Aurinkosäätimet

Aurinkopaneelien lataamiseen tarkoitettujen säätimien toimintaperiaate, laite, joka tulisi ottaa huomioon valittaessa

Nykyaikaisissa aurinkovoimalaitoksissa käytetään erilaisia ​​järjestelmiä virtalähteiden kytkemiseksi tuotetun sähkön siirtämiseksi työakkuihin. He eivät käytä samoja algoritmeja, ne perustuvat mikroprosessoritekniikkaan, jota kutsutaan ohjaimiksi.

Kuinka aurinkovarauksen ohjaimet toimivat

Aurinkoakun tuottama sähkö voidaan siirtää akkuihin:

1. suoraan, ilman kytkentälaitteita ja ohjauslaitteita,

2. ohjaimen kautta.

Ensimmäisessä menetelmässä lähteestä tuleva sähkövirta menee akkuihin ja lisää niiden jännitettä. Aluksi se saavuttaa tietyn raja-arvon, riippuen akun mallista (tyypistä) ja ympäristön lämpötilasta. Sitten ylittää suositellun tason.

Latauksen alkuvaiheessa piiri toimii hyvin. Ja tästä alkaa erittäin ei-toivotut prosessit: Jatkuva latausvirran syöttö aiheuttaa jännitteen lisääntymisen sallittuja arvoja suurempana (luokkaa 14 V), lataus tapahtuu elektrolyytin lämpötilan jyrkän nousun seurauksena, mikä johtaa sen kiehumiseen intensiivisellä tislatun vesihöyryn poistolla elementeistä. Joskus, kunnes astiat ovat kuivuneet kokonaan. Akun käyttöikä on luonnollisesti lyhentynyt huomattavasti.

Siksi tehtävä latausvirran rajoittamiseksi ratkaistaan ​​ohjaimilla tai manuaalisesti. Viimeinen tapa: seurata jatkuvasti laitteiden jännitearvoa ja kytke kytkimet käsillä niin kiittämättömille, että se on olemassa vain teoriassa.

Katso myös: Aurinkoenergia kotiin

Tyypillinen ohjaimen kytkentäkaavio

Aurinkoenergian varausohjainten algoritmit

Maksimijännitteen rajoittamismenetelmän monimutkaisuuden vuoksi laitteet valmistetaan seuraavien periaatteiden mukaisesti:

1. Pois / Päällä (tai Päällä / Pois), kun piiri vain siirtää akut laturiin liittimien välisen jännitteen mukaan,

2. pulssileveys (PWM) muuntuu

3. Skannauspisteen enimmäisteho.

Periaate # 1: Off / On piiri

Tämä on yksinkertaisin, mutta epäluotettavin menetelmä. Sen suurin haitta on, että jännitteen kasvaessa akun navoissa kapasiteetin täyden varauksen raja-arvoon ei tapahdu. Tässä tapauksessa se saavuttaa noin 90% nimellisarvosta.

Paristoista puuttuu jatkuvasti energiaa, mikä lyhentää merkittävästi niiden käyttöikää.

Periaate # 2: PWM-ohjaimen piiri

Näiden laitteiden lyhennetty nimitys englanniksi on: PWM. Niitä on saatavana sirujen pohjalta. Heidän tehtävänä on ohjata tehoyksikköä säätämään jännitettä tulollaan tietyllä alueella takaisinkytkentäsignaalien avulla.

PWM-ohjaimet voivat lisäksi:

• ota huomioon elektrolyytin lämpötila integroidulla tai etäanturilla (jälkimmäinen menetelmä on tarkempi),

• luoda lämpötilakompensoinnit latausjännitteille,

• viritä tietyn tyyppiselle akulle (GEL, AGM, nestemäinen happo) erilaisilla jännitekaavioilla samoissa kohdissa.

PWM-ohjaimien toimintojen lisääminen lisää niiden kustannuksia ja luotettavuutta.

Solar aikataulu

Periaate 3: Suurimman tehon pisteen skannaaminen

MPPT on nimennyt tällaiset laitteet englanniksi. Ne toimivat myös pulssileveysmuuntimien menetelmällä, mutta ovat erittäin tarkkoja, koska ne ottavat huomioon suurimman määrän aurinkoelementtejä.Tämä arvo määritetään aina tarkasti ja syötetään dokumentaatioon.

Esimerkiksi 12 V aurinkoakkujen maksimitehon palautuspiste on noin 17,5 V. Tavallinen PWM-ohjain lopettaa akun lataamisen, kun jännite saavuttaa 14 - 14,5 V, ja työskentelemällä MPPT-tekniikan avulla aurinkoakkujen käyttöikä voi olla jopa 17,5. V.

Paristojen purkautumissyvyyden kasvaessa lähteen energiahäviöt kasvavat. MRI-ohjaimet vähentävät niitä.

Jännitteenseurannan luonne, joka vastaa aurinkoakun maksimitehon 80 watin lähtöä, osoitetaan keskimääräisellä kuvaajalla.

