Популярные статьи

BMW 3-series Coupe (Бмв ) 2006-2009: описание, характеристики, фото, обзоры и тесты

С сентября 2006 года серийно выпускается БМВ 3-й серии купе (Е92). Невзирая на свое техническое родство с седаном и Touring, купе БМВ 3-й серии имеет

Длительный тест Range Rover Sport: часть вторая

Аш длительный тест Range Rover Sport Supercharged подошел к концу. Первая хорошая новость: машину не угнали! Вторая: несмотря на соблазн, за

Audi E-tron (Ауди ) 2010: описание, характеристики, фото, обзоры и тесты

Audi E-tron, представленный на автосалоне в Детройте в январе 2010 года, совсем не то же самое, что E-tron, который выставлялся осенью на IAA 2009 во

Принципы ухода за АКБ зимой

В зимнее время года при морозной погоде аккумулятор автомобиля испытывает нагрузку намного больше, чем в летнее время. Автовладельцами замеченны

SEAT Toledo (Сиат Толедо) 1998-2004: описание, характеристики, фото, обзоры и тесты

Эта модель расширяет присутствие компании SEAT в сегменте рынка престижных автомобилей. Toledo - первый автомобиль компании дизайн которого выполнен

В 2000 г. семейство японских Corolla лишь обновилось. Спрос на эти машины падал и классическая Corolla уже не устраивала японских покупателей. Как

Skoda Octavia (Шкода Октавия) 1996-1999: описание, характеристики, фото, обзоры и тесты

Skoda Octavia - это современный переднеприводной автомобиль с поперечным расположением двигателя. На нём может стоять один из пяти моторов концерна

Chrysler PT Cruiser (Крайслер Пт крузер) 1999-2010: описание, характеристики, фото, обзоры и тесты

Дебют серийной модели PT Cruiser состоялся в 1999 году в Детройте. Компании Chrysler удалось зацепить ностальгическую струну в душе каждого простого

Примеряем Audi A6 Allroad и A8 Hybrid к нашим дорогам

Компания сыграла на контрасте, представив одновременно две модели, совершенно противоположные по идеологии: сверхэкономичный лимузин-гибрид А8 и

Toyota Tundra Crew Max (Тойота Тундра Crew Max) 2006-2009: описание, характеристики, фото, обзоры и тесты

Toyota Tundra (Тойота Тундра) проектировался как грузовик. Мощный двигатель, основательная рама и большая грузоподъемность... вот что отличает этот

Архив сайта
Облако тегов
Календарь

Схема і принцип роботи контролера заряду сонячної батареї

  1. Контролери для сонячних батарей
  2. Застосовувані на практиці види
  3. Структурні схеми контролерів
  4. Варіант # 1 - пристрої PWM
  5. Варіант # 2 - прилади MPPT
  6. Способи підключення контролерів
  7. Техніка підключення моделей PWM
  8. Порядок підключення приладів MPPT
  9. Висновки і корисне відео по темі

Сонячна енергетика поки що обмежується (на побутовому рівні) створенням фотоелектричних панелей відносно невисокою потужності. Але незалежно від конструкції фотоелектричного перетворювача світла сонця в ток цей пристрій оснащується модулем, який називають контролер заряду сонячної батареї.

Дійсно, в схему установки фотосинтезу сонячного світла входить акумуляторна батарея - накопичувач енергії, одержуваної від сонячної панелі. Саме цей вторинний джерело енергії обслуговується в першу чергу контролером.

Далі ми розберемося в пристрій і принципи роботи цього приладу, а також розповімо про способи його підключення.

Контролери для сонячних батарей

Електронний модуль, званий контролером для сонячної батареї, призначений виконувати цілий ряд контрольних функцій в процесі заряду / розряду.

