής του θετικού καλωδίου.
3. Στις επαφές του ελεγκτή που προορίζονται για το ηλιακό πάνελ, στερεώστε τους αγωγούς που βγαίνουν από τα ηλιακά πάνελ. Παρατηρήστε την πολικότητα.
4. Συνδέστε μια δοκιμαστική λυχνία κατάλληλης τάσης (συνήθως 12 / 24V) στους ακροδέκτες φόρτωσης της συσκευής.

Η καθορισμένη ακολουθία δεν πρέπει να παραβιάζεται. Για παράδειγμα, απαγορεύεται αυστηρά η σύνδεση ηλιακών συλλεκτών όταν η μπαταρία δεν είναι συνδεδεμένη. Με τέτοιες ενέργειες, ο χρήστης διατρέχει τον κίνδυνο να "κάψει" τη συσκευή. Αυτό το υλικό περιγράφει με μεγαλύτερη λεπτομέρεια το διάγραμμα συναρμολόγησης ηλιακών κυψελών με μπαταρία.

Επίσης, για τους ελεγκτές σειράς PWM, είναι απαράδεκτο να συνδέσετε έναν μετατροπέα τάσης στους ακροδέκτες φορτίου του ελεγκτή. Ο μετατροπέας πρέπει να συνδεθεί απευθείας στους ακροδέκτες της μπαταρίας.

Διαδικασία σύνδεσης συσκευών MPPT

Οι γενικές απαιτήσεις για φυσική εγκατάσταση για αυτόν τον τύπο συσκευών δεν διαφέρουν από τα προηγούμενα συστήματα. Ωστόσο, η τεχνολογική ρύθμιση είναι συχνά κάπως διαφορετική, καθώς οι ελεγκτές MPPT θεωρούνται συχνά πιο ισχυρές συσκευές.

Για ελεγκτές σχεδιασμένους για υψηλά επίπεδα ισχύος, συνιστάται η χρήση καλωδίων μεγάλων διατομών, εξοπλισμένων με μεταλλικούς τερματιστές, στις συνδέσεις κυκλώματος ισχύος.

Για παράδειγμα, για συστήματα υψηλής ισχύος, αυτές οι απαιτήσεις συμπληρώνονται από το γεγονός ότι οι κατασκευαστές συνιστούν τη λήψη καλωδίου για γραμμές σύνδεσης ισχύος σχεδιασμένες για πυκνότητα ρεύματος τουλάχιστον 4 A / mm2. Δηλαδή, για έναν ελεγκτή με ρεύμα 60 Α, απαιτείται ένα καλώδιο για να συνδεθεί σε μια μπαταρία με διατομή τουλάχιστον 20 mm2.

Τα καλώδια σύνδεσης πρέπει να είναι εφοδιασμένα με χάλκινες προεξοχές, σφιχτά πτυχωμένες με ειδικό εργαλείο. Οι αρνητικοί ακροδέκτες του ηλιακού συλλέκτη και της μπαταρίας πρέπει να είναι εφοδιασμένοι με προσαρμογείς ασφάλειας και διακόπτη.

Αυτή η προσέγγιση εξαλείφει τις απώλειες ενέργειας και διασφαλίζει την ασφαλή λειτουργία της εγκατάστασης.

Μπλοκ διάγραμμα για τη σύνδεση ενός ισχυρού ελεγκτή MPPT: 1 - ηλιακό πάνελ. 2 - Ελεγκτής MPPT. 3 - μπλοκ τερματικού 4.5 - ασφάλειες 6 - διακόπτης ισχύος ελεγκτή. 7.8 - λεωφορείο εδάφους

Πριν συνδέσετε τα ηλιακά πάνελ στη συσκευή, βεβαιωθείτε ότι η τάση στους ακροδέκτες ταιριάζει ή είναι μικρότερη από την τάση που επιτρέπεται να εφαρμοστεί στην είσοδο του ελεγκτή.

Σύνδεση περιφερειακών με τη συσκευή MTTP:

1. Τοποθετήστε τους διακόπτες του πίνακα και της μπαταρίας στη θέση απενεργοποίησης.
2. Αφαιρέστε τις ασφάλειες του πίνακα και της μπαταρίας.
3. Συνδέστε το καλώδιο από τους ακροδέκτες της μπαταρίας στους ακροδέκτες του ελεγκτή για την μπαταρία.
4. Συνδέστε τα καλώδια του ηλιακού συλλέκτη με τους ακροδέκτες του ελεγκτή με την κατάλληλη πινακίδα.
5. Συνδέστε ένα καλώδιο μεταξύ του ακροδέκτη γείωσης και του διαύλου γείωσης.
6. Τοποθετήστε τον αισθητήρα θερμοκρασίας στον ελεγκτή σύμφωνα με τις οδηγίες.

Μετά από αυτά τα βήματα, είναι απαραίτητο να τοποθετήσετε τη ασφάλεια της μπαταρίας που αφαιρέθηκε προηγουμένως και να γυρίσετε το διακόπτη στη θέση "on". Το σήμα ανίχνευσης μπαταρίας θα εμφανιστεί στην οθόνη του ελεγκτή.

Στη συνέχεια, μετά από μια μικρή παύση (1-2 λεπτά), αντικαταστήστε την ασφάλεια του ηλιακού πλαισίου που αφαιρέσατε προηγουμένως και γυρίστε το διακόπτη του πίνακα στη θέση "on".

Η οθόνη του οργάνου θα δείξει την τιμή τάσης του ηλιακού συλλέκτη. Αυτή η στιγμή μαρτυρεί την επιτυχή έναρξη λειτουργίας του ηλιακού σταθμού σε λειτουργία.

Σπιτικός ελεγκτής: χαρακτηριστικά, αξεσουάρ

Η συσκευή έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί μόνο με ένα ηλιακό πάνελ, το οποίο παράγει ρεύμα με ισχύ που δεν υπερβαίνει τα 4 A. Η χωρητικότητα της μπαταρίας, η οποία φορτίζεται από τον ελεγκτή, είναι 3.000 A * h.

Για να κατασκευάσετε τον ελεγκτή, πρέπει να προετοιμάσετε τα ακόλουθα στοιχεία:

• 2 μικροκυκλώματα: LM385-2.5 και TLC271 (είναι ένας λειτουργικός ενισχυτής).
• 3 πυκνωτές: Οι C1 και C2 είναι χαμηλής ισχύος, έχουν 100n. Το C3 έχει χωρητικότητα 1000u, με ονομαστική τιμή 16 V.
• 1 ενδεικτική λυχνία LED (D1).
• 1 δίοδος Schottky
• 1 δίοδος SB540. Αντ 'αυτού, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιαδήποτε δίοδο, το κύριο πράγμα είναι ότι μπορεί να αντέξει το μέγιστο ρεύμα της ηλιακής μπαταρίας.
• 3 τρανζίστορ: BUZ11 (Q1), BC548 (Q2), BC556 (Q3);
• 10 αντιστάσεις (R1 - 1k5, R2 - 100, R3 - 68k, R4 και R5 - 10k, R6 - 220k, R7 - 100k, R8 - 92k, R9 - 10k, R10 - 92k). Μπορούν όλοι να είναι 5%. Εάν θέλετε μεγαλύτερη ακρίβεια, τότε μπορείτε να πάρετε 1% αντιστάσεις.

Πώς μπορώ να αντικαταστήσω ορισμένα στοιχεία

Οποιοδήποτε από αυτά τα στοιχεία μπορεί να αντικατασταθεί. Κατά την εγκατάσταση άλλων κυκλωμάτων, πρέπει να σκεφτείτε να αλλάξετε την χωρητικότητα του πυκνωτή C2 και να επιλέξετε την πόλωση του τρανζίστορ Q3.

Αντί για τρανζίστορ MOSFET, μπορείτε να εγκαταστήσετε οποιοδήποτε άλλο. Το στοιχείο πρέπει να έχει χαμηλή αντίσταση ανοιχτού καναλιού. Είναι καλύτερα να μην αντικαταστήσετε τη δίοδο Schottky. Μπορείτε να εγκαταστήσετε μια κανονική δίοδο, αλλά πρέπει να τοποθετηθεί σωστά.

Οι αντιστάσεις R8, R10 είναι 92 kOhm. Αυτή η τιμή δεν είναι τυπική. Εξαιτίας αυτού, τέτοιες αντιστάσεις είναι δύσκολο να βρεθούν. Η πλήρης αντικατάστασή τους μπορεί να είναι δύο αντιστάσεις με 82 και 10 kOhm. Πρέπει να περιλαμβάνονται στη σειρά.

Εάν ο ελεγκτής δεν θα χρησιμοποιηθεί σε εχθρικό περιβάλλον, μπορείτε να εγκαταστήσετε μια αντίσταση κοπής. Επιτρέπει τον έλεγχο της τάσης. Δεν θα λειτουργήσει για μεγάλο χρονικό διάστημα σε ένα επιθετικό περιβάλλον.

Εάν είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε έναν ελεγκτή για ισχυρότερα πάνελ, είναι απαραίτητο να αντικαταστήσετε το τρανζίστορ MOSFET και τη δίοδο με πιο ισχυρά ανάλογα. Δεν χρειάζεται να αλλάξετε όλα τα άλλα στοιχεία. Δεν έχει νόημα να εγκαταστήσετε μια ψύκτρα για να ρυθμίσετε το 4 A. Με την εγκατάσταση του MOSFET σε ένα κατάλληλο ψύκτρα, η συσκευή θα μπορεί να λειτουργεί με έναν πιο αποτελεσματικό πίνακα.

Αρχή λειτουργίας

Ελλείψει ρεύματος από την ηλιακή μπαταρία, ο ελεγκτής βρίσκεται σε κατάσταση αναστολής λειτουργίας. Δεν χρησιμοποιεί κανένα μαλλί μπαταρίας. Αφού χτυπήσει τις ακτίνες του ήλιου στον πίνακα, το ηλεκτρικό ρεύμα αρχίζει να ρέει στον ελεγκτή. Θα πρέπει να ενεργοποιηθεί. Ωστόσο, η ενδεικτική λυχνία LED μαζί με 2 αδύναμα τρανζίστορ ανάβει μόνο όταν η τάση φτάσει τα 10 V.

Μετά την επίτευξη αυτής της τάσης, το ρεύμα θα ρέει μέσω της δίοδος Schottky στην μπαταρία. Εάν η τάση αυξηθεί στα 14 V, ο ενισχυτής U1 θα αρχίσει να λειτουργεί, ο οποίος θα ενεργοποιήσει το MOSFET. Ως αποτέλεσμα, το LED θα σβήσει και δύο τρανζίστορ χαμηλής ισχύος θα κλείσουν. Η μπαταρία δεν θα φορτιστεί. Αυτή τη στιγμή, το C2 θα αποφορτιστεί. Κατά μέσο όρο, αυτό διαρκεί 3 δευτερόλεπτα. Μετά την εκφόρτιση του πυκνωτή C2, η υστέρηση του U1 θα ξεπεραστεί, το MOSFET θα κλείσει, η μπαταρία θα αρχίσει να φορτίζει. Η φόρτιση θα συνεχιστεί μέχρι να αυξηθεί η τάση στο επίπεδο μεταγωγής.

Η φόρτιση πραγματοποιείται περιοδικά. Επιπλέον, η διάρκειά της εξαρτάται από το τι είναι το ρεύμα φόρτισης της μπαταρίας και πόσο ισχυρές είναι οι συσκευές που είναι συνδεδεμένες σε αυτήν. Η φόρτιση συνεχίζεται έως ότου η τάση φτάσει τα 14 V.

Το κύκλωμα ενεργοποιείται σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα. Η συμπερίληψή του επηρεάζεται από το χρόνο φόρτισης του C2 με ρεύμα που περιορίζει το τρανζίστορ Q3. Το ρεύμα δεν μπορεί να είναι μεγαλύτερο από 40 mA.