Solenergi er hidtil begrænset (på husholdningsniveau) til oprettelse af fotovoltaiske paneler med relativt lav effekt. Men uanset designen af den solcelleomformer af solens lys til strøm, er denne enhed udstyret med et modul kaldet solopladningskontrolleren.
Faktisk inkluderer et solcellebatteri fotosynteseanlæg et opbevaringsbatteri - en lagerenhed til energi modtaget fra et solcellepanel. Det er denne sekundære energikilde, der primært betjenes af controlleren.
I den artikel, vi præsenterer, vil vi forstå enheden og principperne for betjening af denne enhed og også overveje, hvordan man tilslutter den.
Solcontrollere
Det elektroniske modul, kaldet regulatoren til solbatteriet, er designet til at udføre en række kontrolfunktioner i processen med at oplade / aflade solbatteriet.
Når sollys falder på overfladen af et solcellepanel installeret, for eksempel på tagets hus, konverteres dette lys til elektrisk strøm ved hjælp af enhedens fotoceller.
Billedgalleri
Foto fra
Controlleren er en obligatorisk komponent i en solstation, der genererer en elektrisk strøm fra sollysets energi
Ejere af private minikraftværker og dem, der ønsker at anskaffe en solenergiinstallation, præsenteres nu for to typer controllere: PWM (eller PWM) og MPPT
PWM-controllere sørger for flere-trins batteriopladning. Med deres hjælp udføres påfyldning, justering, absorption og understøttelse af ladning.
Rimelige modeller af controllere til solcelleanlæg til hjemmet er udstyret med LED-indikatorer, der giver dig mulighed for at overvåge batteriets ydelse og tekniske tilstand
MPPT (maksimal sporing af effektpoint) - controllere af et højere niveau og pris. De giver mulighed for at spore det maksimale effektpunkt
For små solenergianlæg, der inkluderer et eller to paneler, er PWM-controllers (PWM) kapacitet tilstrækkelig
Begge typer styreenheder såvel som batterier, der er tilsluttet kredsløbet, skal installeres indendørs, da deres design har temperaturfølsomme sensorer
Det er ikke nødvendigt at købe en controller, hvis du køber en integreret solstation. I det isolerede hus er der et helt sæt enheder, der kræves til behandling og opbevaring af elektricitet
Styreenheder til solpaneler
Bred pulsmodulationskontroller
Batterilader med flere niveauer
Budgetmodel med LED-indikatorer
Controlleren til MRPT-solstationen
Lille heliostation til at give
Tilslutning af solcellepaneler til udstyret
Et kompleks af solcellepaneler og udstyr
Den modtagne energi kunne faktisk leveres direkte til lagerbatteriet. Processen med at oplade / aflade et batteri har imidlertid sine egne subtiliteter (visse niveauer af strømme og spændinger). Hvis du forsømmer disse subtiliteter, vil batteriet i en kort periode simpelthen mislykkes.
For ikke at have så triste konsekvenser kaldes et modul en opladningskontrol for solbatteriet.
Ud over at overvåge batteriniveauet overvåger modulet også energiforbruget. Afhængigt af udladningsgraden regulerer kredsløbet til batteriopladningskontrolleren fra solbatteriet og indstiller det aktuelle niveau for den indledende og efterfølgende opladning.
Afhængigt af kapaciteten på batteriopladningskontrolleren i solenergianlægget, kan designerne af disse enheder have en meget anden konfiguration
Generelt, på enkle vilkår, giver modulet en ubekymret "levetid" for batteriet, som periodisk ophobes og giver energi til forbrugerenheder.
Praktiske typer
På industrielt niveau er to typer elektroniske enheder blevet lanceret og fremstilles, hvis udførelse er velegnet til installation i solenergisystemets kredsløb:
- PWM-serienheder.
- MPPT-serienheder.
Den første type controller til et solbatteri kan kaldes en "gammel mand." Sådanne ordninger blev udviklet og taget i brug ved daggry af udviklingen af sol- og vindenergi.
Funktionsprincippet for PWM-styrekredsløbet er baseret på pulsbreddemoduleringsalgoritmer. Funktionerne i sådanne enheder er noget ringere end de mere avancerede MPPT-serienheder, men generelt fungerer de også ganske effektivt.
En af de mest populære modeller af solcentralens batteriopladningskontrol, på trods af at enhedskredsløbet er lavet ved hjælp af PWM-teknologi, der betragtes som forældet
Design, der bruger teknologien Maximum Power Point Tracking (sporing af den maksimale effektgrænse), er kendetegnet ved en moderne tilgang til kredsløbsløsninger og giver mere funktionalitet.
Men hvis du sammenligner begge typer controller og derudover med en bias mod den indenlandske sfære, ser MPPT-enheder ikke i det skarpe lys, hvor de traditionelt annonceres.