Електронний модуль, званий контролером для сонячної батареї, призначений виконувати цілий ряд контрольних функцій в процесі заряду / розряду

Такий виглядає одна з численних існуючих моделей контролерів заряду для сонячної батареї. Цей модуль відноситься до числа розробок типу PWM

Коли на поверхню сонячної панелі, встановленої, наприклад, на даху будинку, падає сонячне світло, фотоелементами пристрою цей світ перетворюється в електричний струм.

Отримана енергія, по суті, могла б подаватися безпосередньо на акумулятор-накопичувач. Однак процес зарядки / розрядки АКБ має свої тонкощі (певні рівні струмів і напруг). Якщо знехтувати цими тонкощами, АКБ за короткий термін експлуатації просто вийде з ладу.

Щоб не мати таких сумних наслідків, призначений модуль, іменований контролером заряду для сонячної батареї.

Крім контролю рівня заряду акумулятора, модуль також відстежує споживання енергії. Залежно від ступеня розряду, схемою контролера заряду акумулятора від сонячної батареї регулюється і встановлюється рівень струму, необхідний для початкового і подальшого заряду.

Залежно від ступеня розряду, схемою контролера заряду акумулятора від сонячної батареї регулюється і встановлюється рівень струму, необхідний для початкового і подальшого заряду

Залежно від потужності контролера заряду акумуляторних батарей сонячної енергетичної установки, конструкції цих пристроїв можуть мати різну конфігурацію

Загалом, якщо говорити простою мовою, модуль забезпечує безтурботне «життя» для АКБ, що періодично накопичує і віддає енергію пристроїв-споживачів.

Застосовувані на практиці види

На промисловому рівні налагоджений і здійснюється випуск двох видів електронних пристроїв, виконання яких підходить для установки в схему сонячної енергетичної системи:

  1. Пристрої серії PWM.
  2. Пристрої серії MPPT.

Перший вид контролера для сонячної батареї можна назвати «дідком». Такі схеми розроблялися і впроваджувалися в експлуатацію ще на зорі становлення сонячної і вітряної енергетики.

Принцип роботи схеми PWM контролера заснований на алгоритмах широтно-імпульсної модуляції. Функціональність таких апаратів кілька поступається більш досконалим пристроїв серії MPPT, але в цілому працюють вони теж цілком ефективно.

Одна з популярних в суспільстві моделей контролера заряду АКБ сонячної станції, незважаючи на те, що схема пристрою виконана за технологією PWM, яку вважають застарілою

Конструкції, де застосовується технологія Maximum Power Point Tracking (відстеження максимальної межі потужності), відрізняються сучасним підходом до схемотехническим рішенням, забезпечують більшу функціональність.

Але якщо порівнювати обидва види контролера і, тим більше, з ухилом в бік побутової сфери, MPPT пристрої виглядають не в тому райдужному світлі, в якому їх традиційно рекламують.

Контролер типу MPPT:

  • має більш високу вартість;
  • володіє складним алгоритмом настройки;
  • дає виграш по потужності тільки на панелях значній площі.

Цей вид обладнання більше підходить для систем глобальної сонячної енергетики.

Цей вид обладнання більше підходить для систем глобальної сонячної енергетики

Контролер, призначену під експлуатацію в складі конструкції сонячної енергетичної установки. Є представником класу апаратів MPPT - більш досконалих і ефективних

Під потреби звичайного користувача з побутового середовища, що має, як правило, панелі малої площі, вигідніше купити і з тим же ефектом експлуатувати ШІМ-контролер (PWM).

Структурні схеми контролерів

Принципові схеми контролерів PWM і MPPT для розгляду їх обивательським поглядом - це занадто складний момент, зв'язаний з тонким розумінням електроніки. Тому логічно розглянути лише структурні схеми. Такий підхід зрозумілий широкому колу осіб.

Варіант # 1 - пристрої PWM

Напруга від сонячної панелі по двом лідерів (плюсової і мінусовою) приходить на стабілізуючий елемент і розділову резистивную ланцюжок. За рахунок цього шматка схеми отримують вирівнювання потенціалів вхідної напруги і в якійсь мірі організують захист входу контролера від перевищення межі напруги входу.

