Vezérlők napelemekhez
Azokban a rendszerekben, erőművek dolgozó által napelemek, áramellátását az akkumulátor alkalmazásával kapott különböző áramköri kapcsolatok készülnek különböző algoritmusok mikroprocesszoros technológián alapuló elektronika. Ilyen rendszerek alapján létrehoznak olyan eszközöket, amelyeket a napelemek vezérlőinek neveznek.
A működés elve
Számos módszer van arra, hogy a napelemektől az akkumulátort átvigyék az akkumulátorra:
- Közvetlenül a kapcsoló és a beállító eszközök használata nélkül.
- A napelemek vezérlőin keresztül
Az első módszer a villamos áram átadását eredményezi a forrásból az elemekhez, hogy növelje feszültségüket. Először is, a feszültség egy adott érték határaig emelkedik, ami az elemek típusától és típusától, valamint a környezeti hőmérséklettől függ. Tovább haladja meg ezt a szintet.
A kezdeti időszakban az akkumulátorok töltése normális. Ezután kezdődnek a negatív pillanatokkal jellemezhető folyamatok: a töltőáram tovább folyik, a megengedett érték feletti feszültségnövekedést okoz, töltés következik be, és ennek következtében az elektrolit hőmérséklete nő. Ennek következtében forrni és felengedni a vízgőzt, jelentős intenzitással az elem egyes elemeiben. Ez a folyamat a dobozok száradásáig folytatódhat. Nyilvánvaló, hogy az elemek akkumulátorának élettartama ebben a jelenségben nem növekszik.
A töltőáram korlátozásához használjon speciális eszközöket - a töltésvezérlőket, vagy kézzel is. Az utolsó módszer gyakorlatilag nem használható, mivel kényelmetlenül figyelemmel kíséri a feszültség nagyságát az eszközökön, át kell adni, szükség van arra, hogy ezt a különleges munkát a napelemek vezérlőinek szolgálják.
A vezérlő eljárása a töltés alatt
A napelemek vezérlői különböző változtatásokat hajtanak végre a feszültség korlátozásának módszerével és összetettségével összhangban:
- Könnyű kikapcsolni és bekapcsolni. A vezérlő a töltőkészülékhez az akkumulátortól függ, a feszültségértéktől függően.
- Impulzusszélességű transzformációk.
- A maximális teljesítmény vezérlése.
Az egyszerű váltás első elve
Ez a legegyszerűbb munka, de kevésbé megbízható. A módszer fő hátránya, hogy amikor az akkumulátor-csatlakozókon a feszültség a maximális értékig növekszik, a végső töltés nem következik be. A töltés eléri a névleges érték 90% -át. Az akkumulátorok folyamatosan le vannak töltve. Ez hátrányosan befolyásolja az élettartamukat.
A pulzusszélesség elve
Az ilyen eszközöket mikroáramkörök alapján gyártják. A tápegység vezérli a feszültséget a bemeneten egy bizonyos időközönként a visszacsatoló jelekkel.
Az impulzusszélesség szabályozással rendelkező vezérlők a következő képességekkel rendelkeznek:
- Mérje meg az akkumulátor elektrolitjának hőmérsékletét távvezérlővel vagy beépített hőmérsékletérzékelővel.
- Hőmérséklet-kompenzációs töltésfeszültség kialakítása.
- Állítsa be az adott típusú elem tulajdonságait különböző értékekkel a feszültség diagramból.
Minél több funkciót építenek be a vezérlőkbe, annál megbízhatóbbak és költséghatékonyabbak.
A napelem akciójának ütemezése
A feszültség korlátozása a maximális teljesítmény pontján
Ezek az eszközök impulzusszélességű üzemmódban is működhetnek. Pontosságuk magas, mivel figyelembe veszik a napelemek által adott maximális teljesítmény értéket. A teljesítményérték kiszámítása és tárolása.
12 voltos feszültségű heliobatárok esetében a maximális teljesítmény 17,5 volt. Egy egyszerű vezérlő kikapcsolja az akkumulátor töltöttségi szintjét már 14 V-nál, és egy különleges technológiával rendelkező vezérlő lehetővé teszi akár 17,5 V-os napelemtartalék használatát is.
Minél több lemerült az akkumulátor, annál több energiát veszítenek el a napelemektől, a napelemek vezérlői csökkentik ezeket a veszteségeket. Ennek eredményeképpen a szabályozók az impulzusszélesség-transzformációk alkalmazásával növelik a napelemek energiahatékonyságát minden töltési ciklusban. A megtakarítások százalékos aránya több tényezőtől függően akár 30% is lehet. Az akkumulátor kimeneti áram nagyobb lesz, mint a bemeneti áram.
A vezérlő típusának kiválasztásakor nem csak a munka alapelveire, hanem a működési feltételeire is figyelni kell. Az eszközök ilyen mutatói:
- A bemeneti feszültség értéke.
- A napelemek teljes teljesítményének értéke.
- A terhelés típusa.
feszültség
A vezérlő áramkört számos olyan akkumulátorral lehet táplálni, amelyek különböző módon csatlakoznak. A készülék megfelelő működéséhez szükség van arra, hogy a teljes feszültségérték az alapjárati fordulatszámmal együtt ne legyen nagyobb, mint a gyártó által az utasításban megadott határérték.
