Solenergi är hittills begränsad (på hushållsnivå) till skapandet av fotovoltaiska paneler med relativt låg effekt. Men oavsett utformningen av den solcellströmomvandlaren för solens ljus till ström, är denna enhet utrustad med en modul som kallas solladdningsregulatorn.
I själva verket inkluderar ett solcellbatteri fotosyntesinstallationssystem ett lagringsbatteri - en lagringsenhet för energi som tas emot från en solpanel. Det är denna sekundära energikälla som främst betjänas av styrenheten.
I vår artikel kommer vi att förstå enheten och principerna för drift av denna enhet, samt överväga hur du ansluter den.
Solstyrenheter
Den elektroniska modulen, kallad regulatorn för solbatteriet, är utformad för att utföra ett antal styrfunktioner vid laddning / urladdning av solbatteriet.
När solljuset faller på ytan på en solpanel installerad, till exempel på taket på ett hus, omvandlas detta ljus till elektrisk ström av enhetens fotoceller.
Bildgalleri
Foto från
Styrenheten är en obligatorisk komponent i en solstation som genererar en elektrisk ström från solskenets energi
Ägare av privata minikraftverk och de som vill förvärva en solenergianläggning presenteras nu med två typer av styrenheter: PWM (eller PWM) och MPPT
PWM-regulatorer ger batteriladdning i flera steg. Med deras hjälp utförs fyllning, justering, absorption och stöd av laddning.
Billiga modeller av styrenheter för inhemska solinstallationer är utrustade med LED-indikatorer som låter dig övervaka batteriets prestanda och tekniska tillstånd
MPPT (maximal spårning av effektpunkter) - kontroller av högre nivå och pris. De ger möjlighet att spåra den maximala effektpunkten
För små solkraftverk, som inkluderar en eller två paneler, är PWM-regulatorernas (PWM) kapacitet tillräcklig
Båda typerna av styrenheter, liksom batterier som är anslutna till kretsen, måste installeras inomhus, eftersom deras design har temperaturkänsliga sensorer
Det finns inget behov av att köpa en styrenhet om du köper en integrerad solstation. Dess isolerade kapsling har hela utbudet av enheter som krävs för bearbetning och lagring av elektricitet.
Styrenheter för solpaneler
Bred pulsmoduleringskontroller
Flernivå batteriladdare
Budgetmodell med LED-indikatorer
Styrenheten för MRPT-solstationen
Liten heliostation för att ge
Ansluter solpaneler till utrustningen
Ett komplex av solpaneler och utrustning
Den mottagna energin kan faktiskt levereras direkt till lagringsbatteriet. Emellertid har processen för laddning / urladdning av ett batteri sina egna finesser (vissa nivåer av strömmar och spänningar). Om du försummar dessa subtiliteter kommer batteriet under en kort tidsperiod helt enkelt att misslyckas.
För att inte få så tråkiga konsekvenser kallas en modul en laddningsregulator för solbatteriet.
Förutom att övervaka batterinivån övervakar modulen också energiförbrukning. Beroende på graden av urladdning reglerar kretsen för batteriladdningsregulatorn från solbatteriet och ställer in den aktuella nivån som krävs för den initiala och efterföljande laddningen.
Beroende på kapaciteten hos batteriets laddningskontroller i solkraftverket kan konstruktionerna av dessa enheter ha en mycket annan konfiguration
I allmänhet, i enkla termer, ger modulen en sorglös "liv" för batteriet, som periodvis ackumuleras och ger energi till konsumentenheter.
Praktiska typer
På industriell nivå har två typer av elektroniska apparater lanserats och tillverkas, vars utförande är lämplig för installation i kretsen för solenergisystem:
- PWM-serienheter.
- MPPT-serienheter.
Den första typen av styrenhet för ett solbatteri kan kallas en "gammal man." Sådana system utvecklades och tas i drift i början av utvecklingen av sol- och vindkraft.
Funktionsprincipen för PWM-styrkretsen är baserad på pulsbreddmoduleringsalgoritmer. Funktionerna hos sådana enheter är något underlägsen än de mer avancerade MPPT-serienheterna, men i allmänhet fungerar de också ganska effektivt.
En av de mest populära modellerna för solstationsbatteriets laddningskontroll, trots att enhetskretsen är tillverkad med PWM-teknik, som anses vara föråldrad
Konstruktioner som använder Maximum Power Point Tracking-teknik (spårning av den maximala effektgränsen) kännetecknas av ett modernt tillvägagångssätt för kretslösningar och ger mer funktionalitet.