Тут слід підкреслити: кожна окремо взята модель апарату має конкретну кордон по напрузі входу (вказано в документації).

Так приблизно виглядає структурна схема пристроїв, виконаних на базі PWM технологій. Для експлуатації в складі невеликих побутових станцій такої схемний підхід забезпечує цілком достатню ефективність

Далі напруга і струм обмежуються до необхідної величини силовими транзисторами. Ці компоненти схеми, в свою чергу, управляються чіпом контролера через мікросхему драйвера. В результаті на виході пари силових транзисторів встановлюється нормальне значення напруги і струму для акумулятора.

Також в схемі присутній датчик температури і драйвер, керуючий силовим транзистором, яким регулюється потужність навантаження (захист від глибокої розрядки АКБ). Датчиком температури контролюється стан нагріву важливих елементів контролера PWM.

Зазвичай рівень температури всередині корпусу або на радіаторах силових транзисторів. Якщо температура виходить за межі встановленої в настройках, прилад відключає всі лінії активного харчування.

Варіант # 2 - прилади MPPT

Складність схеми в даному випадку обумовлена ​​її доповненням цілою низкою елементів, які вибудовують необхідний алгоритм контролю більш ретельно, виходячи з умов роботи.

Рівні напруги і струму відслідковуються і порівнюються схемами компараторов, а за результатами порівняння визначається максимум потужності по виходу.

Схемне рішення в структурному вигляді для контролерів заряду, заснованих на технологіях MPPT. Тут вже відзначається більш складний алгоритм контролю і управління периферійними пристроями

Головна відмінність цього виду контролерів від приладів PWM в тому, що вони здатні підлаштовувати енергетичний сонячний модуль на максимум потужності незалежно від погодних умов.

Схемою таких пристроїв реалізуються кілька методів контролю:

  • обурення і спостереження;
  • зростаючої провідності;
  • токовой розгортки;
  • постійної напруги.

А в кінцевому відрізку загальної дії застосовується ще алгоритм порівняння всіх цих методів.

Способи підключення контролерів

Розглядаючи тему підключень, відразу потрібно відзначити: для установки кожного окремо взятого апарату характерною рисою є робота з конкретною серією сонячних панелей.

Так, наприклад, якщо використовується контролер, розрахований на максимум вхідної напруги 100 вольт, серія сонячних панелей повинна видавати на виході напругу не більше цього значення.

Будь-яка сонячна енергетична установка діє за правилом балансу вихідного і вхідного напруги першого ступеня. Верхня межа напруги контролера повинна відповідати верхній межі напруги панелі

Перш ніж підключати апарат, необхідно визначитися з місцем його фізичної установки. Згідно з правилами, місцем установки слід вибирати сухі, добре провітрюваних приміщеннях. Виключається присутність поруч з пристроєм легкозаймистих матеріалів.

Неприпустимо наявність в безпосередній близькості від приладу джерел вібрацій, тепла і вологості. Місце установки необхідно захистити від попадання атмосферних опадів і прямих сонячних променів.

Техніка підключення моделей PWM

Практично всі виробники PWM-контролерів вимагають дотримуватися точне послідовність підключення приладів.

Практично всі виробники PWM-контролерів вимагають дотримуватися точне послідовність підключення приладів

Техніка з'єднання контролерів PWM з периферійними пристроями особливими складнощами не виділяється. Кожна плата оснащена маркованими клемами. Тут просто потрібно дотримуватися послідовність дій

Підключати периферійні пристрої потрібно в повній відповідності з позначеннями контактних клем:

  1. З'єднати дроти АКБ на клемах приладу для акумулятора відповідно до зазначеної полярністю.
  2. Безпосередньо в точці контакту позитивного проводу включити захисний запобіжник.
  3. На контактах контролера, призначених для сонячної панелі, закріпити провідники, що виходять від сонячної батареї панелей. Дотримуватись полярності.
  4. Підключити до висновків навантаження приладу контрольну лампу відповідного напруги (зазвичай 12 / 24В).