Nevezzünk olyan tényezőket, amelyek miatt szükséges egy 20% -os feszültségtartalék:
Napenergia
Ez az érték fontos a vezérlő működése szempontjából, mivel a készüléknek elegendő energiával kell rendelkeznie ahhoz, hogy továbbítsa az elemeknek, ha a tápellátás nem elegendő, akkor a készülék áramköre meghibásodik.
A teljesítmény kiszámításához a szabályozó által kibocsátott kimeneti áram értékét meg kell szorozni a napelem által generált feszültséggel. nem megfeledkezve a 20% -os tartalékról.
Terhelés típusa
A szabályozót a rendeltetésszerű használathoz kell használni. Ne használja a készüléket normál feszültségforrásként, csatlakoztassa a különböző háztartási eszközökhöz. Talán néhányan jól működnek, és nem tiltják le a vezérlőt.
Egy másik kérdés az, hogy mennyi ideig fog tartani. A készülék az impulzusszélesség-transzformációk elvén működik, alkalmazza a mikroprocesszoros gyártás technológiáit. Ezek a technológiák figyelembe veszik az akkumulátor tulajdonságaiban rejlő terhelést, és nem minden olyan fogyasztót, aki sajátos viselkedési tulajdonságokkal rendelkezik, amikor a terhelés megváltozik.
Hogyan készítsünk egy vezérlőt?
Ahhoz, hogy ilyen eszközt készítsünk, elegendő egy kis elektronikai és elektronikai ismeret. A házi eszköz a funkciók rendelkezésre állása és hatékonysága miatt alacsonyabb lesz az ipari modellnél, de az egyszerű, alacsony teljesítményű hálózatoknál az ilyen önálló vezérlő nagyon alkalmas.
A házi vezérlőnek a következő paraméterekkel kell rendelkeznie:
- 1.2 P ≤ I × U. Ebben a kifejezésben a források (P), a vezérlő kimeneti áram (I) összes teljesítményére és a lemerült (U) feszültségre vonatkozó szimbólumokat használjuk.
- A szabályozó bemenet maximális feszültségének meg kell felelnie a teljes akkumulátorfeszültségnek üresjáratban, terhelés nélkül.
Az önálló vezérlőmodul egyszerű szerkezete:
Az önállóan összeszerelt napelemek vezérlői a következő tulajdonságokkal rendelkeznek:
- A töltés feszültsége 13,8 V, a névleges áramtól függ.
- A megszakítási feszültség 11 volt, beállítható.
- A kapcsolási feszültség 12,5 volt.
- A kapcsolókon a feszültségcsökkentés 20 millivolt, 0,5 A áramerősség mellett.
A töltésvezérlők bármelyik naprendszerhez, valamint napelemes és szélgenerátoros rendszerekhez tartoznak. Lehetővé teszik a normál akkumulátortöltési mód létrehozását, növeli a hatékonyságot és csökkenti a kopást, összeállítható önmagukban.
A hibrid tápegység vezérlő áramkörének szétszerelése
Például megfontoljuk a vészvilágítás vagy betörésjelzés forrását, amely éjjel-nappal működik.
A napelemek energiájának használata csökkentheti a villamos energia fogyasztását a hálózati tápfeszültségről, és megvédheti az elektromos eszközöket a ventilátormentes áramkimaradás lehetőségétől.
Sötétben, amikor nincs napfény, a rendszer 220 Voltos tápellátásra vált. A tartalék akkumulátor egy 12 voltos akkumulátor volt. Ez a rendszer minden időben működik.
A legegyszerűbb vezérlő áramkör
A fotorezisztor vezérli a T1 és T2 tranzisztorokat.
Napközben, amikor napfény van, a tranzisztorok zárva vannak. 12 V-os feszültséget alkalmaznak a panel D2 diódán keresztül az elemek akkumulátorára. Nem engedi az akkumulátor lemerülését a panelen keresztül. Megfelelő megvilágítás esetén a panel 15 wattos, 1 amper áramot ad ki.
Ha az elemek teljes töltést kapnak 11,6 V-ra, a zener dióda kinyílik és a piros LED (Piros LED) bekapcsol. Ha az akkumulátor érintkezőinek feszültsége 11 voltra csökken, a piros LED kikapcsol. Ez azt jelzi, hogy az akkumulátor töltésre van szüksége. Az R1 és R3 ellenállások korlátozzák a LED és a zener dióda áramát.
Éjjel vagy sötétben, amikor nincs napfény, a fénysorompó ellenállása csökken, a T1 és T2 tranzisztorok csatlakoztatva vannak. Az újratölthető akkumulátor töltődik fel a tápegységből. A transzformátoron, az egyenirányítón, az ellenálláson és a tranzisztorokon átáramló 220 V-os tápvezeték töltés az akkumulátornak köszönhető. A C2 kapacitás lecsökkenti a hálózati feszültség hullámát.
A fényáram határértékét, amelynél a fényérzékelő be van kapcsolva, változó ellenállással állítható be.