A szolár töltésszabályozó alapvetően feszültség- vagy áramszabályozó az akkumulátor töltésére és az elektromos cellák túlterhelésének megakadályozására. A napelemekről induló feszültséget és áramot az elektromos cellába irányítja. Általában 12 V-os táblák / panelek vannak kitéve a 16-20 V-os gömbtérben, így ha nincs szabályozás, akkor az elektromos cellák károsodnak a túltöltés miatt. Az elektromos tárolóeszközök teljes feltöltéséhez általában 14–14,5 V feszültség szükséges. A szolár töltésszabályozók minden szolgáltatásban, költségben és méretben rendelkezésre állnak. A töltésszabályozók tartománya 4,5A és 60-80A között van.
A szolár töltő vezérlő típusai:
Három különböző típusú szolár töltésszabályozó létezik:
- Egyszerű 1 vagy 2 fokozatú vezérlés
- PWM (impulzusszélesség modulált)
- Maximális teljesítménypont követés (MPPT)
Egyszerű 1 vagy 2 kezelőszervek: Sönttranzisztorokkal rendelkezik, amelyek egy vagy két lépésben szabályozzák a feszültséget. Ez a vezérlő alapvetően csak rövidíti a napelemet, amikor elér egy bizonyos feszültséget. Legfőbb eredeti üzemanyaguk egy ilyen hírhedt hírnév megőrzéséhez rendíthetetlen minőségük - annyira nincs sok szegmensük, nagyon kevés a megtörés.
PWM (modulált impulzusszélesség): Ez a hagyományos típusú töltésvezérlő, például lépfene, Blue Sky stb. Most lényegében ezek az ipari szabványok.
Maximális teljesítménypont követés (MPPT): Az MPPT szolár töltésszabályozó a mai napelemes rendszerek csillogó csillaga. Ezek a vezérlők valóban meghatározzák a napelemes kiállítás legjobb üzemi feszültségét és áramerősségét, és ezt összehangolják az elektromos cellabankkal. Az eredmény 10-30% -kal több energiát jelent a naporientált fürtből, mint egy PWM vezérlő. Általában érdemes spekulálni bármely 200 watt feletti szolár elektromos rendszerrel.
A szolár töltésvezérlő jellemzői:
- Védi az akkumulátort (12 V) a túltöltéstől
- Csökkenti a rendszer karbantartását és növeli az akkumulátor élettartamát
- Automatikus töltésjelzés
- A megbízhatóság magas
- 10 és 40 óra közötti töltési áram
- Figyeli a fordított áram áramlását
A Solar Charge Controller funkciója:
A leglényegesebb töltésszabályozó alapvetően vezérli az eszköz feszültségét, és megnyitja az áramkört, megállítva a töltést, amikor az akkumulátor feszültsége egy bizonyos szintre emelkedik. Több töltésszabályozó mechanikus relét használt az áramkör kinyitására vagy kikapcsolására, az elektromos tárolók felé történő áramellátás leállítására vagy megkezdésére.
A napenergia-rendszerek általában 12 V-os elemeket használnak. A napelemek sokkal nagyobb feszültséget képesek továbbítani, mint amennyire az akkumulátor töltésére van szükség. A töltési feszültséget a legjobb szinten lehet tartani, miközben csökken az elektromos tárolóeszközök teljes feltöltéséhez szükséges idő. Ez lehetővé teszi a napelemes rendszerek optimális állandó működését. A napelemektől a töltésszabályozóig terjedő vezetékekben nagyobb feszültséget vezetve a vezetékek teljesítményének eloszlása alapvetően csökken.
A szolár töltésszabályozók a fordított áramlást is szabályozhatják. A töltésszabályozók meg tudják különböztetni, ha a napelemekből nem származik áram, és kinyitják az áramkört, amely elválasztja a napelemeket az akkumulátortól, és leállítja a fordított áram áramlását.