MPPT-type controller:
- har en højere pris
- har en sofistikeret indstillingsalgoritme;
- giver kun effektforstærkning på paneler i et stort område.
Denne type udstyr er mere velegnet til globale solenergisystemer.
Controller designet til drift som en del af opførelsen af et solkraftværk. Er en repræsentant for MPPT-klassen af enheder - mere avanceret og effektiv
Det er mere rentabelt at købe og betjene PWM-controlleren (PWM) med den samme effekt for en almindelig brugers behov fra et husholdningsmiljø, der normalt har paneler med mindre arealer.
Blokdiagrammer over controllere
Skematiske diagrammer over PWM- og MPPT-controllere til overvejelse ved deres snæversynede look - dette er et for kompliceret øjeblik, kombineret med en subtil forståelse af elektronik. Derfor er det logisk at kun overveje strukturelle ordninger. Denne tilgang er forståelig for en lang række individer.
Mulighed nr. 1 - PWM-enheder
Spændingen fra solcellepanelet gennem to ledere (plus og minus) kommer til stabiliseringselementet og den delende resistive kæde. På grund af dette stykke af kredsløbet opnås potentiel udligning af indgangsspændingen, og til en vis grad organiserer de beskyttelsen af regulatorindgangen mod at overskride indgangsspændingsgrænsen.
Det skal understreges her: hver enkelt model af enheden har en specifik grænse for indgangsspændingen (angivet i dokumentationen).
Sådan ser strukturdiagrammet over enheder baseret på PWM-teknologier ud. Til drift som en del af små indenlandske stationer giver en sådan skematisk tilgang tilstrækkelig effektivitet
Endvidere er spændingen og strømmen begrænset til den krævede værdi af effekttransistorer. Disse kredsløbskomponenter styres på sin side af controllerchippen gennem driverchippen. Som et resultat indstiller udgangsspændingen fra paret af krafttransistorer den normale værdi af spænding og strøm for batteriet.
Også i kredsløbet er der en temperatursensor og en driver, der styrer effekttransistoren, der regulerer belastningen (beskyttelse mod dyb afladning af batteriet). Temperatursensoren overvåger opvarmningsstatus for vigtige elementer i PWM-regulatoren.
Normalt er temperaturniveauet inde i kabinettet eller på radiatorerne i krafttransistorer. Hvis temperaturen overskrider grænserne, der er angivet i indstillingerne, kobler enheden fra alle aktive strømledninger.
Valgmulighed nr. 2 - MPPT-instrumenter
Kompleksiteten af ordningen i dette tilfælde skyldes dens tilføjelse til et antal elementer, der bygger den nødvendige kontrolalgoritme mere omhyggeligt, baseret på arbejdsforhold.
Spænding og strømniveau overvåges og sammenlignes af komparator kredsløb, og den maksimale udgangseffekt bestemmes ud fra sammenligningsresultaterne.
Strukturelt kredsløbsdiagram for ladestyringer baseret på MPPT-teknologier. En mere sofistikeret algoritme til overvågning og styring af perifere enheder er allerede bemærket her.
Den største forskel mellem denne type controller og PWM-enheder er, at de er i stand til at justere solenergimodulet til maksimal effekt, uanset vejrforhold.
Kredsløbet for sådanne enheder implementerer adskillige kontrolmetoder:
- forstyrrelser og observationer;
- øget ledningsevne;
- nuværende feje;
- konstant spænding.
Og i det sidste segment af den generelle handling bruges også en algoritme til sammenligning af alle disse metoder.
Måder at forbinde controllere
I betragtning af emnet forbindelser skal det straks bemærkes: at installere hver enkelt enhed, en karakteristisk funktion er arbejdet med en bestemt serie solpaneler.
Så hvis man f.eks. Bruger en controller, der er designet til en maksimal indgangsspænding på 100 volt, skal en række solcellepaneler ikke udsende mere end denne værdi ved udgangen.
Ethvert solenergianlæg fungerer i henhold til reglen om balance i udgangs- og indgangsspændingerne i det første trin. Den øverste grænse for regulatorens spænding skal svare til den øvre grænse for panelets spænding
Før enheden tilsluttes, er det nødvendigt at bestemme stedet for dens fysiske installation. I henhold til reglerne skal tørre, godt ventilerede rum vælges som installationssted. Tilstedeværelsen af brandfarlige materialer nær enheden er udelukket.
Tilstedeværelsen af vibrationer, varme og fugtighed i enhedens umiddelbare nærhed er uacceptabelt. Installationsstedet skal være beskyttet mod nedbør og direkte sollys.