Men om du jämför båda typerna av styrenhet och dessutom med en förspänning mot den inhemska sfären, ser MPPT-enheter inte i det starka ljuset där de traditionellt annonseras.
MPPT-typstyrenhet:
- har en högre kostnad;
- har en sofistikerad avstämningsalgoritm;
- ger effektförstärkning endast på paneler i ett stort område.
Denna typ av utrustning är mer lämpad för globala solenergisystem.
Styrenhet utformad för drift som en del av byggandet av ett solkraftverk. Är en representant för MPPT-klassen av enheter - mer avancerad och effektiv
Det är mer lönsamt att köpa och använda PWM-styrenheten (PWM) med samma effekt för en vanlig användares behov från en hushållsmiljö, som vanligtvis har paneler med små områden.
Blockscheman över styrenheter
Schematiska diagram över PWM- och MPPT-kontrollerna för att ta hänsyn till deras trånga intryck - detta är ett för komplicerat ögonblick, i kombination med en subtil förståelse för elektronik. Därför är det logiskt att bara ta hänsyn till strukturella scheman. Denna metod är förståelig för många olika individer.
Alternativ 1 - PWM-enheter
Spänningen från solpanelen genom två ledare (plus och minus) kommer till det stabiliserande elementet och den delande resistiva kedjan. På grund av denna kretsdel erhålls potentialutjämning av ingångsspänningen och till viss del organiserar de skyddet för styrenhetens ingång från att överskrida ingångsspänningsgränsen.
Det bör betonas här: varje enskild modell av enheten har en specifik gräns för ingångsspänningen (anges i dokumentationen).
Så här ser strukturella diagram över enheter baserade på PWM-teknik ut. För drift som en del av små inhemska stationer ger en sådan kretsmetod god effektivitet
Vidare är spänningen och strömmen begränsade till det erforderliga värdet av krafttransistorer. Dessa kretskomponenter styrs i sin tur av kontrollchipet genom drivrutinen. Som ett resultat ställer utgångsspänningen för paret av krafttransistorer det normala värdet på spänning och ström för batteriet.
I kretsen finns också en temperatursensor och en drivare som styr krafttransistorn, som reglerar lastkraften (skydd mot djup urladdning av batteriet). Temperaturgivaren övervakar värmestatusen för viktiga element i PWM-regulatorn.
Vanligtvis temperaturnivån inuti höljet eller på radiatorer för krafttransistorer. Om temperaturen överskrider gränserna som ställts in i inställningarna kopplar enheten bort alla aktiva kraftledningar.
Alternativ # 2 - MPPT-instrument
Komplexiteten hos schemat i detta fall beror på dess tillägg till ett antal element som bygger den nödvändiga kontrollalgoritmen mer noggrant, baserat på arbetsförhållanden.
Spännings- och strömnivåer övervakas och jämförs med komparatorkretsar, och den maximala uteffekten bestäms utifrån jämförelsesresultaten.
Strukturella kretsschema för laddningsstyrenheter baserade på MPPT-teknik. En mer sofistikerad algoritm för övervakning och styrning av kringutrustning har redan noterats här.
Den största skillnaden mellan denna typ av styrenhet och PWM-enheter är att de kan anpassa solenergimodulen till maximal effekt oavsett väderförhållanden.
Kretsen för sådana anordningar implementerar flera styrmetoder:
- störningar och observationer;
- öka konduktiviteten;
- nuvarande svep;
- konstant spänning.
Och i det slutliga segmentet av den allmänna handlingen används en annan algoritm för att jämföra alla dessa metoder.
Sätt att ansluta styrenheter
Med tanke på anslutningsämnet bör det omedelbart noteras: för installationen av varje enskild enhet är en karakteristisk funktion arbetet med en specifik serie solpaneler.
Så, till exempel, om en styrenhet används som är konstruerad för en maximal ingångsspänning på 100 volt, bör en serie solpaneler inte mata ut mer än detta värde vid utgången.
Alla solkraftverk fungerar i enlighet med regeln om balans mellan utgångs- och ingångsspänningarna i det första steget. Den övre gränsen för regulatorns spänning måste motsvara den övre gränsen för panelens spänning
Innan enheten ansluts är det nödvändigt att bestämma platsen för dess fysiska installation. Enligt reglerna bör torra, väl ventilerade rum väljas som installationsplats. Närvaron av brandfarliga material nära enheten är utesluten.
Förekomsten av vibrationer, värme och fuktighet i enhetens omedelbara närhet är oacceptabelt. Installationsplatsen måste skyddas mot nederbörd och direkt solljus.