Tällä tavalla MRI-ohjaimet, jotka käyttävät pulssinleveyden muuntamista kaikissa akun latausjaksoissa, lisäävät aurinkoakun tehokkuutta. Eri tekijöistä riippuen säästöt voivat olla 10-30%. Tässä tapauksessa akun lähtövirta ylittää aurinkoakun tulovirran.

Auringonvarausohjainten pääparametrit

Kun valitaan aurinkoakun ohjain, sen toimintaperiaatteiden tuntemisen lisäksi on kiinnitettävä huomiota myös olosuhteisiin, joihin se on suunniteltu.

Laitteiden pääindikaattorit ovat:

• tulojännitteen arvo

• aurinkoenergian kokonaisvoiman arvo,

• kytketyn kuorman luonne.

Aurinkojännite

Säätimeen voidaan syöttää jännitettä yhdestä tai useammasta eri tavoin kytketystä aurinkopaneelista. Laitteen moitteettoman toiminnan kannalta on tärkeää, että sille toimitetun jännitteen kokonaisarvo, lähteen tyhjäkäynnillä huomioon ottaen, ei ylitä valmistajan teknisissä asiakirjoissa määrittelemää raja-arvoa.

Tässä tapauksessa ≥ 20 prosentin marginaali (varaus) olisi tehtävä useista tekijöistä johtuen:

• ei ole mikään salaisuus, että tietyt aurinkoakun parametrit voidaan joskus hieman yliarvioida mainostarkoituksiin,

• auringossa tapahtuvat prosessit eivät ole luonteeltaan vakaita, ja normaalisti lisääntyneillä aktiivisuuspurkausilla energian siirto on mahdollista, mikä aiheuttaa aurinkoakun avoimen piirijännitteen lasketun rajan yläpuolella.

Aurinkoenergia

Säätimen valitseminen on tärkeää, koska laitteen on pystyttävä siirtämään se luotettavasti työakkuihin. Muuten se vain palaa.

Tehon (watteina) määrittämiseksi säätimen virran voimakkuus (ampeereina) kerrotaan aurinkoakun tuottamalla jännitteellä (volteissa) ottaen huomioon sille luotu 20%: n marginaali.

Liitetyn kuorman luonne

Sinun on ymmärrettävä ohjaimen tarkoitus. Sinun ei tule käyttää sitä yleisenä virtalähteenä kytkemällä siihen erilaisia ​​kotitalouslaitteita. Tietenkin jotkut heistä pystyvät toimimaan normaalisti luomatta epänormaaleja olosuhteita.

Mutta ... kuinka kauan tämä jatkuu? Laite toimii pulssileveysmuunnosten perusteella, käyttää mikroprosessori- ja transistoritekniikoita, joissa otetaan huomioon vain kuormitus akun ominaisuudetpikemminkin kuin satunnaiset kuluttajat, joilla on monimutkaisia ​​transientteja vaihdon aikana ja energiankulutuksen muuttuvassa luonteessa.

Valmistajat yhdellä silmäyksellä

Monissa maissa toimivien aurinkovoimalaitosten ohjainten tuotanto. Yritysten tuotteet ovat suosittuja Venäjän markkinoilla:

• Morningstar Corporation (johtava yhdysvaltalainen valmistaja),

• Beijing Epsolar Technology (toiminut vuodesta 1990 Pekingissä),

• AnHui SunShine New Energy Co (Kiina),

• Phocos (Saksa),

• Steca (Saksa),

• Xantrex (Kanada).

Niistä voit aina valita luotettavan ohjainmallin, joka sopii parhaiten aurinkovoimalaitosten erityisiin käyttöolosuhteisiin, joilla on tietyt tekniset ominaisuudet. Voit tehdä tämän yksinkertaisesti käyttämällä tämän artikkelin suosituksia.

Lue myös tästä aiheesta: Kodin aurinkovoimalan invertteri

Comments

[#1 Michael]

Myös hybridi-ohjaimia on olemassa. Hybridi-ohjain on laite, joka on suunniteltu lataamaan akku samalla, kun käytetään useita virtalähteitä, kuten tuulivoimalaa ja aurinkopaneeleja. Ohjain lataa akun täysin tuuliturbiinin ja aurinkopaneelien tuottamalla täydellä teholla, jos tuuliturbiinin ja aurinkopaneelien kokonaisvarausvirta on alle kynnysarvon. Se lataa akun suurimmalla sallitulla virralla, ja PWM-säädin nollaa ylimääräisen tehon, jos tuuliturbiinin ja aurinkopaneelien kokonaisvarausvirta ylittää suurimman sallitun arvon. Kun ladataan jänniterajalla, ohjain lataa akun jänniterajalla, kun akku on korkea. Ohjain lataa akun täysin tuulen turbiinin ja aurinkopaneelien tuottamalla täydellä teholla, jos akun varaus on alle jänniterajan. Ohjain lataa akun kynnysjännitteellä, ja ylimääräinen teho nollataan PWM-ohjauksella, jos akun varaus ylittää kynnysarvon.