PWM-modelforbindelsesteknik
Næsten alle producenter af PWM-controllere skal følge den nøjagtige række af forbindelsesenheder.
Teknikken til at forbinde PWM-controllere til perifere enheder er ikke særlig kompliceret. Hvert kort er udstyret med mærkede terminaler. Det kræver bare, at du følger rækkefølgen af handlinger
Perifere enheder skal tilsluttes i fuld overensstemmelse med betegnelserne på kontaktterminalerne:
- Tilslut batterikablerne på terminalerne på batterienheden i overensstemmelse med den angivne polaritet.
- Tænd beskyttelsessikringen direkte ved kontaktpunktet for den positive ledning.
- På controllerkontakterne beregnet til solcellepanelet skal du fastlægge lederne fra solcellepanelpanelerne. Overhold polaritet.
- Tilslut en testlampe med den tilsvarende spænding (normalt 12 / 24V) til klemmerne på enhedens belastning.
Den specificerede sekvens må ikke krænkes. For eksempel er det strengt forbudt at tilslutte solcellepaneler i første omgang med et ikke-tilsluttet batteri. Ved sådanne handlinger risikerer brugeren at "brænde" enheden. Dette materiale beskriver mere detaljeret monteringsdiagrammet for solpaneler med et batteri.
Også for PWM-seriekontrollere er det ikke tilladt at tilslutte en spændingsomformer til regulatorens belastningsterminaler. Omformeren skal tilsluttes direkte til batteripolerne.
MPPT-instrumentforbindelsesprocedure
Generelle krav til fysisk installation for denne type apparater adskiller sig ikke fra tidligere systemer. Men den teknologiske installation er ofte noget anderledes, da MPPT-controllere ofte betragtes som mere kraftfulde enheder.
For controllere designet til høje effektniveauer anbefales det at bruge store tværsnitsskabler udstyret med metalafslutninger på strømkredsløb
For kraftfulde systemer er disse krav f.eks. Suppleret med det faktum, at fabrikanter anbefaler at tage et kabel til strømforbindelsesledninger, designet til en strømtæthed på mindst 4 A / mm2. Det er f.eks. For en controller til en strøm på 60 A, du har brug for et kabel til at tilslutte til batteriet med et tværsnit på mindst 20 mm2.
Tilslutningskabler skal være udstyret med kobberrør, tæt sammenklæbet med et specialværktøj. Solpanelets og batteriets negative klemmer skal være udstyret med adaptere med sikringer og afbrydere.
Denne fremgangsmåde eliminerer energitab og sikrer sikker drift af installationen.
Blokdiagram over forbindelsen til en kraftfuld MPPT-controller: 1 - solcellepanel; 2 - MPPT-controller; 3 - terminalblok; 4,5 - sikringer; 6 - kontrolafbryder; 7,8 - jorddæk
Inden du tilslutter solcellepanelerne til enheden, skal du sørge for, at spændingen ved klemmerne svarer til eller mindre end den spænding, der er tilladt at anvende på regulatorindgangen.
Tilslutning af perifere enheder til MTTP-enheden:
- Skift panel og batteri skifter til “slukket” position.
- Fjern beskyttelsessikringerne på panelet og batteriet.
- Tilslut kablet til batteripolerne med controllerklemmerne til batteriet.
- Forbind kablet til terminalerne på solcellepanelet med styreklemmerne markeret med det tilhørende skilt.
- Tilslut jordterminalen til jordbussen med et kabel.
- Installer temperatursensoren på regulatoren i henhold til instruktionerne.
Efter disse trin er det nødvendigt at udskifte den tidligere fjernede batterisikring og sætte kontakten i “on” -position. Et batteridetekteringssignal vises på kontrolskærmen.
Derefter, efter en kort pause (1-2 min), skal du sætte den tidligere fjernede sikring af solcellepanelet på plads og sæt panelafbryderen i “on” -position.
Instrumentskærmen viser solcellepanelets spændingsværdi. Dette øjeblik indikerer den vellykkede lancering af et solenergianlæg i drift.
Branchen producerer multifacetterede enheder med hensyn til kredsløbsløsninger. Derfor er det umuligt at give entydige anbefalinger om tilslutning af alle installationer uden undtagelse.
Hovedprincippet for alle typer enheder forbliver imidlertid det samme: uden tilslutning af batteriet til regulatorbusserne er forbindelse med fotovoltaiske paneler uacceptabel. Tilsvarende krav stilles til optagelse i spændingsinverterkredsløbet. Det skal betragtes som et separat modul tilsluttet batteriet ved direkte kontakt.
Hvis du har den nødvendige erfaring eller viden, skal du dele den med vores læsere. Efterlad dine kommentarer i boksen nedenfor. Her kan du stille et spørgsmål om artiklens emne.