PWM-modellanslutningsteknik
Nästan alla tillverkare av PWM-regulatorer måste följa den exakta sekvensen för anslutningsanordningar.
Tekniken att ansluta PWM-styrenheter till kringutrustning är inte särskilt komplex. Varje kort är utrustad med märkta terminaler. Det kräver bara att du följer handlingen
Kringutrustning måste anslutas i full överensstämmelse med beteckningarna på kontaktterminalerna:
- Anslut batterikablarna på terminalerna på batterienheten i enlighet med den angivna polariteten.
- Slå på den skyddande säkringen direkt vid kontaktpunkten för den positiva tråden.
- Fixera ledarna från solpanelens paneler på styrenhetens kontakter avsedda för solpanelen. Observera polaritet.
- Anslut en testlampa med motsvarande spänning (vanligtvis 12 / 24V) till terminalerna på enhetens last.
Den angivna sekvensen får inte brytas. Till exempel är det strängt förbjudet att ansluta solpaneler i första hand med ett okopplat batteri. Genom sådana åtgärder riskerar användaren att "bränna" enheten. Detta material beskriver mer detaljerat monteringsschemat för solpaneler med ett batteri.
Även för PWM-seriekontroller är det inte tillåtet att ansluta en spänningsomvandlare till regulatorns lastterminaler. Omformaren ska anslutas direkt till batteripolarna.
MPPT-anslutningsförfarande
Allmänna krav för fysisk installation för denna typ av apparater skiljer sig inte från tidigare system. Men den tekniska installationen är ofta något annorlunda eftersom MPPT-kontroller ofta betraktas som kraftfullare enheter.
För styrenheter som är konstruerade för höga effektnivåer rekommenderas att använda stora tvärsnittskablar utrustade med metallavslutningar på strömkretsanslutningar
Till exempel för kraftfulla system kompletteras dessa krav av det faktum att tillverkare rekommenderar att ta en kabel för kraftanslutningsledningar, konstruerade för en strömtäthet på minst 4 A / mm2. Det är till exempel för en styrenhet för en ström på 60 A, du behöver en kabel för att ansluta till batteriet med ett tvärsnitt på minst 20 mm2.
Anslutande kablar måste vara utrustade med kopparflikar, tätt pressade med ett specialverktyg. De negativa terminalerna på solpanelen och batteriet måste vara utrustade med adaptrar med säkringar och brytare.
Denna metod eliminerar energiförluster och säkerställer säker drift av installationen.
Blockschema över anslutning av en kraftfull MPPT-styrenhet: 1 - solpanel; 2 - MPPT-styrenhet; 3 - terminalblock; 4,5 - säkringar; 6 - regulatorns strömbrytare; 7,8 - markdäck
Innan du ansluter solpanelerna till enheten ska du se till att spänningen vid terminalerna motsvarar eller mindre än den spänning som är tillåtet att applicera på regulatorns ingång.
Ansluta kringutrustning till MTTP-enheten:
- Växla panel och batteri växlar till “av” -läge.
- Ta bort skyddssäkringarna på panelen och batteriet.
- Anslut kabeln till batteriterminalerna med styrenhetens terminaler för batteriet.
- Anslut kabeln till solpanelens terminaler med styrenhetens terminaler markerade med motsvarande skylt.
- Anslut jordterminalen till jordbussen med en kabel.
- Installera temperatursensorn på regulatorn enligt anvisningarna.
Efter dessa steg är det nödvändigt att byta ut den tidigare borttagna batterisäkring och sätta omkopplaren i läget “på”. En batteridetekteringssignal visas på kontrollskärmen.
Sedan, efter en kort paus (1-2 min), sätta den tidigare borttagna säkringen på solpanelen på plats och sätt panelpanelen i läget On.
Instrumentskärmen visar solpanelens spänningsvärde. Detta ögonblick indikerar den framgångsrika lanseringen av ett solkraftverk i drift.
Branschen producerar mångfacetterade enheter när det gäller kretslösningar. Därför är det omöjligt att ge entydiga rekommendationer om anslutning av alla installationer utan undantag.
Huvudprincipen för alla typer av enheter förblir dock densamma: utan att ansluta batteriet till regulatorbussarna är anslutning med solcellspaneler oacceptabel. Liknande krav presenteras för inkludering i spänningsomformarkretsen. Det bör betraktas som en separat modul ansluten till batteriet genom direktkontakt.
Om du har nödvändig erfarenhet eller kunskap, dela den med våra läsare. Lämna dina kommentarer i rutan nedan. Här kan du ställa en fråga om ämnet för artikeln.