Categories: Articles destacats » Alimentació autònoma
Nombre de visualitzacions: 44783
Comentaris sobre l'article: 1
Controladors solars
El principi de funcionament dels controladors per carregar plaques solars, un dispositiu que s’ha de tenir en compte a l’hora de triar
A les modernes plantes d’energia solar s’utilitzen diferents esquemes de connexió de fonts actuals per transferir l’electricitat generada a les bateries que funcionen. No utilitzen els mateixos algoritmes, es basen en tecnologies de microprocessador, anomenades controladors.
Com funcionen els controladors de càrrega solar
L'electricitat generada per la bateria solar es pot transmetre a les bateries d'emmagatzematge:
1. directament, sense utilitzar dispositius de commutació i dispositius de control,
2. a través del controlador.
En el primer mètode, el corrent elèctric de la font anirà a les bateries i augmentarà la tensió als seus terminals. Inicialment, assolirà un valor límit determinat, segons el disseny (tipus) de la bateria i la temperatura ambiental. Llavors, superarà el nivell recomanat.
A l’etapa inicial de la càrrega, el circuit funciona bé. I aquí comencen processos extremadament indesitjables: el subministrament continuat del corrent de càrrega provoca un augment de la tensió per sobre dels valors admissibles (de l’ordre de 14 V), la recàrrega es produeix amb un fort augment de la temperatura de l’electròlit, que condueix a la seva ebullició amb una intensa descàrrega de vapor d’aigua destil·lada dels elements. De vegades fins que els contenidors s’assequin completament. Naturalment, la durada de la bateria es redueix bruscament.
Per tant, la tasca de limitar el corrent de càrrega és resolta per controladors o manualment. L’última manera: controlar constantment el valor de tensió per dispositius i canviar els interruptors amb les mans tan poc agraïts que només existeixen en teoria.
Vegeu també Energia solar per a la llar
Esquema de connexió típic del controlador
Algorismes per a controladors de càrrega solar
Per la complexitat del mètode de limitació de la tensió màxima, els dispositius es fabriquen segons els principis:
1. Apagat / encès (o encès / apagat), quan el circuit simplement commuta les bateries al carregador segons la tensió a través dels terminals,
2. Es transforma l'amplada de pols (PWM),
3. Potència màxima del punt d’escaneig.
Principi # 1: Circuit apagat / encès
Aquest és el mètode més senzill però poc fiable. El seu principal inconvenient és que amb l'augment de la tensió als terminals de la bateria no es produeix el valor límit de la càrrega completa de la capacitat. En aquest cas, arriba aproximadament al 90% del valor nominal.
Les bateries tenen constantment una manca d’energia regular, la qual cosa redueix significativament la seva vida útil.
Principi # 2: Circuit de controladors PWM
La designació abreujada d'aquests dispositius en anglès és: PWM. Estan disponibles a partir de dissenys de xip. La seva tasca és controlar la unitat de potència per regular la tensió a la seva entrada en un rang determinat mitjançant senyals de retroalimentació.
Els controladors PWM també poden:
-
tenir en compte la temperatura de l'electròlit amb un sensor integrat o remot (aquest últim mètode és més precís),
-
crear compensacions de temperatura per a tensions de càrrega,
-
sintonitza un tipus específic de bateria (GEL, AGM, àcid líquid) amb diferents gràfics de tensió als mateixos punts.
L’augment de les funcions dels controladors PWM augmenta el seu cost i fiabilitat.
Horari solar
Principi 3: exploració del punt màxim de potència
MPPT està designat en anglès per MPPT. També funcionen pel mètode dels convertidors d’amplada d’ampliació d’impulsos, però són extremadament precisos perquè tenen en compte la major quantitat de potència que poden donar les plaques solars.Aquest valor sempre es determina amb exactitud i s'introdueix a la documentació.
