Napelemek

A napelemek töltésére szolgáló vezérlők működésének elve, ezt az eszközt figyelembe kell venni a választáskor

A modern napenergia-erőművekben az áramforrások összekapcsolására különféle sémákat alkalmaznak a generált villamos energia átadására az üzemi elemekbe. Nem ugyanazokat az algoritmusokat használják, hanem mikroprocesszoros technológiákon, vezérlőkön alapulnak.

Hogyan működnek a napenergia-vezérlők?

A napelemes akkumulátor által termelt energia átkerülhet akkumulátorokba:

1. közvetlenül, kapcsoló és vezérlő eszközök használata nélkül,

2. a vezérlőn keresztül.

Az első módszer szerint a forrásból származó elektromos áram az akkumulátorokra megy, és növeli a feszültséget a csatlakozóikon. Kezdetben elér egy bizonyos határértéket, az akkumulátor kivitelétől (típusától) és a környezeti hőmérséklettől függően. Akkor le fogja lépni az ajánlott szintet.

A töltés kezdeti szakaszában az áramkör jól működik. És itt kezdődnek a rendkívül nemkívánatos folyamatok: a töltőáram folyamatos biztosítása a megengedett értékeknél (14 V nagyságrendű) meghaladó feszültségnövekedést okoz, az újratöltés az elektrolit hőmérsékletének hirtelen emelkedésével következik be, amely a forráshoz vezet az elemekből származó desztillált vízgőz intenzív ürítésével. Néha, amíg a tartályok teljesen kiszáradnak. Természetesen az akkumulátor élettartama jelentősen csökken.

Ezért a töltőáram korlátozásának feladatát a vezérlők vagy manuálisan oldják meg. Az utolsó módszer: folyamatosan figyelje az eszközök feszültségértékét, és olyan kevésbé hálátlanul kapcsolja át a kapcsolókat, hogy csak elméletben létezik.

Lásd még: Napenergia otthoni használatra

Tipikus vezérlő csatlakoztatási rajz

Napenergia-töltő vezérlők algoritmusai

A maximális feszültség korlátozásának módszerének összetettsége miatt az eszközöket a következő alapelvek szerint gyártják:

1. Ki / Be (vagy Be / Ki), amikor az áramkör egyszerűen az akkumulátorokat a töltőbe továbbítja a csatlakozók közötti feszültség szerint,

2. impulzusszélesség (PWM) transzformációk,

3. A letapogatási pont maximális teljesítménye.

1. elv: Ki / be az áramkör

Ez a legegyszerűbb, de legmegbízhatatlanabb módszer. Fő hátránya, hogy az akkumulátor kivezetésein a feszültség növekedésével a kapacitás teljes feltöltésének határértékéig nem fordul elő. Ebben az esetben eléri a névleges érték kb. 90% -át.

Az akkumulátorok rendszeresen energiahiányosak, ami jelentősen csökkenti azok élettartamát.

2. elv: PWM vezérlő áramkör

Ezen eszközök rövidítése angolul: PWM. Chipminták alapján kaphatók. Feladatuk a tápegység vezérlése a bemeneti feszültség szabályozására egy adott tartományban, visszacsatoló jelek segítségével.

A PWM vezérlők ezen felül:

• vegye figyelembe az elektrolit hőmérsékletét integrált vagy távoli érzékelővel (az utóbbi módszer pontosabb),

• hozzon létre hőmérsékleti kompenzációt a töltőfeszültségekhez,

• hangoljon egy adott típusú akkumulátorra (GEL, AGM, folyékony sav), különböző feszültség grafikonokkal, ugyanazon pontokon.

A PWM vezérlők funkcióinak bővítése növeli azok költségét és megbízhatóságát.

Solar ütemterv

3. alapelv: A maximális teljesítménypont beolvasása

Az ilyen eszközöket az MPPT angolul jelöli. Az impulzusszélesség-átalakítók módszerével is működnek, de rendkívül pontosak, mivel figyelembe veszik a napelemek által biztosított legnagyobb energiamennyiséget.Ezt az értéket mindig pontosan meghatározzuk és beírjuk a dokumentációba.

Például 12 V-os napelemek esetében a maximális teljesítmény visszatérési pont körülbelül 17,5 V. Egy szokásos PWM vezérlő leállítja az akkumulátor töltését, ha a feszültség eléri a 14 - 14,5 V feszültséget, és az MPPT technológián végzett munka lehetővé teszi a napelemes akkumulátorok további élettartamának 17,5-ig történő felhasználását. V.

Az elemek lemerülési mélységének növekedésével a forrásból származó energiaveszteségek növekednek. Az MRI-vezérlők csökkentik őket.

A feszültségkövetés természetét, amely megfelel a napelemes akkumulátor maximális teljesítményének (80 watt), egy átlagos grafikon mutatja.

