Regolatore solare: uno schema di principio di funzionamento di metodi di connessione

L'energia solare è limitato finora (a livello domestico) pannelli fotovoltaici creazione di un potere relativamente basso. Ma indipendentemente dalla struttura del convertitore fotoelettrico della luce solare nel dispositivo corrente è dotato di un modulo che si chiama il regolatore di carica della batteria solare.

Infatti, la luce del sole schema sistema fotosintesi entra batteria - immagazzinamento energia derivata da pannelli solari. È questa fonte di energia secondaria è servito principalmente dal controllore.

Controller per pannelli solari

modulo elettronico, chiamato un controller per batteria solare è progettato per eseguire una varietà di funzioni di controllo durante la batteria carica / scarica, energia solare preservando batteria.

Questo appare come uno dei tanti modelli esistenti e regolatore di carica per batterie solari. Questo modulo è uno di tipo PWM D

Quando viene impostato il superficie del pannello solare, ad esempio, sul tetto, la luce del sole cade, la luce dispositivo fotocellula viene convertita in una corrente elettrica.

L'energia risultante è, infatti, potrebbe essere alimentato direttamente nell'unità batteria. Tuttavia, il processo di carica / scarica della batteria ha la sua finezza (livelli specifici di tensioni e correnti). Se ignoriamo queste sottigliezze, la batteria in un breve periodo di operazione non riesce semplicemente. Per non avere tali conseguenze SAD è un modulo chiamato un regolatore di carica per batterie solari.

Oltre a controllare l'unità di ricarica controlla il consumo di energia. A seconda del grado di regolatore di carica del circuito di scarica dalla batteria solare è regolata e il livello di corrente necessario per la carica iniziale e il successivo set.

A seconda della capacità del regolatore di carica batteria centrale solare, la progettazione di questi dispositivi possono avere configurazione molto diversa

In generale, se si parla in un linguaggio semplice, il modulo fornisce una "vita" spensierata alla batteria, che raccoglie periodicamente e dà i dispositivi che consumano energia.

Tipi utilizzati nella pratica

A livello industriale è adeguata ed eseguita la produzione di due tipi di dispositivi elettronici, le cui prestazioni è adatto per l'uso nel solare diagramma di sistema di alimentazione:

1. dispositivi della serie PWM.
2. dispositivi della serie MPPT.

Il primo tipo di controller per la batteria solare può essere chiamato "uomo vecchio". Tali programmi sono stati sviluppati e introdotti in servizio l'alba di energia solare ed eolica. Il principio di funzionamento del circuito di controllo PWM è basata su algoritmi di modulazione di larghezza di impulso. La funzionalità di questi dispositivi è leggermente inferiore alla più avanzata serie di dispositivi MPPT, ma in generale il lavoro è anche molto efficace.

Uno dei più popolari tra gli utenti dei modelli regolatore di carica della batteria della stazione solare, nonostante il fatto che il regime del dispositivo è realizzato con tecnologia PWM, che è considerato obsoleto

Costruzione, se del caso la tecnologia massima di trascinamento Power Point (monitoraggio limite massimo potenza), ha un approccio moderno alle soluzioni circuitali fornire maggiore funzionalità. Ma se mettiamo a confronto i due tipi di controller e, per di più, con una tendenza verso la sfera domestica, i dispositivi MPPT non guardare nei termini incandescente in cui sono tradizionalmente pubblicizzano.

MPPT tipo di regolatore:

• Ha un valore superiore;
• Dispone di un complesso algoritmo impostazioni;
• Dà un guadagno in potenza poco più di grandi pannelli zona.

Questo tipo di apparecchiatura è più adatto per i sistemi ad energia solare a livello globale.

Il regolatore è progettato per funzionare come parte della costruzione della centrale solare. MPPT è rappresentativo di una classe di dispositivi - migliore e più efficace

In media le esigenze Appliance normale di utente che ha, di regola, pannello di piccole aree, più conveniente per comprare e utilizzare lo stesso controller effetto PWM (PWM).

diagrammi a blocchi di controller

Diagrammi di controller PWM, MPPT all'esame della vista gretto - è momento troppo difficile, coniugato con una sottile comprensione di elettronica. Pertanto, è logico considerare solo diagrammi a blocchi. Questo approccio è favorita da una vasta cerchia di persone.

