Controlador de batería solar: un diagrama de principio de funcionamiento de los métodos de conexión

La energía solar se limita hasta el momento (en el hogar) paneles fotovoltaicos crear una potencia relativamente baja. Pero independientemente de la estructura del convertidor fotoeléctrico de la luz del sol en el aparato de la corriente está equipado con un módulo que se llama el controlador de carga de batería solar.

De hecho, en la luz del sol esquema del sistema de fotosíntesis entra batería - almacenamiento de energía derivada a partir de paneles solares. Es esta fuente de alimentación secundaria es atendida principalmente por el controlador.

Controladores para paneles solares

Módulo electrónico, llamado un controlador para la batería solar está diseñado para realizar una variedad de funciones de control durante la batería de carga / descarga, la energía solar preservar la batería.

Esto se ve como uno de los muchos modelos existentes reguladores de carga para las baterías solares. Este módulo es una de tipo PWM D

Cuando se establece la superficie del panel solar, por ejemplo, en el techo, la luz del sol cae, la luz dispositivo fotocélula se convierte en una corriente eléctrica.

La energía resultante es, de hecho, podría ser alimentado directamente a la unidad de batería. Sin embargo, el proceso de carga / descarga de la batería tiene su finura (niveles específicos de voltajes y corrientes). Si hacemos caso de estas sutilezas, la batería en un corto período de funcionamiento simplemente falla. Con el fin de no tener consecuencias tan tristes es un módulo llamado un controlador de carga para las baterías solares.

Además de controlar el módulo de carga monitoriza el consumo de energía. Dependiendo del grado de controlador de carga circuito de descarga de la batería solar está regulado y nivel de corriente requerido para la carga inicial y posterior conjunto.

Dependiendo de la capacidad de controlador de carga de la batería planta de energía solar, el diseño de estos dispositivos pueden tener configuración muy diferente

En general, si hablamos en un lenguaje sencillo, el módulo proporciona una "vida" sin preocupaciones a la batería, que recoge y da dispositivos que consumen energía de forma periódica.

Tipos utilizados en la práctica

En el nivel industrial se ajusta y se lleva a cabo la producción de dos tipos de dispositivos electrónicos, el rendimiento de los cuales es adecuado para su uso en el diagrama de sistema de energía solar:

1. dispositivos de la serie PWM.
2. dispositivos de la serie MPPT.

El primer tipo de controlador de la batería solar puede ser llamado "hombre viejo". Tales esquemas se han desarrollado e introducido en servicio los albores de la energía solar y eólica. El principio de funcionamiento del circuito controlador PWM se basa en algoritmos de modulación de ancho de pulso. La funcionalidad de estos dispositivos es ligeramente inferior a la más avanzada MPPT serie de dispositivos, pero en general funcionan también es muy eficaz.

Uno de los más populares entre los usuarios de los modelos de controlador de carga de batería de la estación solar, a pesar del hecho de que el esquema del dispositivo se realiza mediante la tecnología PWM, que se considera obsoleta

La construcción, donde la tecnología de seguimiento de punto de máxima potencia se aplica (seguimiento límite máximo poder), que tiene un enfoque moderno de soluciones de circuitos proporcionan una mayor funcionalidad. Pero si comparamos los dos tipos de controlador y, por otra parte, con un sesgo hacia la esfera doméstica, los dispositivos MPPT no se ven en los términos que brillan en la que tradicionalmente se anuncian.

MPPT tipo de controlador:

• Tiene un valor superior;
• Tiene una compleja configuración del algoritmo;
• Se da una ganancia en el poder poco más de un área de grandes paneles.

Este tipo de equipo es más adecuado para los sistemas globales de energía solar.

El controlador está diseñado para el funcionamiento como parte de la construcción de la planta de energía solar. MPPT es representativo de una clase de dispositivos - mejor y más eficaz

Bajo medio necesidades Appliance de usuario normal que tiene, por regla general, el panel de áreas pequeñas, más barato para comprar y operar el mismo controlador de efecto PWM (PWM).

