Solenergi er så langt begrenset (på husholdningsnivå) til opprettelse av fotovoltaiske paneler med relativt lav effekt. Men uavhengig av utformingen av den solcelleomformeren for solens lys til strøm, er denne enheten utstyrt med en modul kalt solenergikontrollen.
Faktisk inkluderer et installasjonsskjema for solcellebatteri et lagringsbatteri - en lagringsenhet for energi mottatt fra et solcellepanel. Det er denne sekundære energikilden som primært betjenes av kontrolleren.
I artikkelen vi presenterer, vil vi forstå enheten og prinsippene for drift av denne enheten, og også vurdere hvordan du kobler den til.
Solenergikontrollere
Den elektroniske modulen, kalt kontrolleren for solbatteriet, er designet for å utføre en rekke kontrollfunksjoner i prosessen med å lade / tømme solbatteriet.
Når sollys faller på overflaten til et solcellepanel installert, for eksempel på taket av et hus, blir dette lyset omgjort til elektrisk strøm av fotocellene til enheten.
bildegalleri
Foto fra
Kontrolleren er en obligatorisk komponent i en solstasjon som genererer en elektrisk strøm fra sollyset
Eiere av private minikraftverk og de som ønsker å anskaffe et solcelleanlegg blir nå presentert med to typer kontrollere: PWM (eller PWM) og MPPT
PWM-kontrollere gir lading med flere trinn. Med deres hjelp utføres fylling, justering, absorpsjon og støtte av ladningen.
Rimelige modeller av kontrollere for solenergiinstallasjoner er utstyrt med LED-indikatorer som lar deg overvåke ytelsen og den tekniske tilstanden til batteriet
MPPT (maksimal sporing av effektpunkter) - kontrollere av et høyere nivå og pris. De sørger for sporing av det maksimale effektpunktet
For små solkraftverk, som inkluderer ett eller to paneler, er mulighetene til PWM-kontrollere (PWM) tilstrekkelige
Begge typer kontrollere, så vel som batterier koblet til kretsen, må installeres innendørs, siden designen deres har temperaturfølsomme sensorer
Det er ikke nødvendig å kjøpe en kontroller hvis du kjøper en integrert solstasjon. I det isolerte foringsrøret er det et helt sett med enheter som kreves for prosessering og lagring av strøm
Kontrollere for solcellepaneler
Kontroll med bred pulsmodulering
Flernivå batterilader
Budsjettmodell med LED-indikatorer
Kontrolleren for MRPT solstasjon
Liten heliostasjon for å gi
Koble solcellepaneler til utstyret
Et kompleks av solcellepaneler og utstyr
Mottatt energi kunne faktisk leveres direkte til lagringsbatteriet. Imidlertid har prosessen med å lade / ut et batteri sine egne finesser (visse nivåer av strømmer og spenninger). Hvis du forsømmer disse finessene, vil batteriet i en kort periode bare svikte.
For ikke å få så triste konsekvenser, kalles en modul en ladingskontroller for solbatteriet.
I tillegg til å overvåke batterinivået, overvåker modulen også energiforbruket. Avhengig av utladningsgrad, regulerer og kretser batteriladningskontrolleren fra solbatteriet det gjeldende nivået for den første og påfølgende lading.
Avhengig av kapasiteten til batteriladekontrolleren til solkraftverket, kan designene til disse enhetene ha en veldig annen konfigurasjon
Generelt, på enkle vilkår, gir modulen en bekymringsløs "levetid" for batteriet, som periodevis akkumuleres og gir energi til forbrukerenheter.
Praktiske typer
På industrielt nivå er to typer elektroniske enheter blitt lansert og blir produsert, og utførelsen er egnet for installasjon i kretsen for solenergisystem:
- PWM-serienheter.
- MPPT-serienheter.
Den første typen kontroller for et solbatteri kan kalles en "gammel mann." Slike ordninger ble utviklet og satt i drift ved begynnelsen av utviklingen av sol- og vindkraft.
Prinsippet for drift av PWM-kontrollkretsen er basert på pulsbreddemodulasjonsalgoritmer. Funksjonaliteten til slike enheter er noe underordnet de mer avanserte enhetene i MPPT-serien, men generelt fungerer de også ganske effektivt.
En av de mest populære modellene i solcelleladingssystemet for solstasjonens batteriladningskontroller, til tross for at enhetskretsen er laget med PWM-teknologi, som anses å være foreldet
Motiver som bruker Maksimal Power Point Tracking-teknologi (sporing av maksimal effektgrense), kjennetegnes ved en moderne tilnærming til kretsløsninger, gir større funksjonalitet.
Men hvis du sammenligner begge typer kontroller og dessuten med en skjevhet mot den innenlandske sfære, ser ikke MPPT-enheter i regnbuelyset der de tradisjonelt annonseres.