Opzione # 1: dispositivo PWM

La tensione dai pannelli solari sui due conduttori (positivo e negativo) viene fornito all'elemento di stabilizzazione e la catena separazione resistiva. A causa di questo allineamento piece circuiti ricevono i potenziali di tensione in ingresso e in qualche misura organizzare protezione di ingresso del controllore dall'eccesso confine ingresso di tensione.

Va sottolineato: ogni modello singola macchina ha un limite specifico sulla tensione di ingresso (indicato nella documentazione).

Così guardarsi intorno un diagramma strutturale di un dispositivo realizzato basato sulla tecnologia PWM. Per l'utilizzo in piccole stazioni domestiche tale approccio circuito fornisce ampio efficienza (+)

Successivamente, la tensione e la corrente limitati ad un valore richiesto di transistori di potenza. Questi componenti circuitali, a sua volta, è controllato attraverso il chip driver di chip controller. Di conseguenza, la coppia di uscita del transistor di potenza normale valore di tensione impostata e la corrente della batteria.

Anche nel sensore presente temperatura del circuito, ed un transistore di potenza di regolazione conducente, che è portata regolabile (protezione contro scariche profonde della batteria). un sensore di temperatura controllata stato riscaldamento degli elementi importanti del regolatore PWM. Generalmente il livello di temperatura all'interno della custodia o sulla transistori di potenza radiatori. Se la temperatura è al di fuori delle impostazioni specificate, il dispositivo disattiva tutte le linee di alimentazione attiva.

Opzione # 2: strumenti MPPT

La complessità del sistema in questo caso grazie alla sua complemento una varietà di elementi che costruiscono l'algoritmo di controllo necessario più precisamente, sulla base delle condizioni operative. tensione e corrente sono monitorati e confrontati con il circuito comparatore, e il confronto dei risultati è determinato dalla potenza massima.

progettazione di circuiti nella forma strutturale del regolatore di carica, basato sulla tecnologia MPPT. Qui si deve notare periferiche algoritmo più complesso per il monitoraggio e controllo

La differenza principale tra questo tipo di dispositivi di controllo PWM è che sono in grado di regolare l'energia del modulo solare alla massima potenza indipendentemente dalle condizioni atmosferiche. Schema di tali dispositivi sono implementati diversi metodi di controllo:

• perturbazione e osservazione;
• aumento di conducibilità;
• scansione corrente;
• DC.

E nel segmento finale dell'azione complessiva vale anche un algoritmo per confrontare tutti questi metodi.

controller di connettività

Considerando il tema di connessioni, è necessario notare contemporaneamente: per l'installazione di ogni singola caratteristica del dispositivo è di lavorare con una particolare serie di pannelli solari. Ad esempio, se un controller progettato per una tensione massima di alimentazione di 100 volt, una serie di pannelli solari deve emettere una tensione superiore a questo valore.

Qualsiasi impianto solare funziona secondo la norma bilanciare le tensioni di ingresso e di uscita del primo stadio. Il limite superiore del regolatore di tensione deve corrispondere alla tensione pannello superiore bordo

Prima di collegare il dispositivo, è necessario determinare il luogo della sua pianta fisica. Secondo le regole, la posizione di installazione deve essere scelto, asciutto e ben ventilato. Si esclude la presenza nelle vicinanze del prodotto materiali infiammabili.

presenza inaccettabile in prossimità dell'unità di vibrazioni, calore e umidità. Luogo di installazione deve essere protetto dalla pioggia caduta e luce diretta del sole.

modelli PWM Tecnologia di connessione

Praticamente tutti i produttori di PWM-controllori richiedono di seguire l'esatta sequenza di dispositivi si connettono.