Los diagramas de bloques de los controladores

Diagramas esquemáticos de controladores PWM, MPPT para su consideración por el estrecho punto de vista-- es demasiado difícil momento, conjugado con una comprensión sutil de la electrónica. Por lo tanto, es lógico considerar sólo los diagramas de bloques. Este enfoque se ve favorecida por un amplio círculo de personas.

Opción # 1: dispositivo de PWM

La tensión de los paneles solares en los dos conductores (positivos y negativos) viene al elemento estabilizador y la cadena resistiva separación. Debido a esta alineación pieza circuitos recibir los potenciales de tensión de entrada y en cierta medida organizan protección de entrada del controlador de exceso de límite de tensión de entrada.

Cabe destacar: cada modelo de máquina solo tiene un límite específico en la tensión de entrada (que se indica en la documentación).

Así que mire a su alrededor un diagrama estructural de un dispositivo hecho basado en la tecnología PWM. Para uso en estaciones domésticos pequeños, tales enfoque circuito proporciona un amplio eficiencia (+)

A continuación, el voltaje y la corriente limitados a un valor requerido de transistores de potencia. Estos componentes de circuito, a su vez, se controla a través del chip controlador chip controlador. Como resultado, el par de salida de los transistores de potencia valor normal tensión de consigna y la corriente de la batería.

También en el sensor de temperatura actual de circuito, y una potencia de transistor de control del conductor, que es la capacidad de carga regulable (protección contra la batería de descarga profunda). un sensor de temperatura controlada estado de calentamiento de los elementos importantes del controlador PWM. En general, el nivel de temperatura dentro de la carcasa o en transistores radiadores de energía. Si la temperatura está fuera de los parámetros especificados, el dispositivo deshabilita toda la línea de potencia activa.

Opción # 2: instrumentos de MPPT

La complejidad del esquema en este caso debido a su complemento de una variedad de elementos que construyen el algoritmo de control necesarias con mayor precisión, sobre la base de condiciones de operación. niveles de tensión y de corriente se controlan y se compararon con el circuito comparador, y una comparación de los resultados se determina por la máxima potencia de salida.

Diseño de circuito en la forma estructural del controlador de carga, basado en la tecnología MPPT. Aquí se observa dispositivos periféricos algoritmo más complejo para el monitoreo y control

La principal diferencia entre este tipo de dispositivos controladores PWM es que son capaces de ajustar la energía del módulo solar a la máxima potencia, independientemente de las condiciones climáticas. Esquema de tales dispositivos de empleo de varios métodos de control:

• perturbación y observación;
• el aumento de la conductividad;
• barrido actual;
• DC.

Y en el segmento final de la acción global se aplica incluso un algoritmo para comparar todos estos métodos.

Conectividad controlador

Teniendo en cuenta el tema de las conexiones, es necesario tener en cuenta a la vez: para la instalación de todas las características individuales del dispositivo es trabajar con una serie particular de paneles solares. Por ejemplo, si un controlador diseñado para una tensión de entrada máxima de 100 voltios, una serie de paneles solares debe ser la salida una tensión mayor que este valor.

Cualquier planta de energía solar funciona de acuerdo con la regla de equilibrar las tensiones de entrada y de salida de la primera etapa. El límite superior del controlador de tensión debe coincidir con la tensión de panel de borde superior

Antes de conectar el dispositivo, debe determinar el lugar de su planta física. De acuerdo con las reglas, el lugar de montaje debe ser elegido, seco y bien ventilado. Se excluye la presencia cerca de los materiales inflamables de productos.

presencia inaceptable en la proximidad inmediata de la unidad de vibración, calor y humedad. Lugar de instalación debe ser protegido de la lluvia que cae y la luz solar directa.

Sistemas de conexión PWM modelos

Prácticamente todos los fabricantes de PWM-controladores requieren para seguir la secuencia exacta de los dispositivos se conectan.