Napelemes töltésvezérlő
Alkalmazások:
Az elmúlt napokban a napfényből történő villamosenergia-termelés folyamata nagyobb népszerűségnek örvend, mint más alternatív források, és a fotovoltaikus panelek teljesen szennyezésmentesek, és nem igényelnek nagy karbantartást. Az alábbiakban bemutatunk néhány példát arra, hogy hol hasznosul a napenergia.
- Az utcai lámpák fotovoltaikus cellák segítségével alakítják át a napfényt egyenáramú elektromos töltéssé. Ez a rendszer szolár töltésszabályozóval tárolja az egyenáramot az akkumulátorokban, és számos területen használja.
- Az otthoni rendszerek PV-modult használnak a háztartási alkalmazásokhoz.
- A hibrid szolárrendszer több energiaforráshoz használ teljes munkaidős tartalékellátást más forrásokhoz.
Példa a szolár töltésvezérlőre :
Az alábbi példa szerint ebben egy napelemet használnak az akkumulátor feltöltésére. Műveleti erősítők készletét használják a panel feszültségének és terhelési áramának folyamatos ellenőrzésére. Ha az akkumulátor teljesen fel van töltve, akkor egy zöld LED jelzi. Az alacsony töltés, a túlterhelés és a mélykisütés állapotának jelzésére egy sor LED-et használnak. A szolár töltésvezérlő egy MOSFET-et használ félvezető kapcsolóként, hogy biztosítsa a vágott terhelést alacsony vagy túlterhelés esetén. A napenergiát egy tranzisztor segítségével megkerülik egy álterhelésig, amikor az akkumulátor teljesen feltöltődik. Ez megvédi az akkumulátort a túltöltéstől.
Ez az egység 4 fő funkciót lát el:
- Tölti az akkumulátort.
- Jelzi, ha az akkumulátor teljesen fel van töltve.
- Figyeli az akkumulátor feszültségét, és amikor az minimális, akkor megszakítja a töltőkapcsoló tápellátását a terhelés csatlakozásának megszüntetése érdekében.
- Túlterhelés esetén a töltőkapcsoló kikapcsolt állapotban van, biztosítva a terhelés elszakadását az akkumulátorellátástól.
A szolár töltésvezérlő blokkvázlata
A napelem egy napelemek gyűjteménye. A napelem átalakítja a napenergiát elektromos energiává. A napelem Ohm anyagot használ az összekapcsolásokhoz, valamint a külső terminálokhoz. Tehát az n típusú anyagban létrehozott elektronok átjutnak az elektródán az akkumulátorhoz csatlakoztatott vezetékre. Az akkumulátoron keresztül az elektronok eljutnak a p-típusú anyaghoz. Itt az elektronok egyesülnek a furatokkal. Ha a napelem az akkumulátorhoz van csatlakoztatva, úgy viselkedik, mint más akkumulátorok, és mindkét rendszer sorozatosan éppúgy működik, mint két sorosan csatlakoztatott elem. A napelem teljesen négy folyamatlépésből állt: túlterhelés, töltés, alacsony akkumulátorszint és mély lemerülés. A szolárpanel kimenete a kapcsolóhoz csatlakozik, és onnan a kimenetet az akkumulátorhoz táplálja. És onnantól kezdve a terheléskapcsolóra és végül a kimeneti terhelésre kerül. Ez a rendszer 4 különböző részből áll, a túlfeszültség kijelzéséből és észleléséből, a túltöltés érzékeléséből, a túltöltés kijelzéséből, az akkumulátor lemerülésének jelzéséből és az észlelésből. Túltöltés esetén a napelem energiáját diódán keresztül kerülik a MOSFET kapcsolóig. Alacsony töltés esetén a MOSFET kapcsoló tápellátása megszakad, hogy kikapcsolt állapotban legyen, és ezáltal kikapcsolja a terhelés tápellátását.
A napenergia a legtisztább és leginkább elérhető megújuló energiaforrás. A modern technológia felhasználhatja ezt az energiát különféle felhasználásokra, ideértve az áramtermelést, a könnyű és fűtővíz biztosítását a háztartási, kereskedelmi vagy ipari alkalmazásokhoz.
Photo Credit:
- Napelemes töltésvezérlő moxiedevices
