Što je Solar Charge Controller: rad s MPPT tehnologijom

Količina potrebe za električnom energijom brzo se povećava s rastom stanovništva i razvojem tehnologije. Postoje načini za generiranje električne energije koristeći obnovljive i neobnovljive izvore energije. Višestruke prednosti solarne energije ključni su čimbenici korištenja sunčeve energije u razne svrhe. Može se koristiti za proizvodnju električne energije pomoću solarnih panela i za pohranu električne energije punjenjem baterija ili punjenjem tereta. Tehnologija praćenja maksimalne snage (MPPT) najučinkovitija je metoda među raznim regulatorima solarnog naboja, poput jednostavnih 1 ili 2 stupnjeva upravljanja, PWM upravljanja i MPPT kontrolera punjenja.

Solarni regulator punjenja

Što je Solar Charge Controller

Prvenstveno razmislite o solarnom regulatoru punjenja koji nije MPPT i nemojte se zbuniti sa solarnim panelom za praćenje sunca i solarnim kontrolerom punjenja. The solarni panel za praćenje sunca koristi se za praćenje sunca postavljanjem solarne ploče na motornu ploču tako da se tijekom dana može koristiti maksimalna sunčeva energija. Korištenjem ovog solarnog sustava za praćenje sunca možemo povećati izlaz za 15% zimi i 35% ljeti. Slika udarca prikazuje blok dijagram solarne ploče za praćenje sunca koja se sastoji od lažne solarne ploče, kruga napajanja, mikrokontrolera za upravljanje pogonom ULN2003A i koračnog motora za okretanje solarne ploče.

Blok dijagram solarne ploče za praćenje sunca, Edgefxkits.com

Blok dijagram regulator solarnog punjenja sastoji se od različitih blokova: solarna ploča koja proizvodi električnu energiju koristeći sunčevu energiju punjenje za uključivanje i isključivanje punjenja prekidač opterećenja za spajanje ili odspajanje indikatora opterećenja indikator u svrhu indikacije baterija za spremanje energije i komparator za usporedbu i generiranje upravljačkih signala . Kontroler punjenja solarne ploče kontrolira se mehanizmom za punjenje kako bi se baterije zaštitile od nedovoljnog punjenja, preopterećenja i dubokog pražnjenja. Skup zelenih i crvenih LED dioda koristi se za prikaz stanja potpuno napunjenih, odnosno ispod ili preko ili dubokog pražnjenja. U slučaju indikacije crvenih LED dioda, krug regulatora solarnog naboja sastoji se od MOSFET-a, koji se koristi kao poluvodički prekidač za isključivanje tereta tijekom preopterećenja ili slabog stanja baterije.

Blok dijagram regulatora solarnog punjenja Edgefxkits.com

Zašto koristimo MPPT tehnologiju?

Ovdje, iako ne-MPPT solarni regulator punjenja može olakšati zaštitu baterija od neželjenih uvjeta punjenja, ali nije u mogućnosti povećati učinkovitost sustava. Općenito su PV paneli izrađeni za 12V i koriste se za postizanje izlaza u rasponu od 16 do 18V. Ali stvarna vrijednost 12V baterija je u rasponu od 10,5 do 12,7V ovisno o stanju napunjenosti. Uzmimo u obzir solarnu ploču nominalne snage 130 vata pri određenom naponu i struji, pretpostavimo da je trenutna snaga 7,39 ampera na 17,6 volti.

Usporedba konvencionalne i MPPT tehnologije

Ako ovu solarnu ploču od 130 vata spojimo na bateriju pomoću regulatora solarnog punjenja koji nije MPPT, tada možemo dobiti snagu koja je jednaka umnošku struje solarne ploče: 7,4 ampera i napon baterije: 12 volti, i iznosi oko 88,8 vata. Tako dobivamo gubitak od 41 vata (130-88,8 = približno 41,2), to je zbog lošeg podudaranja između solarne ploče i baterije. Dakle, ako koristimo MPPT solarni regulator punjenja, tada možemo povećati dobitak snage za 20 do 45%, ali prvenstveno moramo znati o MPPT tehnologiji koja se koristi u regulatoru punjenja solarne ploče.

MPPT kontroler solarnog punjenja

MPPT tehnologija obično je digitalno elektroničko praćenje koje prati i uspoređuje napon baterije s naponom solarne ploče tako da se može dokučiti najbolja snaga pri kojoj se baterija može napuniti pomoću solarne ploče. Primijetite da se tijekom punjenja baterije uzimaju u obzir amperi. Dakle, da bi se u bateriju unijeli maksimalni amperi, uspoređeni napon pretvara se u svoj najbolji napon koristeći suvremenu MPPT tehnologiju koja ima 93 do 97% učinkovitosti pretvorbe.