Per exemple, per a cèl·lules solars de 12 V, el punt de retorn màxim de la potència és d’uns 17,5 V. Un controlador PWM ordinari deixarà de carregar la bateria quan la tensió arribi a 14 - 14,5 V, i el treball amb la tecnologia MPPT permetrà l’ús addicional de la bateria solar fins a 17,5. B.
Amb un augment de la profunditat de descàrrega de les bateries, augmenten les pèrdues d’energia de la font. Els controladors IRM els redueixen.
La naturalesa del seguiment de tensió, que correspon a la sortida de la potència màxima de la bateria solar de 80 watts, es demostra amb un gràfic mitjà.
D’aquesta manera, els controladors IRM, que utilitzen la conversió d’amplada de pols en tots els cicles de càrrega de la bateria, augmenten l’eficiència de la bateria solar. En funció de diversos factors, l’estalvi pot ascendir al 10-30%. En aquest cas, el corrent de sortida de la pila superarà el corrent d’entrada de la bateria solar.
Els principals paràmetres dels controladors de càrrega solar
A l’hora d’escollir un controlador per a una bateria solar, a més de conèixer els principis del seu funcionament, s’ha de prestar atenció a les condicions per a les quals està dissenyat.
Els principals indicadors dels dispositius són:
-
valor de tensió d’entrada
-
el valor de la potència total de l'energia solar,
-
naturalesa de la càrrega connectada
Tensió solar
El controlador es pot subministrar amb tensió d’un o més panells solars connectats de diferents maneres. Per al correcte funcionament del dispositiu, és important que el valor total de la tensió que se li subministra, tenint en compte la velocitat de ralentí de la font, no superi el valor límit especificat pel fabricant a la documentació tècnica.
En aquest cas, s'ha de fer un marge (reserva) de> 20% a causa de diversos factors:
-
no és cap secret que alguns paràmetres de la bateria solar es puguin sobreestimar lleugerament amb finalitats publicitàries,
-
els processos que es produeixen al Sol no són estables i, amb els brots d’activitat anormalment augmentats, és possible la transferència d’energia, cosa que crea una tensió de circuit obert de la bateria solar per sobre del límit calculat.
L’energia solar
És important triar un controlador, ja que el dispositiu ha de ser capaç de transferir-lo de forma fiable a les bateries que funcionin. En cas contrari, simplement cremarà.
Per determinar la potència (en watts), la magnitud de la sortida de corrent del controlador (en amperis) es multiplica pel voltatge (en volts) generat per la bateria solar, tenint en compte el marge del 20% creat per a això.
La naturalesa de la càrrega connectada
Heu d’entendre l’objectiu del controlador. No heu d'utilitzar-lo com a font d'alimentació universal connectant-hi diversos dispositius domèstics. Per descomptat, alguns d’ells podran funcionar normalment sense crear condicions anormals.
Però ... quant temps passarà? El dispositiu funciona en base a transformacions d’amplada de pols, utilitza tecnologies de microprocessador i transistor, que només tenen en compte la càrrega característiques de la bateriaen lloc dels consumidors aleatoris amb transitoris complexos durant la commutació i la naturalesa canviant del consum d'energia.
Fabricants d'un cop d'ull
La producció de controladors per a centrals solars implicades en molts països. Els productes de les empreses són populars al mercat rus:
-
Morningstar Corporation (principal fabricant nord-americà),
-
Beijing Epsolar Technology (que funciona des de 1990 a Pequín),
-
AnHui SunShine New Energy Co (Xina),
-
Phocos (Alemanya),
-
Steca (Alemanya),
-
Xantrex (Canadà)
Entre ells, sempre podeu triar un model de controlador fiable que sigui més adequat per a les condicions específiques de funcionament de les plantes d’energia solar amb determinades característiques tècniques. Per fer-ho, només cal que utilitzeu les recomanacions d’aquest article.
Llegiu també sobre aquest tema: Inversor per a la central solar
Consulteu també a electro-ca.tomathouse.com
: