Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Solárna energia je zatiaľ obmedzená (na úrovni domácností) na vytvorenie fotovoltaických panelov s relatívne nízkym výkonom. Bez ohľadu na dizajn solárneho fotoelektrického svetelného meniča je toto zariadenie vybavené modulom nazývaným regulátor solárneho nabíjania.

Skutočne, schéma inštalácie fotosyntézy slnečného svetla zahŕňa nabíjateľnú batériu - uskladnenie energie získanej zo solárneho panelu. Je to tento druhotný zdroj energie, ktorý slúži predovšetkým regulátorom.

Ďalej pochopíme zariadenie a princípy fungovania tohto zariadenia, ako aj popis, ako ho pripojiť.

Solárne regulátory

Elektronický modul, nazývaný regulátor solárnych batérií, je určený na vykonávanie rôznych riadiacich funkcií v procese nabíjania / vybíjania solárnej batérie.

Vyzerá to ako jeden z mnohých existujúcich modelov regulátorov nabíjania solárnej batérie. Tento modul je jedným z rozvojových projektov PWM.

Keď slnečné svetlo dopadá na povrch solárneho panela inštalovaného napríklad na streche domu, fotobunky zariadenia konvertujú toto svetlo na elektrický prúd.

Výsledná energia by sa v skutočnosti mohla privádzať priamo do akumulátora. Proces nabíjania / vybíjania batérie má však svoje vlastné jemnosti (určité úrovne prúdov a napätí). Ak tieto jemnosti ignorujete, batéria na krátku dobu prevádzky jednoducho zlyhá.

Aby sme nemali také smutné následky, je navrhnutý modul nazvaný regulátor solárneho nabíjania.

Okrem sledovania stavu batérie monitoruje modul aj spotrebu energie. V závislosti od stupňa vybitia je regulátor nabíjania solárneho akumulátora regulovaný a nastavená úroveň prúdu požadovaná pre počiatočné a následné nabíjanie.

V závislosti od výkonu regulátora nabíjania solárnych batérií môžu mať tieto zariadenia veľmi odlišné konfigurácie

Zjednodušene povedané, modul poskytuje bezstarostnú „životnosť“ pre batériu, ktorá periodicky akumuluje a dodáva energiu spotrebiteľským zariadeniam.

Praktické druhy

Na priemyselnej úrovni boli zriadené a vyrábané dva typy elektronických zariadení, ktorých realizácia je vhodná na inštaláciu do okruhu solárnej energie:

  1. Zariadenia radu PWM.
  2. Zariadenia radu MPPT.

Prvý typ regulátora pre solárny akumulátor možno nazvať "starý muž". Takéto systémy boli vyvinuté a uvedené do prevádzky na začiatku tvorby slnečnej a veternej energie.

Princíp činnosti obvodu regulátora PWM je založený na modulačných algoritmoch šírky impulzov. Funkčnosť takýchto zariadení je o niečo horšia ako pokročilejšie zariadenia radu MPPT, ale vo všeobecnosti fungujú aj pomerne efektívne.

Jeden z najobľúbenejších modelov v komunite regulátora nabitia batérie solárnej stanice, napriek tomu, že obvod zariadenia je vyrobený technológiou PWM, ktorá je považovaná za zastaralú.

Konštrukcie, ktoré využívajú technológiu sledovania maximálneho výkonu (sledovanie maximálneho limitu výkonu), sa vyznačujú moderným prístupom k riešeniam navrhovania obvodov, poskytujú väčšiu funkčnosť.

Ak však porovnáte obidva typy regulátora a najmä so zaujatosťou voči domácej sfére, zariadenia MPPT sa nepozerajú do tohto žiarivého svetla, v ktorom sú tradične inzerované.

Typ regulátora MPPT:

  • má vyššie náklady;
  • má komplexný algoritmus ladenia;
  • poskytuje zisk pri napájaní iba na paneloch veľkej oblasti.

Tento typ zariadenia je vhodnejší pre globálne solárne systémy.

Regulátor určený na prevádzku ako súčasť návrhu solárnej elektrárne. Je to zástupca triedy MPPT zariadení - pokročilejšie a efektívnejšie.

Je výhodnejšie kúpiť a používať PWM regulátor (PWM) s rovnakým efektom, aby vyhovoval potrebám priemerného používateľa z domáceho prostredia, ktoré má zvyčajne malý panel.

Blokové diagramy regulátora

Schematické diagramy regulátorov PWM a MPPT na zváženie ich úzkym zrakom sú chvíľou príliš komplikované, spolu s jemným pochopením elektroniky. Preto je logické uvažovať iba štrukturálne diagramy. Tento prístup je pochopiteľný pre širokú škálu ľudí.

Možnosť č. 1 - zariadenia PWM

Napätie zo solárneho panelu pozdĺž dvoch vodičov (kladných a záporných) prichádza do stabilizačného prvku a odporového separačného obvodu. Vďaka tomuto kusu obvodu sa vyrovnávajú potenciály vstupného napätia a do určitej miery organizujú ochranu vstupu regulátora proti prekročeniu limitu vstupného napätia.

Tu je potrebné zdôrazniť: každý jednotlivý model zariadenia má špecifickú hranicu pre vstupné napätie (uvedené v dokumentácii).

Takže zhruba vyzerá bloková schéma zariadení vyrobených na základe technológie PWM. Pre prevádzku ako súčasť malých domácich staníc takýto prístup obvodu poskytuje dostatočnú účinnosť.

Napätie a prúd sú ďalej obmedzené na požadovanú hodnotu výkonovými tranzistormi. Tieto komponenty obvodu sú zase riadené čipom regulátora cez čip ovládača. Výsledkom je, že výstup páru výkonových tranzistorov je nastavený na normálnu hodnotu napätia a prúdu pre batériu.

Tiež v okruhu je teplotný senzor a ovládač, ktorý riadi výkonový tranzistor, ktorý reguluje výkon záťaže (ochrana pred hlbokým vybitím batérie). Snímač teploty monitoruje stav vykurovania dôležitých prvkov regulátora PWM.

Zvyčajne je teplota vo vnútri skrine alebo na chladičoch výkonových tranzistorov. Ak teplota prekročí limity nastavené v nastaveniach, zariadenie vypne všetky aktívne elektrické vedenia.

Možnosť č. 2 - zariadenia MPPT

Zložitosť systému v tomto prípade v dôsledku jeho pridania k množstvu prvkov, ktoré budujú potrebné kontrolné algoritmy starostlivejšie, na základe podmienok práce.

Úrovne napätia a prúdu sú monitorované a porovnané komparátormi a maximálny výstupný výkon je určený z porovnávacích výsledkov.

Schematický diagram v konštrukčnom tvare pre regulátory náboja založené na technológiách MPPT. Tu je zaznamenaný komplexnejší algoritmus na monitorovanie a riadenie periférnych zariadení.

Hlavným rozdielom tohto typu regulátorov od zariadení PWM je, že sú schopné nastaviť modul solárnej energie na maximálny výkon bez ohľadu na poveternostné podmienky.

Schéma takýchto zariadení je realizovaná viacerými riadiacimi metódami:

  • poruchy a pozorovania;
  • zvýšenie vodivosti;
  • aktuálny sken;
  • konštantné napätie.

A v poslednom segmente všeobecnej akcie sa na porovnanie všetkých týchto metód používa ďalší algoritmus.

Spôsoby pripojenia ovládačov

Vzhľadom na tému pripojenia by ste mali okamžite poznamenať: pri inštalácii každého jednotlivého zariadenia je charakteristická vlastnosť práce so špecifickou sériou solárnych panelov.

Napríklad, ak sa používa regulátor, ktorý je navrhnutý pre maximálne vstupné napätie 100 voltov, séria solárnych panelov musí mať na výstupe napätie nepresahujúce túto hodnotu.

Každá solárna elektráreň pracuje podľa pravidla vyváženia výkonu a vstupného napätia prvej fázy. Horná hranica napätia regulátora by mala zodpovedať hornému limitu napätia na paneli.

Pred pripojením zariadenia je potrebné určiť miesto jeho fyzickej inštalácie. Miesto inštalácie by malo byť v súlade s pravidlami v suchých, dobre vetraných priestoroch. Prítomnosť horľavých materiálov v blízkosti zariadenia je vylúčená.

Prítomnosť zdrojov vibrácií, tepla a vlhkosti v bezprostrednej blízkosti zariadenia je neprijateľná. Miesto inštalácie musí byť chránené pred zrážkami a priamym slnečným svetlom.

Technológia pripojenia PWM

Takmer všetci výrobcovia regulátorov PWM musia dodržiavať presný sled pripojovacích zariadení.

Technika pripájania regulátorov PWM s periférnymi zariadeniami nie je obzvlášť náročná. Každá doska je vybavená označenými svorkami. Tu musíte len sledovať postupnosť akcií.

