Solarregler

Das Funktionsprinzip der Steuerungen zum Laden von Solarmodulen, ein Gerät, das bei der Auswahl berücksichtigt werden sollte

In modernen Solarkraftwerken werden verschiedene Schemata zum Anschließen von Stromquellen verwendet, um den erzeugten Strom auf funktionierende Batterien zu übertragen. Sie verwenden nicht dieselben Algorithmen, sondern basieren auf Mikroprozessortechnologien, die als Controller bezeichnet werden.

Wie Solarladeregler funktionieren

Der von der Solarbatterie erzeugte Strom kann auf Speicherbatterien übertragen werden:

1. direkt, ohne Verwendung von Schaltgeräten und Steuergeräten,

2. durch die Steuerung.

Bei der ersten Methode wird der elektrische Strom von der Quelle zu den Batterien geleitet und die Spannung an ihren Anschlüssen erhöht. Zunächst wird ein bestimmter Grenzwert erreicht, der vom Design (Typ) der Batterie und der Umgebungstemperatur abhängt. Dann wird das empfohlene Niveau überwunden.

In der Anfangsphase des Ladens funktioniert die Schaltung einwandfrei. Und hier beginnen äußerst unerwünschte Prozesse: Die fortgesetzte Zufuhr des Ladestroms bewirkt einen Spannungsanstieg über die zulässigen Werte (in der Größenordnung von 14 V) hinaus, das Wiederaufladen erfolgt mit einem starken Anstieg der Temperatur des Elektrolyten, was zu seinem Kochen mit einer intensiven Abgabe von destilliertem Wasserdampf aus den Elementen führt. Manchmal bis die Behälter vollständig getrocknet sind. Natürlich wird die Akkulaufzeit stark verkürzt.

Daher wird die Aufgabe der Begrenzung des Ladestroms durch Steuerungen oder manuell gelöst. Der letzte Weg: Überwachen Sie ständig den Spannungswert durch Geräte und schalten Sie die Schalter mit Ihren Händen so undankbar, dass es nur theoretisch existiert.

Siehe auch: Solarenergie für zu Hause

Typisches Steuerungsverbindungsdiagramm

Algorithmen für Solarladeregler

Durch die Komplexität des Verfahrens zur Begrenzung der maximalen Spannung werden die Geräte nach den Prinzipien hergestellt von:

1. Aus / Ein (oder Ein / Aus), wenn der Stromkreis die Batterien einfach entsprechend der Spannung an den Klemmen zum Ladegerät pendelt,

2. Pulsbreitentransformationen (PWM),

3. Scanpunkt maximale Leistung.

Prinzip Nr. 1: Aus / Ein-Schaltung

Dies ist die einfachste, aber unzuverlässigste Methode. Sein Hauptnachteil ist, dass mit zunehmender Spannung an den Klemmen der Batterie bis zum Grenzwert die volle Ladung der Kapazität nicht auftritt. In diesem Fall erreicht es ungefähr 90% des Nennwerts.

Batterien haben ständig einen regelmäßigen Energiemangel, was ihre Lebensdauer erheblich verkürzt.

Prinzip Nr. 2: PWM-Controller-Schaltung

Die abgekürzte Bezeichnung dieser Geräte in Englisch lautet: PWM. Sie sind auf Basis von Chipdesigns erhältlich. Ihre Aufgabe ist es, das Aggregat so zu steuern, dass die Spannung an seinem Eingang in einem bestimmten Bereich mithilfe von Rückkopplungssignalen geregelt wird.

PWM-Controller können zusätzlich:

• Berücksichtigen Sie die Temperatur des Elektrolyten mit einem integrierten oder entfernten Sensor (letztere Methode ist genauer).

• Temperaturkompensationen für Ladespannungen erstellen,

• Stellen Sie einen bestimmten Batterietyp (GEL, AGM, flüssige Säure) mit unterschiedlichen Spannungsdiagrammen an denselben Punkten ein.

Das Erhöhen der Funktionen von PWM-Controllern erhöht deren Kosten und Zuverlässigkeit.

Solar Zeitplan

Prinzip 3: Scannen des maximalen Leistungspunkts

Solche Geräte werden von MPPT in englischer Sprache bezeichnet. Sie arbeiten auch nach der Methode der Impulsbreitenwandler, sind jedoch äußerst genau, da sie die größte Leistung berücksichtigen, die Solarmodule liefern können.Dieser Wert wird immer genau bestimmt und in die Dokumentation eingetragen.

