Τύποι, λειτουργικότητα και εφαρμογές ελεγκτή ηλιακής φόρτισης

Ένας ελεγκτής ηλιακής φόρτισης είναι ουσιαστικά ένας ελεγκτής τάσης ή ρεύματος για τη φόρτιση της μπαταρίας και την αποφυγή υπερφόρτισης των ηλεκτρικών κυψελών. Κατευθύνει την τάση και το ρεύμα από τα ηλιακά πάνελ που πηγαίνουν στο ηλεκτρικό στοιχείο. Σε γενικές γραμμές, 12V πίνακες / πάνελ τοποθετημένα στο διάδρομο από 16 έως 20V, οπότε αν δεν υπάρχει ρύθμιση, τα ηλεκτρικά στοιχεία θα προκαλέσουν ζημιά από την υπερφόρτιση. Γενικά, οι ηλεκτρικές συσκευές αποθήκευσης απαιτούν περίπου 14 έως 14,5V για να φορτιστούν πλήρως. Οι ελεγκτές ηλιακής φόρτισης διατίθενται σε όλες τις δυνατότητες, το κόστος και τα μεγέθη. Το εύρος των ελεγκτών φόρτισης κυμαίνεται από 4,5Α και έως 60 έως 80Α.

Τύποι ελεγκτή ηλιακού φορτιστή:

Υπάρχουν τρεις διαφορετικοί τύποι ελεγκτών ηλιακής φόρτισης, είναι:

1. Απλοί έλεγχοι 1 ή 2 σταδίων
2. PWM (διαμορφωμένο πλάτος παλμού)
3. Μέγιστη παρακολούθηση σημείου ισχύος (MPPT)

Απλοί έλεγχοι 1 ή 2: Διαθέτει τρανζίστορ διακλάδωσης για τον έλεγχο της τάσης σε ένα ή δύο βήματα. Αυτός ο ελεγκτής βασικά απλώς κλείνει το ηλιακό πλαίσιο όταν φτάσει μια συγκεκριμένη τάση. Το κύριο γνήσιο καύσιμο τους για τη διατήρηση μιας τόσο διαβόητης φήμης είναι η ακλόνητη ποιότητά τους - δεν έχουν τόσα πολλά τμήματα, υπάρχουν πολύ λίγα να σπάσουν.

PWM (Διαμορφωμένο πλάτος παλμού): Αυτός είναι ο παραδοσιακός ελεγκτής φόρτισης τύπου, για παράδειγμα, anthrax, Blue Sky και ούτω καθεξής. Αυτά είναι ουσιαστικά το βιομηχανικό πρότυπο τώρα.

Μέγιστη παρακολούθηση σημείου ισχύος (MPPT): Ο ελεγκτής ηλιακής φόρτισης MPPT είναι το αστραφτερό αστέρι των σημερινών ηλιακών συστημάτων. Αυτοί οι ελεγκτές αναγνωρίζουν πραγματικά την καλύτερη τάση λειτουργίας και την ένταση του εκθέματος του ηλιακού πλαισίου και ταιριάζουν με αυτό με την τράπεζα ηλεκτρικών στοιχείων. Το αποτέλεσμα είναι επιπλέον 10-30% περισσότερη ισχύς από το σύμπλεγμα που είναι προσανατολισμένο στον ήλιο έναντι ενός ελεγκτή PWM. Αξίζει συνήθως την κερδοσκοπία για οποιαδήποτε ηλιακά ηλεκτρικά συστήματα άνω των 200 βατ.

Χαρακτηριστικά του ελεγκτή ηλιακής φόρτισης:

• Προστατεύει την μπαταρία (12V) από την υπερφόρτιση
• Μειώνει τη συντήρηση του συστήματος και αυξάνει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας
• Αυτόματη ένδειξη φόρτισης
• Η αξιοπιστία είναι υψηλή
• 10amp έως 40amp ρεύματος φόρτισης
• Παρακολουθεί την αντίστροφη ροή

Η λειτουργία του ελεγκτή ηλιακής φόρτισης:

Ο πιο ουσιαστικός ελεγκτής φόρτισης ελέγχει βασικά την τάση της συσκευής και ανοίγει το κύκλωμα, διακόπτοντας τη φόρτιση, όταν η τάση της μπαταρίας ανεβαίνει σε ένα ορισμένο επίπεδο. Περισσότεροι ελεγκτές φόρτισης χρησιμοποίησαν ένα μηχανικό ρελέ για το άνοιγμα ή το κλείσιμο του κυκλώματος, σταματώντας ή ξεκινώντας την τροφοδοσία προς τις ηλεκτρικές συσκευές αποθήκευσης.

Γενικά, τα ηλιακά συστήματα χρησιμοποιούν 12V μπαταριών. Οι ηλιακοί συλλέκτες μπορούν να μεταφέρουν πολύ περισσότερη τάση από ό, τι είναι υποχρεωτικό για τη φόρτιση της μπαταρίας. Η τάση φόρτισης θα μπορούσε να διατηρηθεί στο καλύτερο επίπεδο, ενώ ο χρόνος που απαιτείται για την πλήρη φόρτιση των ηλεκτρικών συσκευών αποθήκευσης μειώνεται. Αυτό επιτρέπει στα ηλιακά συστήματα να λειτουργούν βέλτιστα συνεχώς. Με τη λειτουργία υψηλότερης τάσης στα καλώδια από τα ηλιακά πάνελ στον ελεγκτή φόρτισης, η απόσβεση ισχύος στα καλώδια μειώνεται ουσιαστικά.

Οι ελεγκτές ηλιακού φορτίου μπορούν επίσης να ελέγχουν την αντίστροφη ροή ισχύος. Οι ελεγκτές φόρτισης μπορούν να διακρίνουν πότε δεν προέρχεται ενέργεια από τους ηλιακούς συλλέκτες και να ανοίξει το κύκλωμα που διαχωρίζει τους ηλιακούς συλλέκτες από τις συσκευές μπαταριών και σταματά τη ροή αντίστροφης ροής.

Ελεγκτής ηλιακής φόρτισης

Εφαρμογές:

Τις τελευταίες ημέρες, η διαδικασία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από το φως του ήλιου έχει μεγαλύτερη δημοτικότητα από άλλες εναλλακτικές πηγές και τα φωτοβολταϊκά πάνελ είναι απολύτως απαλλαγμένα από ρύπανση και δεν απαιτούν υψηλή συντήρηση. Τα παρακάτω είναι μερικά παραδείγματα για το πού χρησιμοποιεί η ηλιακή ενέργεια.

• Οι φωτεινοί σηματοδότες χρησιμοποιούν φωτοβολταϊκά κύτταρα για να μετατρέψουν το ηλιακό φως σε ηλεκτρικό φορτίο DC. Αυτό το σύστημα χρησιμοποιεί έναν ελεγκτή ηλιακής φόρτισης για να αποθηκεύει DC στις μπαταρίες και το χρησιμοποιεί σε πολλές περιοχές.
• Τα οικιακά συστήματα χρησιμοποιούν μια Φ / Β μονάδα για οικιακές εφαρμογές.
• Ένα υβριδικό ηλιακό σύστημα χρησιμοποιεί πολλαπλές πηγές ενέργειας για την παροχή εφεδρικού εφοδιασμού πλήρους απασχόλησης σε άλλες πηγές.

Παράδειγμα ελεγκτή ηλιακής φόρτισης :

Από το παρακάτω παράδειγμα, σε αυτό, ένας ηλιακός συλλέκτης χρησιμοποιείται για τη φόρτιση μιας μπαταρίας. Ένα σύνολο λειτουργικών ενισχυτών χρησιμοποιείται για την παρακολούθηση της τάσης του πίνακα και του συνεχούς φορτίου. Εάν η μπαταρία είναι πλήρως φορτισμένη, θα παρέχεται ένδειξη από ένα πράσινο LED. Για να υποδείξετε την κατάσταση υπερφόρτισης, υπερφόρτωσης και βαθιάς εκφόρτισης χρησιμοποιείται ένα σύνολο LED. Ένα MOSFET χρησιμοποιείται ως διακόπτης ημιαγωγών ισχύος από τον ελεγκτή ηλιακής φόρτισης για να εξασφαλίσει το μειωμένο φορτίο σε χαμηλή κατάσταση ή σε κατάσταση υπερφόρτωσης. Η ηλιακή ενέργεια παρακάμπτεται χρησιμοποιώντας τρανζίστορ σε πλαστό φορτίο όταν η μπαταρία φορτιστεί πλήρως. Αυτό θα προστατεύσει την μπαταρία από την υπερφόρτιση.

Αυτή η μονάδα εκτελεί 4 κύριες λειτουργίες:

• Φορτίζει την μπαταρία.
• Δίνει μια ένδειξη όταν η μπαταρία είναι πλήρως φορτισμένη.
• Παρακολουθεί την τάση της μπαταρίας και όταν είναι ελάχιστη, διακόπτει την παροχή στον διακόπτη φόρτωσης για να αφαιρέσει τη σύνδεση φορτίου.
• Σε περίπτωση υπερφόρτωσης, ο διακόπτης φορτίου είναι σε κατάσταση απενεργοποίησης διασφαλίζοντας ότι το φορτίο έχει διακοπεί από την τροφοδοσία της μπαταρίας.

Διάγραμμα μπλοκ του ελεγκτή ηλιακής φόρτισης

Ένας ηλιακός συλλέκτης είναι μια συλλογή ηλιακών κυψελών. Το ηλιακό πάνελ μετατρέπει την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια. Το ηλιακό πάνελ χρησιμοποιεί υλικό Ohmic για διασυνδέσεις καθώς και για εξωτερικούς ακροδέκτες. Έτσι τα ηλεκτρόνια που δημιουργούνται στο υλικό τύπου-n περνούν μέσω του ηλεκτροδίου στο καλώδιο που είναι συνδεδεμένο με την μπαταρία. Μέσω της μπαταρίας, τα ηλεκτρόνια φτάνουν στο υλικό τύπου p. Εδώ τα ηλεκτρόνια συνδυάζονται με τις οπές. Όταν το ηλιακό πλαίσιο είναι συνδεδεμένο με την μπαταρία, συμπεριφέρεται όπως και η άλλη μπαταρία και και τα δύο συστήματα είναι σε σειρά όπως δύο μπαταρίες που συνδέονται σειριακά. Το ηλιακό πάνελ αποτελείται συνολικά από τέσσερα βήματα διαδικασίας υπερφόρτωσης, υπό φόρτιση, χαμηλή μπαταρία και κατάσταση βαθιάς εκφόρτισης. Η έξοδος από το ηλιακό πλαίσιο συνδέεται με το διακόπτη και από εκεί η έξοδος τροφοδοτείται στην μπαταρία. Και από εκεί πηγαίνει στο διακόπτη φόρτωσης και τέλος στο φορτίο εξόδου. Αυτό το σύστημα αποτελείται από 4 διαφορετικές ενδείξεις και ανίχνευση τάσης ανταλλακτικών, ανίχνευση υπερφόρτισης, ένδειξη υπερφόρτισης, ένδειξη χαμηλής μπαταρίας και ανίχνευση. Σε περίπτωση υπερφόρτισης, η ισχύς από το ηλιακό πλαίσιο παρακάμπτεται μέσω μιας διόδου στον διακόπτη MOSFET. Σε περίπτωση χαμηλής φόρτισης, η τροφοδοσία στο διακόπτη MOSFET διακόπτεται για να τον κάνει σε κατάσταση απενεργοποίησης και συνεπώς απενεργοποιήστε την παροχή ρεύματος στο φορτίο.

Η ηλιακή ενέργεια είναι η καθαρότερη και πιο διαθέσιμη ανανεώσιμη πηγή ενέργειας. Η σύγχρονη τεχνολογία μπορεί να αξιοποιήσει αυτήν την ενέργεια για διάφορες χρήσεις, συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, της παροχής φωτός και θέρμανσης νερού για οικιακές, εμπορικές ή βιομηχανικές εφαρμογές.

Δικαιώματα φωτογραφίας:

• Έλεγχος ηλιακής φόρτισης από moxiedevices