Attrezzature controller PWM di collegamento con le periferiche sfide speciali vengono rilasciati. Ogni scheda ha etichettato terminali. C'è semplicemente tenuti a osservare la sequenza di azioni

Per collegare i dispositivi periferici necessari nel pieno rispetto della notazione terminali:

1. Collegare il cavo ai terminali della batteria al dispositivo batteria in conformità con detta polarità.
2. Direttamente nel punto di contatto del filo positivo per includere un fusibile di protezione.
3. Sui contatti regolatore prefisso a pannelli solari, per fissare i conduttori in uscita dai pannelli solari della batteria. Rispettare la polarità.
4. Collegarsi ai terminali del dispositivo corrispondente alla tensione della lampada prova di carico (tipicamente 12 / 24V).

Questa sequenza non deve essere violata. Ad esempio, per collegare un pannello solare in primo luogo severamente vietato alla batteria non collegata. Tali azioni l'utente corre il rischio di "bruciare" l'unità. Anche per il PWM serie regolatore di tensione inaccettabile collegamento inverter ai morsetti del carico controllore. Inverter essere collegato direttamente ai terminali della batteria.

Come collegare i dispositivi MPPT

Requisiti generali per l'installazione fisica per questo tipo di veicoli non differiscono dai sistemi precedenti. Ma l'impianto di processo è spesso un po 'diverso, perché i controller MPPT sono spesso considerati dispositivi più potenti.

Per i controller progettati per elevati livelli di potenza, circuiti di alimentazione per i composti raccomandati per cavi, dotato di raccordo d'estremità metallica

Ad esempio, per i sistemi di fascia alta, questi requisiti sono integrate dal fatto che i produttori consigliamo di prendere il cavo per le linee di collegamento di potenza per la densità di corrente nominale non inferiore a 4 A / mm2. Cioè, per esempio, per un controller della corrente di 60 A serve un cavo per collegare la sezione batteria non inferiore a 20 mm2.

I cavi di collegamento necessari per essere equipaggiati con punte di rame, attrezzo speciale densamente compattato. Il terminale negativo del pannello solare e la batteria deve essere dotato di adattatori con fusibili e interruttori. Questo approccio elimina la perdita di energia e garantisce il funzionamento dell'impianto di sicurezza.

Il diagramma a blocchi del controllore potente connessione MPPT: 1 - un pannello solare; 2 - MPPT; 3 - terminali; 4.5 - fusibili; 6 - interruttore di alimentazione del controller; 7.8 - bus di terra

Prima di collegare il pannello solare allo strumento deve garantire che la tensione ai morsetti corrisponde o inferiore alla tensione che è autorizzata a richiedere l'ingresso del regolatore.

Il collegamento di periferiche al MTTP macchina:

1. pannello interruttori e la batteria in posizione "off".
2. Rimuovere i fusibili di protezione sulla batteria e del pannello.
3. Collegare il cavo al morsetto dei terminali della batteria per la batteria del controller.
4. Collegare il cavo dai terminali del controller terminali del pannello solare, segnalato.
5. Collegare il cavo di terra al terminale di bus "terra".
6. Impostare il sensore di temperatura sul regolatore secondo l'istruzione.

Dopo questi passaggi, è necessario risolvere il problema sul posto prima il fusibile della batteria estratto e spostare l'interruttore su "on". segnale di rilevamento della batteria apparirà sullo schermo di controllo.

Successivamente, dopo una breve pausa (1-2 min) per mettere in atto prima del pannello solare pannello fusibili estratto e trasferire interruttore in posizione "on". Unità display visualizza il valore della tensione del pannello solare. Questo punto indica il successo del lancio l'energia solare in lavoro.

video utili sul tema

Industria produce dispositivo poliedrico in termini di progettazione di circuiti. Pertanto, raccomandazioni univoche per il collegamento di tutti gli impianti, senza eccezione, non è possibile formulare.

Tuttavia, il principio fondamentale per tutte le tipologie di strumenti rimane la stessa: per collegare la batteria senza un bus controllore connessione con pannelli fotovoltaici è inaccettabile. Requisiti analoghi per l'inclusione nel circuito invertitore tensione. Esso dovrebbe essere considerato come un modulo separato, collegato alla batteria a contatto diretto.