Beispielsweise beträgt bei 12-V-Solarbatterien der maximale Rückgabepunkt etwa 17,5 V. Ein gewöhnlicher PWM-Controller stoppt das Laden der Batterie, wenn die Spannung 14 bis 14,5 V erreicht, und die Arbeit mit der MPPT-Technologie ermöglicht eine zusätzliche Nutzung der Solarbatterielebensdauer von bis zu 17,5 B. B.

Mit zunehmender Entladungstiefe der Batterien nehmen die Energieverluste aus der Quelle zu. MRT-Controller reduzieren sie.

Die Art der Spannungsverfolgung, die der Leistung der maximalen Solarbatterieleistung von 80 Watt entspricht, wird durch ein Durchschnittsdiagramm veranschaulicht.

Auf diese Weise erhöhen MRT-Controller, die die Pulsweitenumwandlung in allen Batterieladezyklen verwenden, den Wirkungsgrad der Solarbatterie. Abhängig von verschiedenen Faktoren können die Einsparungen 10-30% betragen. In diesem Fall übersteigt der Ausgangsstrom der Batterie den Eingangsstrom der Solarbatterie.

Die Hauptparameter von Solarladereglern

Bei der Auswahl eines Reglers für eine Solarbatterie sollten neben der Kenntnis der Funktionsprinzipien auch die Bedingungen berücksichtigt werden, für die sie ausgelegt ist.

Die Hauptindikatoren der Geräte sind:

• Eingangsspannungswert

• der Wert der Gesamtleistung der Sonnenenergie,

• Art der angeschlossenen Last.

Sonnenspannung

Die Steuerung kann von einem oder mehreren auf unterschiedliche Weise angeschlossenen Solarmodulen mit Spannung versorgt werden. Für den ordnungsgemäßen Betrieb des Geräts ist es wichtig, dass der Gesamtwert der an das Gerät gelieferten Spannung unter Berücksichtigung des Leerlaufs der Quelle den vom Hersteller in der technischen Dokumentation angegebenen Grenzwert nicht überschreitet.

In diesem Fall sollte aus verschiedenen Gründen eine Marge (Reserve) von ≥ 20% gebildet werden:

• Es ist kein Geheimnis, dass bestimmte Parameter der Solarbatterie zu Werbezwecken manchmal leicht überschätzt werden können.

• Die auf der Sonne ablaufenden Prozesse sind von Natur aus nicht stabil, und bei ungewöhnlich erhöhten Aktivitätsausbrüchen ist eine Energieübertragung möglich, die eine Leerlaufspannung der Solarbatterie über dem berechneten Grenzwert erzeugt.

Solarenergie

Dies ist wichtig für die Auswahl eines Controllers, da das Gerät ihn zuverlässig auf funktionierende Batterien übertragen kann. Andernfalls brennt es einfach.

Um die Leistung (in Watt) zu bestimmen, wird die Größe des vom Regler ausgegebenen Stroms (in Ampere) mit der von der Solarbatterie erzeugten Spannung (in Volt) multipliziert, wobei die dafür erzeugte 20% -Marge berücksichtigt wird.

Die Art der angeschlossenen Last

Sie müssen den Zweck des Controllers verstehen. Sie sollten es nicht als universelle Stromquelle verwenden, indem Sie verschiedene Haushaltsgeräte daran anschließen. Natürlich können einige von ihnen normal arbeiten, ohne ungewöhnliche Bedingungen zu schaffen.

Aber ... wie lange wird das noch dauern? Das Gerät arbeitet auf Basis von Pulsbreitentransformationen, verwendet Mikroprozessor- und Transistortechnologien, die nur die Last berücksichtigen Batterieeigenschafteneher als zufällige Verbraucher mit komplexen Transienten während des Umschaltens und der sich ändernden Art des Stromverbrauchs.

Hersteller auf einen Blick

Die Herstellung von Reglern für Solarkraftwerke in vielen Ländern. Die Produkte von Unternehmen sind auf dem russischen Markt beliebt:

• Morningstar Corporation (führender US-Hersteller),

• Beijing Epsolar Technology (seit 1990 in Peking tätig),

• AnHui SunShine New Energy Co (China),

• Phocos (Deutschland),

• Steca (Deutschland),

• Xantrex (Kanada).

Unter diesen können Sie immer ein zuverlässiges Reglermodell auswählen, das für die spezifischen Betriebsbedingungen von Solarkraftwerken mit bestimmten technischen Eigenschaften am besten geeignet ist. Verwenden Sie dazu einfach die Empfehlungen dieses Artikels.

Lesen Sie auch zu diesem Thema: Wechselrichter für Solarkraftwerk zu Hause