Зазначена послідовність не повинна порушуватися. Наприклад, підключати сонячні панелі в першу чергу при непідключеному акумуляторі категорично забороняється. Такими діями користувач ризикує «спалити» прилад. У більш докладно описана схема збірки сонячних батарей з акумулятором.

Також для контролерів серії PWM неприпустимо підключення інвертора напруги на клеми навантаження контролера. Інвертор слід з'єднувати безпосередньо з клемами АКБ.

Порядок підключення приладів MPPT

Загальні вимоги щодо фізичної інсталяції для цього виду апаратів не відрізняються від попередніх систем. Але технологічна установка часто дещо інша, так як контролери MPPT часто розглядаються апаратами більш потужними.

Але технологічна установка часто дещо інша, так як контролери MPPT часто розглядаються апаратами більш потужними

Для контролерів, розрахованих під високі рівні потужностей, на з'єднаннях силових кіл рекомендується застосовувати кабелі великого перерізу, оснащені металевими кінцевиками

Наприклад, для потужних систем ці вимоги доповнюються тим, що виробники рекомендують брати кабель для ліній силових підключень, розрахований на щільність струму не менше ніж 4 А / мм2. Тобто, наприклад, для контролера на ток 60 А потрібен кабель для підключення до АКБ перерізом не менше 20 мм2.

Сполучні кабелі обов'язково оснащуються мідними наконечниками, щільно обтиснутими спеціальним інструментом. Негативні клеми сонячної панелі та акумулятора необхідно оснастити перехідниками з запобіжниками і вимикачами.

Такий підхід виключає енергетичні втрати і забезпечує безпечну експлуатацію установки.

Структурна схема підключення потужного контролера MPPT: 1 - сонячна панель; 2 - контролер MPPT; 3 - клеммник; 4,5 - запобіжники плавкі; 6 - вимикач харчування контролера; 7,8 - земляна шина

Перед підключенням до приладу слід переконатися, що напруга на клемах відповідає або менше напруги, яке допустимо подавати на вхід контролера.

Підключення периферії до апарату MTTP:

  1. Вимикачі панелі і акумулятора перевести в положення «вимкнено».
  2. Витягти захисні запобіжники на панелі і акумуляторі.
  3. З'єднати кабелем клеми акумулятора з клемами контролера для АКБ.
  4. Підключити кабелем висновки сонячної панелі з клемами контролера, позначеними відповідним знаком.
  5. З'єднати кабелем клему заземлення з шиною «землі».
  6. Встановити температурний датчик на контролері згідно з інструкцією.

Після цих дій необхідно вставити на місце раніше витягнутий запобіжник АКБ і перевести вимикач в положення «включено». На екрані контролера з'явиться сигнал виявлення акумулятора.

Далі, після нетривалої паузи (1-2 хв), поставити на місце раніше витягнутий запобіжник сонячної панелі і перевести вимикач панелі в положення «включено».

Екран приладу покаже значення напруги сонячної панелі. Цей момент свідчить про успішний запуск енергетичної сонячної установки в роботу.

Висновки і корисне відео по темі

Промисловістю випускаються пристрої багатопланові з точки зору схемних рішень. Тому однозначних рекомендацій щодо підключення всіх без винятку установок дати неможливо.

Однак головний принцип для будь-яких типів приладів залишається єдиним: без підключення АКБ на шини контролера з'єднання з фотоелектричними панелями неприпустимо. Аналогічні вимоги пред'являються і для включення в схему. Його слід розглядати як окремий модуль, що підключається на АКБ прямим контактом.

Якщо у вас є необхідний досвід або знання, будь ласка, поділіться ним з нашими читачами. Залишайте свої коментарі в розташованому нижче блоці. Тут же можна задати питання по темі статті.