Periférne zariadenia je potrebné pripojiť v plnom súlade s označením kontaktných svoriek:

  1. Pripojte vodiče akumulátora na svorky akumulátora prístroja podľa uvedenej polarity.
  2. Priamo v mieste dotyku kladného vodiča zapnite bezpečnostnú poistku.
  3. Na kontaktoch regulátora, určených pre solárny panel, upevnite vodiče vychádzajúce zo solárnych panelov. Dodržujte polaritu.
  4. Na svorky záťaže prístroja pripojte kontrolku príslušného napätia (zvyčajne 12 / 24V).

Zadaná postupnosť by nemala byť porušená. Napríklad pripojenie solárnych panelov na prvé miesto, keď nie je pripojená batéria, je prísne zakázané. Týmito činnosťami užívateľ riskuje "vypálenie" zariadenia. Tento materiál podrobnejšie popisuje montážnu schému solárnych batérií s batériou.

Taktiež pre regulátory série PWM nie je dovolené pripojiť menič napätia na riadiace svorky regulátora. Menič by mal byť pripojený priamo na svorky batérie.

Postup pripojenia MPPT

Všeobecné požiadavky na fyzickú inštaláciu pre tento typ zariadení sa nelíšia od predchádzajúcich systémov. Ale technologická inštalácia je často trochu odlišná, pretože regulátory MPPT sú často považované za výkonnejšie zariadenia.

Pre regulátory navrhnuté pre vysoké výkonové úrovne sa odporúča použiť veľké prierezové káble vybavené kovovými koncovkami na pripojenie napájacieho obvodu

Napríklad pre vysokovýkonné systémy sú tieto požiadavky doplnené skutočnosťou, že výrobcovia odporúčajú odoberať kábel pre elektrické vedenia určené na prúdovú hustotu najmenej 4 A / mm 2 . To je napríklad pre regulátor s prúdom 60 A, potrebujete kábel na pripojenie k akumulátoru s prierezom najmenej 20 mm 2 .

Pripojovacie káble musia byť vybavené medenými vývodmi, pevne zalisovanými špeciálnymi nástrojmi. Záporné svorky solárneho panela a batérie musia byť vybavené adaptérmi s poistkami a prepínačmi.

Tento prístup eliminuje energetické straty a zabezpečuje bezpečnú prevádzku zariadenia.

Bloková schéma pripojenia výkonného MPPT regulátora: 1 - solárny panel; 2 - MPPT regulátor; 3 - svorkovnica; 4, 5 - poistky; 6 - vypínač regulátora; 7, 8 - zemná pneumatika

Pred pripojením solárnych panelov k zariadeniu sa uistite, že napätie na svorkách zodpovedá napätiu, ktoré je prijateľné pre vstup regulátora.

Pripojenie periférií k zariadeniu MTTP:

  1. Prepnite panel a prepínač batérie do polohy "vypnuté".
  2. Odstráňte poistky na paneli a batérii.
  3. Kábel akumulátora pripojte ku svorkám regulátora akumulátora.
  4. Vodiče solárneho panela pripojte ku svorkám regulátora označeným príslušným označením.
  5. Pripojte uzemňovací kábel k uzemňovacej zbernici pomocou kábla.
  6. Namontujte teplotný snímač na regulátor podľa pokynov.

Po týchto činnostiach je potrebné vymeniť predtým odstránenú poistku akumulátora a otočiť spínač do polohy "zapnuté". Na obrazovke regulátora sa objaví signál detekcie batérie.

Potom, po krátkej pauze (1-2 minúty), vložte predtým odstránenú poistku solárneho panela a otočte spínač panela do polohy zapnuté.

Na obrazovke prístroja sa zobrazí hodnota napätia solárneho panela. Tento moment svedčí o úspešnom uvedení solárnej elektrárne do prevádzky.

Závery a užitočné video na túto tému

Priemysel vyrába viacvrstvové zariadenia z hľadiska obvodových riešení. Z tohto dôvodu nie je možné bez výnimky poskytnúť jednoznačné odporúčania týkajúce sa pripojenia všetkých zariadení.

Hlavný princíp pre všetky typy zariadení však zostáva rovnaký: pripojenie fotovoltaického panelu je neprijateľné bez pripojenia batérie k riadiacej zbernici. Podobné požiadavky sú kladené na zaradenie do obvodu meniča napätia. Má sa považovať za samostatný modul, ktorý je pripojený k batérii priamym kontaktom.

Ak máte potrebné skúsenosti alebo vedomosti, podeľte sa o ne s našimi čitateľmi. Vaše komentáre nechajte v poli nižšie. Tu môžete položiť otázku na tému článku.

Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Kategórie:

Stavba