Vrste, funkcionalnost in uporaba solarnega regulatorja polnjenja

Solarni regulator polnjenja je v osnovi regulator napetosti ali toka, ki polni baterijo in preprečuje prekomerno polnjenje električnih celic. Usmerja napetost in tok toka od sončnih celic, ki se odpirajo v električno celico. Na splošno so plošče / plošče 12V postavljene v ogrodje 16 do 20V, tako da bodo električne celice zaradi prekomernega polnjenja poškodovane, če ni predpisa. Na splošno električne naprave za shranjevanje potrebujejo približno 14 do 14,5 V, da se popolnoma napolnijo. Solarni regulatorji polnjenja so na voljo v vseh funkcijah, stroških in velikostih. Razpon krmilnikov polnjenja je od 4,5A do 60 do 80A.

Vrste krmilnika sončnega polnilnika:

Obstajajo tri različne vrste regulatorjev sončnega naboja, in sicer:

1. Preproste eno ali dvostopenjske kontrole
2. PWM (impulzno modulirana širina)
3. Sledenje točkam največje moči (MPPT)

Preprost 1 ali 2 nadzor: Ima ranžirne tranzistorje za nadzor napetosti v enem ali dveh korakih. Ta krmilnik v bistvu samo kratkosti sončno ploščo, ko pride do določene napetosti. Njihovo glavno resnično gorivo za ohranitev tako razvpitega slovesa je njihova neomajna kakovost - nimajo toliko segmentov, zelo malo je mogoče prebiti.

PWM (modulirana širina impulza): To je tradicionalni krmilnik polnjenja, na primer antraks, modro nebo itd. To so zdaj v bistvu industrijski standardi.

Sledenje največji točki napajanja (MPPT): Regulator sončnega naboja MPPT je iskriva zvezda današnjih sončnih sistemov. Ti krmilniki resnično prepoznajo najboljšo delovno napetost in jakost razstave sončne celice ter se ujemajo z električno celico. Rezultat je dodatnih 10-30% več energije iz vašega soncu usmerjenega grozda v primerjavi s krmilnikom PWM. Običajno je vredno špekulirati za vse sončne električne sisteme nad 200 vatov.

Značilnosti solarnega regulatorja polnjenja:

• Ščiti baterijo (12V) pred prekomernim polnjenjem
• Zmanjša vzdrževanje sistema in podaljša življenjsko dobo baterije
• Prikaz samodejnega polnjenja
• Zanesljivost je velika
• 10amp do 40amp polnilnega toka
• Nadzira povratni tok

Funkcija solarnega regulatorja polnjenja:

Najpomembnejši krmilnik polnjenja v bistvu nadzira napetost naprave in odpre vezje ter ustavi polnjenje, ko napetost akumulatorja naraste na določeno raven. Več krmilnikov polnjenja je uporabljalo mehanski rele za odpiranje ali zapiranje vezja, zaustavitev ali začetek napajanja električnih naprav za shranjevanje.

Na splošno sončni sistemi uporabljajo 12V baterij. Sončne celice lahko prenašajo veliko več napetosti, kot je potrebno za polnjenje baterije. Polnilno napetost bi lahko ohranili na najboljši ravni, medtem ko se čas, potreben za popolno polnjenje električnih shranjevalnih naprav, skrajša. To sončnim sistemom omogoča optimalno stalno delo. Z večjo napetostjo v žicah od sončnih celic do krmilnika polnjenja se izguba moči v žicah bistveno zmanjša.

Regulatorji sončnega naboja lahko nadzorujejo tudi povratni pretok moči. Krmilniki polnjenja lahko ločijo, kdaj iz sončnih kolektorjev ne izvira električna energija, in odprejo vezje, ki ločuje sončne kolektorje od baterijskih naprav in ustavi povratni tok.

Solar Charge Controller

Aplikacije:

V zadnjih dneh je postopek pridobivanja električne energije iz sončne svetlobe bolj priljubljen kot drugi alternativni viri, fotonapetostni paneli pa popolnoma ne onesnažujejo in jih ni treba vzdrževati. Sledi nekaj primerov izkoriščanja sončne energije.

• Ulične luči uporabljajo fotonapetostne celice za pretvorbo sončne svetlobe v enosmerni električni naboj. Ta sistem uporablja solarni regulator polnjenja za shranjevanje enosmernega toka v baterijah in ga uporablja na številnih področjih.
• Domači sistemi uporabljajo PV modul za gospodinjske aplikacije.
• Hibridni sončni sistem uporablja več virov energije za zagotavljanje stalne rezervne oskrbe z drugimi viri.

Primer solarnega regulatorja polnjenja :

Iz spodnjega primera se v tem primeru solarna plošča uporablja za polnjenje baterije. Nabor operacijskih ojačevalnikov se uporablja za neprekinjeno spremljanje napetosti plošče in toka obremenitve. Če je baterija popolnoma napolnjena, bo indikator prikazan z zeleno lučko. Za prikaz premajhnega polnjenja, preobremenitve in stanja globokega praznjenja se uporablja komplet LED. MOSFET se uporablja kot močnostno polprevodniško stikalo s pomočjo regulatorja solarnega naboja, da se zagotovi razbremenitev v nizkem ali preobremenitvenem stanju. Ko se baterija polni, se s tranzistorjem sončna energija obide do lažne obremenitve. To bo baterijo zaščitilo pred prekomernim polnjenjem.

Ta enota opravlja 4 glavne funkcije:

• Polni baterijo.
• Prikaže, kdaj je baterija popolnoma napolnjena.
• Spremlja napetost akumulatorja in ko je najmanjša, prekine dovod tovornega stikala, da odstrani tovorni priključek.
• V primeru preobremenitve je stikalo za tovor v izklopljenem stanju, kar zagotavlja, da je obremenitev odrezana iz akumulatorja.

Blokovni diagram regulatorja sončnega naboja

Sončna plošča je zbirka sončnih celic. Sončna plošča pretvarja sončno energijo v električno energijo. Sončna plošča uporablja ohmični material za medsebojne povezave in zunanje terminale. Torej elektroni, ustvarjeni v materialu n-tipa, prehajajo skozi elektrodo do žice, povezane z baterijo. Skozi baterijo elektroni dosežejo material p-tipa. Tu se elektroni kombinirajo z luknjami. Ko je solarna plošča priključena na akumulator, se ta obnaša kot druga baterija, oba sistema pa sta zaporedoma tako kot dve serijsko povezani bateriji. Sončna plošča je v celoti sestavljena iz štirih procesnih stopenj preobremenitve, premajhne napolnjenosti akumulatorja in stanja globokega praznjenja. Izhod iz sončne celice je povezan s stikalom in od tam se izhod napaja na baterijo. In nastavitev od tam gre na stikalo za obremenitev in končno pri izhodni obremenitvi. Ta sistem je sestavljen iz 4 različnih indikacij in zaznavanja napetosti v delih, zaznavanja prekomernega polnjenja, indikacije prekomernega polnjenja, indikacije prazne baterije in zaznavanja. V primeru prekomernega polnjenja se moč iz sončne celice preko diode preusmeri na stikalo MOSFET. V primeru nizkega polnjenja je dovod do stikala MOSFET prekinjen, da je v izključenem stanju in tako izklopi napajanje tovora.

Sončna energija je najčistejši in najbolj razpoložljiv obnovljiv vir energije. Sodobna tehnologija lahko to energijo izkoristi za različne namene, vključno s proizvodnjo električne energije, zagotavljanjem svetlobe in ogrevalne vode za gospodinjske, komercialne ali industrijske namene.

Foto:

• Solar Charge Controller avtor moxiedevices