Ilyen módon az MRI-vezérlők, az impulzusszélesség-átalakítás felhasználásával az összes akkumulátor-töltési ciklusban, növelik a napkollektor hatékonyságát. Különböző tényezőktől függően a megtakarítás 10-30% lehet. Ebben az esetben az akkumulátor kimeneti ára meghaladja a napelem elem bemeneti áramát.

A napelemes töltésvezérlők fő paraméterei

A napelem elem vezérlőjének kiválasztásakor az üzem működésének elveinek megismerése mellett figyelmet kell fordítani a tervekre is.

Az eszközök fő mutatói:

• bemeneti feszültség értéke

• a napenergia teljes erejének értéke,

• a csatlakoztatott terhelés jellege.

Napenergia feszültség

A vezérlő tápfeszültséggel ellátható egy vagy több, különféle módon csatlakoztatott napelemből. Az eszköz helyes működése érdekében fontos, hogy a számára szolgáltatott feszültség teljes értéke, figyelembe véve a forrás alapjáratát, ne haladja meg a gyártó által a műszaki dokumentációban megadott határértéket.

Ebben az esetben ≥ 20% -os tartalékot (tartalékot) kell hozni számos tényező miatt:

• nem titok, hogy a napelemes akkumulátor bizonyos paramétereit hirdetési célokra néha kissé túlbecsülhetjük,

• a Napon zajló folyamatok nem stabilak természetűek, és abnormálisan megnövekedett aktivitási rohamokkal energiaátvitel lehetséges, ami a napelemes akkumulátor nyitott áramkörének feszültségét hozza létre a kiszámított határ felett.

Napenergia

Fontos a vezérlő kiválasztása szempontjából, mert az eszköznek képesnek kell lennie arra, hogy megbízhatóan átadja működő akkumulátorokra. Ellenkező esetben egyszerűen megég.

A teljesítmény (wattban) meghatározásához a vezérlőből származó áram nagyságát (amperben) meg kell szorozni a szolár akkumulátor által generált feszültséggel (voltban), figyelembe véve a számára létrehozott 20% -os marginot.

A csatlakoztatott terhelés jellege

Meg kell értenie a vezérlő céljait. Nem szabad univerzális áramforrásként használni, ha különféle háztartási eszközöket csatlakoztat hozzá. Természetesen néhány közülük képes normálisan működni anélkül, hogy rendellenes körülményeket teremtne.

De ... meddig tart ez tovább? A készülék impulzusszélesség-transzformációk alapján működik, mikroprocesszoros és tranzisztoros technológiákat alkalmaz, amelyek csak a terhelést veszik figyelembe az akkumulátor jellemzőia véletlenszerű fogyasztók helyett a komplex tranziens tranziensekkel a váltás és az energiafogyasztás változó jellege során.

Gyártók áttekintése

Számos országban működő napenergia-erőművek vezérlőinek gyártása. A vállalatok termékei népszerűek az orosz piacon:

• Morningstar Corporation (vezető amerikai gyártó),

• Pekingi epsolar technológia (1990 óta működik Pekingben),

• AnHui SunShine New Energy Co (Kína),

• Phocos (Németország),

• Steca (Németország),

• Xantrex (Kanada).

Közülük mindig választhat egy megbízható vezérlőmodellt, amely a legmegfelelőbb a műszaki jellemzőkkel bíró napenergia-erőművek konkrét működési feltételeihez. Ehhez egyszerűen használja a cikk ajánlásait.

Olvassa el a témát is: Inverter otthoni napenergia-állomáshoz

Comments

[#1 Michael]

Hibrid vezérlők is léteznek. A hibrid vezérlő egy olyan elem, amelyet arra terveztek, hogy több áramforrás, például szélturbina és napelemek használata közben töltse fel az akkumulátort. A vezérlő teljes mértékben feltölti az akkumulátort a szélturbina és a napelemek által generált teljes energiával, ha a szélturbina és a napelemek teljes töltési árama küszöbérték alatt van. Az akkumulátort a legnagyobb megengedett árammal tölti fel, és a többletteljesítményt a PWM vezérlés visszaállítja, ha a szélturbina és a napelemek teljes töltési ára meghaladja a megengedett legnagyobb értéket. Feszültséghatárral történő töltéskor a vezérlő feszültséghatárral tölti az akkumulátort, ha az akkumulátor magas. A vezérlő teljes mértékben feltölti az akkumulátort a szélturbina és a napelemek által generált teljes energiával, ha az akkumulátor töltöttsége a feszültség határértéke alatt van. A vezérlő küszöbfeszültséggel tölti az akkumulátort, és a többletteljesítmény a PWM vezérlés segítségével visszaállítható, ha az akkumulátor töltése meghaladja a küszöbértéket.