MPPT-type kontroller:
- har en høyere kostnad;
- har en sofistikert tuningalgoritme;
- gir effektøkning bare på paneler i et stort område.
Denne typen utstyr er mer egnet for globale solenergisystemer.
Kontroller designet for drift som en del av byggingen av et solkraftverk. Er en representant for MPPT-klassen av enheter - mer avansert og effektiv
Det er mer lønnsomt å kjøpe og betjene PWM-kontrolleren (PWM) med samme effekt for behovene til en vanlig bruker fra et husholdningsmiljø, som vanligvis har paneler med små arealer.
Blokkdiagrammer over kontrollere
Skjematiske diagrammer over PWM- og MPPT-kontrollerne for å ta hensyn til deres trangsynte utseende - dette er et for komplisert øyeblikk, kombinert med en subtil forståelse av elektronikk. Derfor er det logisk å kun vurdere strukturelle ordninger. Denne tilnærmingen er forståelig for et bredt spekter av individer.
Alternativ 1 - PWM-enheter
Spenningen fra solcellepanelet gjennom to ledere (pluss og minus) kommer til stabiliseringselementet og den delende motstandskjeden. På grunn av dette kretsstykket oppnås potensiell utjevning av inngangsspenningen, og til en viss grad organiserer de beskyttelsen av regulatorinngangen mot å overskride inngangsspenningsgrensen.
Det skal understrekes her: hver enkelt modell av enheten har en spesifikk grense for inngangsspenningen (angitt i dokumentasjonen).
Slik ser strukturdiagrammet for enheter basert på PWM-teknologier ut. For drift som en del av små innenlandske stasjoner gir en slik skjematisk tilnærming god effektivitet
Videre er spenningen og strømmen begrenset til den nødvendige verdien av krafttransistorer. Disse kretskomponentene styres på sin side av kontrollbrikken gjennom driverbrikken. Som et resultat stiller utgangsspenningen til paret av krafttransistorer normalverdien for spenning og strøm for batteriet.
I kretsen er det også en temperatursensor og en driver som styrer krafttransistoren, som regulerer lastkraften (beskyttelse mot dyp utladning av batteriet). Temperatursensoren overvåker oppvarmingsstatusen til viktige elementer i PWM-kontrolleren.
Vanligvis temperaturnivået inne i saken eller på radiatorene til krafttransistorer. Hvis temperaturen overskrider grensene som er angitt i innstillingene, kobler enheten fra alle aktive kraftledninger.
Alternativ 2 - MPPT-instrumenter
Kompleksiteten i ordningen i dette tilfellet skyldes dens tillegg til en rekke elementer som bygger den nødvendige kontrollalgoritmen mer nøye, basert på arbeidsforhold.
Spennings- og strømnivåer overvåkes og sammenlignes av komparatorkretser, og den maksimale utgangseffekten bestemmes ut fra sammenligningsresultatene.
Strukturelle kretsdiagram for ladekontrollere basert på MPPT-teknologier. En mer sofistikert algoritme for overvåking og kontroll av perifere enheter er allerede bemerket her.
Hovedforskjellen mellom denne typen kontrollere og PWM-enheter er at de er i stand til å justere solenergimodulen til maksimal effekt, uansett værforhold.
Kretsen for slike enheter implementerer flere kontrollmetoder:
- forstyrrelser og observasjoner;
- øke ledningsevnen;
- nåværende feie;
- konstant spenning.
Og i det endelige segmentet av den generelle handlingen, brukes også en algoritme for å sammenligne alle disse metodene.
Måter å koble kontrollere på
Tatt i betraktning emnet for tilkoblinger, bør det umiddelbart bemerkes: for installasjon av hver enkelt enhet er en karakteristisk funksjon arbeidet med en bestemt serie solcellepaneler.
Så hvis du for eksempel bruker en kontroller som er designet for en maksimal inngangsspenning på 100 volt, bør en serie solcellepaneler ikke gi mer enn denne verdien ved utgangen.
Ethvert solkraftverk fungerer i samsvar med regelen om balanse mellom utgangs- og inngangsspenningene i det første trinnet. Den øvre grensen for spenningen til kontrolleren må tilsvare den øvre grensen for spenningen til panelet
Før du kobler til enheten, er det nødvendig å bestemme stedet for den fysiske installasjonen. I henhold til reglene skal tørre, godt ventilerte rom velges som installasjonssted. Tilstedeværelsen av brennbare materialer i nærheten av enheten er utelukket.
Tilstedeværelsen av kilder til vibrasjoner, varme og fuktighet i umiddelbar nærhet av enheten er uakseptabelt. Installasjonsstedet må beskyttes mot nedbør og direkte sollys.