Rad MPPT solarnog regulatora punjenja

Napon solarne ploče 17,6 V pri 7,6 A MPPT pretvara u niži nivo kako bi odgovarao 12 V bateriji. Dakle, baterija dobiva 12V na 10,8A što čini ukupnu snagu gotovo jednakom 130W. Za punjenje baterije visoki napon pomaže u prisiljavanju struje. Zapravo, praktički, izlaz MPPT solarnog regulatora punjenja kontinuirano varira kako bi u bateriju ušao maksimalni amper.

Power point tracker je visokofrekventni istosmjerni pretvarač koji uzima istosmjerni ulaz od solarnih panela, a zatim pretvara istosmjerni u visokofrekventni izmjenični napon i opet će se AC pretvoriti u drugi istosmjerni napon i struju kako bi točno odgovarao baterije i ploče. Općenito MPPT rade na frekvenciji u rasponu od 20-80 kHz (vrlo visok raspon audio frekvencija). Stoga se za projektiranje ovih visokofrekventnih krugova mogu koristiti transformatori s vrlo visokom učinkovitošću i male komponente.

Rad MPPT solarnog regulatora punjenja

Ne-digitalne ili linearne MPPT-ove jednostavno je i jeftino izraditi u usporedbi s digitalnim MPPT-ovima. No, dok se koriste linearni MPPT, iako se učinkovitost malo poboljšava, ali ukupna učinkovitost varira u širokom rasponu jer linearni MPPT u nekim slučajevima gube svoje praćenje. Na primjer, ako oblak pređe preko linearnog MPPT kruga, linearnom krugu treba više vremena za traženje sljedeće najbolje točke.

Glavne značajke MPPT Solar Charge Controller

• MPPT regulator solarnog naboja koristi se za ispravljanje i otkrivanje varijacija u strujno-naponskim karakteristikama solarne ploče, kao što je prikazano na gornjoj slici.
• Neophodno je za bilo koji solarni sustav napajanja koji treba izvući maksimalnu snagu iz PV modula jer prisiljava PV modul za rad na naponu blizu točke maksimalne snage na povlačenje maksimalne raspoložive snage.
• Korištenjem MPPT solarnog regulatora punjenja možemo koristiti solarnu ploču s izlaznim naponom većim od radnog napona sustava baterija.
• Složenost sustava može se smanjiti upotrebom MPPT solarnog regulatora punjenja jer ima visoku učinkovitost.
• Može se primijeniti za korištenje s više izvora energije kao što su vodene turbine ili turbine na vjetroelektrane itd. Izlazna snaga solarne ploče koristi se za upravljanje DC-DC pretvarač direktno.

MPPT solarni regulator punjenja integriran sa LED upravljačkim programom

Najnoviji trend u osvjetljenju i osvjetljenju koji se često koristi LED diode visoke svjetline koji imaju dug životni vijek s niskim troškovima održavanja i visokom učinkovitošću, ali zahtijeva pokretač snage za održavanje konstantne struje. To može olakšati DC-DC pretvarač za povećanje ili smanjenje. Sljedeća slika prikazuje blok dijagram integriranog regulatora solarnog naboja za praćenje maksimalne snage i LED upravljačkog programa izgrađenog na uređajima s programabilnim sustavom na čipu (PSoC), kontroleri, upravljački programi, analogna i digitalna periferna oprema koriste se za mjerenje, kondicioniranje i kontrolu signala .

MPPT solarni regulator punjenja integriran sa LED upravljačkim programom

MPPT tehnologija fleksibilna je i snažna u uzimanju napona i struje sa solarne ploče za traženje vršne snage podešavanjem upravljačkih signala za rad solarne ploče pri najvećoj snazi. Kontrolni signal generiran iz PSoC koristi se u vožnji a sinkroni pretvarač dolara koji pretvara snagu solarne ploče za punjenje baterije. Sustav je također naviknut na kontrolirati punjenje baterije obrađuju i pokreću LED diode.

Nadamo se da je ovaj članak dao kratki prikaz naprednog regulatora solarnog naboja koji koristi MPPT tehnologiju. Za više informacija o regulatorima solarnih punjača i njihovom detaljnom radu možete nas kontaktirati objavljivanjem svojih upita u odjeljku za komentare u nastavku.

Foto bodovi:

• Rad MPPT solarnog regulatora punjenja weiku
• MPPT kontroler solarnog punjenja integriran sa LED upravljačkim programom powerdesign