Los controladores de conexión PWM con equipos periféricos retos especiales son liberados. Cada tarjeta ha etiquetado terminales. No se requiere simplemente para observar la secuencia de acciones

Para conectar dispositivos periféricos necesarios en plena conformidad con la notación de los terminales:

1. Conectar el cable a los terminales de la batería en el dispositivo de la batería de acuerdo con dicha polaridad.
2. Directamente en el punto de contacto del cable positivo para incluir un fusible de protección.
3. En los contactos de control destinados a los paneles solares, para fijar los conductores que salen de los paneles de batería solar. Observe la polaridad.
4. Conectar a los terminales del dispositivo correspondiente a la tensión de la lámpara prueba de carga (típicamente 12 / 24V).

Esta secuencia no debe ser violado. Por ejemplo, para conectar un panel solar principalmente estrictamente prohibidos en la batería no conectado. Tales acciones que el usuario corre el riesgo de "quemar" la unidad. También para la conexión del inversor de tensión inaceptable serie controlador PWM a los terminales de la carga del controlador. Inversor puede conectar directamente a los terminales de la batería.

Cómo conectar los dispositivos MPPT

Requisitos generales para la instalación física para este tipo de vehículos no se diferencian de los sistemas anteriores. Pero la planta de proceso a menudo es algo diferente, ya que los controladores MPPT a menudo se consideran dispositivos más potentes.

Para los controladores diseñados para niveles de alta potencia, circuitos de potencia para los compuestos recomendados para cables grandes, equipado con extremo metálico apropiado

Por ejemplo, para sistemas de gama alta, estos requisitos se complementan por el hecho de que los fabricantes recomiendan tomar el cable para las líneas de conexión de energía para la densidad de corriente nominal de no menos de 4 A / mm2. Es decir, por ejemplo, para un controlador de la corriente de 60 A necesitará un cable para conectar a la sección de la batería no menos de 20 mm2.

Conexión de los cables que deban estar equipados con puntas de cobre, herramienta especial densamente compactada. El terminal negativo del panel solar y la batería debe estar equipado con adaptadores con fusibles y disyuntores. Este enfoque elimina la pérdida de energía y proporciona un funcionamiento seguro de la planta.

El diagrama de bloques del controlador de conexión potente MPPT: 1 - un panel solar; 2 - MPPT controlador; 3 - terminales; 4.5 - fusibles; 6 - interruptor de alimentación del controlador; 7,8 - bus de tierra

Antes de conectar el panel solar al instrumento debe asegurarse de que la tensión en los terminales corresponde a o menor que la tensión que se le permite solicitar la entrada del controlador.

Conectar periféricos a la MTTP la máquina:

1. panel de interruptores y la batería a la posición de "apagado".
2. Retire los fusibles de protección del panel y la batería.
3. Conecte el cable al terminal de los terminales de la batería para la batería del controlador.
4. Conectar el cable de los terminales del regulador terminales del panel solar, señalizado.
5. Conectar el cable de tierra a la terminal de autobuses "tierra".
6. Ajuste el sensor de temperatura en el controlador de acuerdo con la instrucción.

Después de estos pasos, es necesario fijarlo en su lugar antes de que el fusible de la batería extraída y mueva el interruptor en "on". señal de detección de batería aparecerá en la pantalla de control.

A continuación, después de una pausa corta (1-2 min) para poner en su lugar antes de que el panel solar panel de fusibles extraído y transferir interruptor en posición "ON". unidad de visualización muestra el valor de tensión de la celda solar. Este punto indica el éxito del lanzamiento de la energía solar en el trabajo.

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Industria produce dispositivo multifacético en términos de diseño de circuitos. Por lo tanto, las claras recomendaciones para la conexión de todas las plantas, sin excepción, no pueden darse.

Sin embargo, el principio principal para todos los tipos de instrumentos sigue siendo el mismo: para conectar la batería sin un bus de controlador de conexión con paneles fotovoltaicos es inaceptable. requisitos similares para su inclusión en el circuito inversor de voltaje. Debe considerarse como un módulo separado, conectado a la batería en contacto directo.