PWM modell tilkoblingsteknikk
Nesten alle produsenter av PWM-kontrollere må følge den eksakte sekvensen av tilkoblingsenheter.
Teknikken for å koble PWM-kontrollere til perifere enheter er ikke spesielt kompleks. Hvert brett er utstyrt med merkede terminaler. Det krever bare at du følger handlingssekvensen
Perifere enheter må være tilkoblet i full overensstemmelse med betegnelsene på kontaktterminalene:
- Koble batteriledningene på polene på batterienheten i samsvar med den angitte polariteten.
- Slå på beskyttelsessikringen direkte på kontaktpunktet til den positive ledningen.
- På kontrollerkontaktene beregnet på solcellepanelet, fikser du lederne som kommer fra solcellepanelpanelene. Observer polaritet.
- Koble en testlampe med den tilsvarende spenningen (vanligvis 12 / 24V) til terminalene på enhetens last.
Den spesifiserte sekvensen må ikke brytes. For eksempel er det strengt forbudt å koble solcellepaneler i utgangspunktet med et ikke-tilkoblet batteri. Ved slike handlinger risikerer brukeren å "brenne" enheten. Dette materialet beskriver mer detaljert monteringsskjema for solcellepaneler med et batteri.
Også for PWM-seriekontrollere er det ikke tillatt å koble en spenningsomformer til regulatorens lastterminaler. Omformeren skal kobles direkte til batteripolene.
MPPT instrumenttilkoblingsprosedyre
Generelle krav til fysisk installasjon for denne typen apparater skiller seg ikke fra tidligere systemer. Men den teknologiske installasjonen er ofte noe annerledes, siden MPPT-kontrollere ofte regnes som kraftigere enheter.
For kontroller designet for høye effektnivåer, anbefales det å bruke store tverrsnittskabler utstyrt med metallavslutninger på strømkretsforbindelser
For kraftige systemer blir disse kravene for eksempel komplementert av det faktum at produsenter anbefaler å ta en kabel for strømtilkoblingslinjer, designet for en strømtetthet på minst 4 A / mm2. Det vil si at for en kontroller for en strøm på 60 A trenger du en kabel for å koble til batteriet med et tverrsnitt på minst 20 mm2.
Tilkoblingsledninger må være utstyrt med kobberrør, tett crimpet med et spesialverktøy. De negative polene på solcellepanelet og batteriet må være utstyrt med adaptere med sikringer og brytere.
Denne tilnærmingen eliminerer energitap og sikrer sikker drift av installasjonen.
Blokkdiagram over tilkoblingen til en kraftig MPPT-kontroller: 1 - solcellepanel; 2 - MPPT-kontroller; 3 - terminalblokk; 4,5 - sikringer; 6 - kontrollbryter; 7,8 - bakken dekk
Før du kobler solcellepanelene til enheten, må du forsikre deg om at spenningen på terminalene tilsvarer eller mindre enn spenningen som er tillatt å påføre kontrolleren inngang.
Koble periferiutstyr til MTTP-enheten:
- Bryterpanel og batteri bytter til “av” -posisjon.
- Fjern beskyttelsessikringene på panelet og batteriet.
- Koble kabelen til batteripolene med kontrollterminalene for batteriet.
- Koble kabelen til terminalene på solcellepanelet med kontrollterminalene merket med tilhørende skilt.
- Koble jordterminalen til bakkebussen med en kabel.
- Installer temperatursensoren på regulatoren i henhold til instruksjonene.
Etter disse trinnene, er det nødvendig å bytte ut den tidligere fjernede batterisikringen og sette bryteren i “på” -posisjon. Et batterideteksjonssignal vises på kontrollskjermen.
Deretter, etter en kort pause (1-2 min), sett den tidligere fjernede sikringen til solcellepanelet på plass og sett panelbryteren i "på" -posisjon.
Instrumentskjermen vil vise spenningsverdien til solcellepanelet. Dette øyeblikket indikerer den vellykkede lanseringen av et solkraftverk i drift.
Bransjen produserer mangefasetterte enheter når det gjelder kretsløsninger. Derfor er det umulig å gi entydige anbefalinger om tilkobling av alle installasjoner uten unntak.
Imidlertid forblir hovedprinsippet for alle typer enheter det samme: uten å koble batteriet til kontrollbussene, er tilkobling med solcellepaneler uakseptabel. Tilsvarende krav blir presentert for inkludering i spenningsomformerkretsen. Det bør betraktes som en egen modul koblet til batteriet ved direkte kontakt.
Hvis du har den nødvendige erfaringen eller kunnskapen, kan du dele den med leserne våre. Legg igjen kommentarene i boksen nedenfor. Her kan du stille et spørsmål om emnet for artikkelen.