Размерът на електрическата енергия се увеличава бързо с нарастването на населението и развитието на технологиите. Има начини за генерираща електрическа енергия използване на възобновяеми и невъзобновяеми енергийни източници. Множество предимства на слънчевата енергия са ключовите фактори за използването на слънчевата енергия за различни цели. Може да се използва за генериране на електрическа енергия с помощта на слънчеви панели и за съхранение на електрическа енергия чрез зареждане на батериите или захранване в товари. Технологията за проследяване на максимална мощност (MPPT) е най-ефективният метод сред различни контролери за слънчево зареждане, като прости 1 или 2-степенни контроли, PWM контрол и MPPT контролер за зареждане.

Контролер за слънчево зареждане

Какво е контролер за слънчево зареждане

Обмислете предимно контролер за слънчево зареждане, който не е MPPT, и не се бъркайте със слънчевия панел за проследяване на слънцето и контролера за слънчево зареждане. The слънчев панел за проследяване на слънце се използва за проследяване на слънцето чрез монтиране на слънчевия панел върху моторно табло, така че през деня да може да се използва максимална слънчева енергия. Използвайки тази слънчева система за проследяване на слънце, можем да увеличим мощността с 15% през зимата и 35% през лятото. Фигурата на удара показва блок-схемата на слънчевия панел за проследяване на слънце, който се състои от фиктивен слънчев панел, захранваща верига, микроконтролер за управление на драйвер ULN2003A и стъпков двигател за въртене на слънчевия панел.

Блокова диаграма на слънчевия панел за проследяване на слънце от Edgefxkits.com

Блоковата схема на контролер за слънчево зареждане Състои се от различни блокове: слънчевият панел, който произвежда електрическа енергия, използвайки слънчева енергия, зареждане за включване и изключване на зареждане, превключвател на товара за свързване или изключване на товара, индикатор за индикация, батерия за съхранение на енергия и компаратор за сравнение и генериране на контролни сигнали . Контролерът за зареждане на слънчевия панел се управлява от механизъм за зареждане, за да предпази батериите от недостатъчно зареждане, претоварване и условия на дълбоко разреждане. Комплект зелени и червени светодиоди се използват за индикация на напълно заредено състояние и съответно под или над или дълбоко разреждане. В случай на индикация на червени светодиоди, веригата на контролера на слънчевия заряд се състои от MOSFET, който се използва като полупроводников превключвател за изключване на товара по време на претоварване или ниско състояние на батерията.

Блокова диаграма на контролера за слънчево зареждане от Edgefxkits.com

Защо използваме MPPT технология?

Тук, въпреки че контролер за слънчево зареждане, който не е MPPT, може да улесни защитата на батериите от нежелани условия на зареждане, но не е в състояние да увеличи ефективността на системата. Обикновено фотоволтаичните панели са изградени за 12V и се използват за извеждане на мощност в диапазона от 16 до 18V. Но действителната стойност на 12V батериите е в диапазона от 10,5 до 12,7V в зависимост от състоянието на зареждането. Помислете за 130 вата соларен панел при определено напрежение и ток, да предположим, че токът е 7,39 ампера при 17,6 волта.

Сравнение между конвенционалната и MPPT технологията

Ако свържем този 130 ватов слънчев панел с батерия, използвайки контролер за слънчево зареждане, който не е MPPT, тогава можем да получим мощност, равна на произведението от тока на слънчевия панел: 7,4 ампера и напрежение на батерията: 12 волта, и е около 88,8 вата. По този начин получаваме загуба от 41 вата (130-88,8 = приблизително 41,2), това се дължи на лошо съвпадение между слънчевия панел и батерията. Така че, ако използваме MPPT контролер за слънчево зареждане, тогава можем да увеличим печалбата от 20 до 45%, но преди всичко трябва да знаем за технологията MPPT, която се използва в контролера за зареждане на слънчевия панел.

MPPT контролер за слънчево зареждане

Технологията MPPT обикновено е цифрово електронно проследяване, което проследява и сравнява напрежението на батерията с напрежението на слънчевия панел, така че да може да се разбере най-добрата мощност, при която батерията може да се зарежда чрез слънчев панел. Забележете, че при зареждане на батерията се вземат предвид амперите. Така че, за да се получат максимални ампери в батерията, сравненото напрежение се преобразува в най-доброто напрежение, използвайки модерна MPPT технология с 93 до 97% ефективност на преобразуване.

Работа на MPPT Solar Charge Controller

Напрежението на слънчевия панел 17.6V при 7.6A се преобразува надолу от MPPT, за да съответства на 12V батерията. По този начин батерията получава 12V при 10.8A, което прави общата мощност почти равна на 130W. За зареждане на батерията високото напрежение помага за подаване на сила на тока. Всъщност на практика изходът на MPPT контролера за слънчево зареждане се променя непрекъснато, за да получи максимален ампер в батерията.

Power point tracker е високочестотен DC към DC преобразувател, който приема постоянен ток от слънчевите панели, след това преобразува DC във високочестотен AC и отново AC ще се преобразува обратно в различно DC напрежение и ток, за да съответства точно на батерии и панели. Обикновено MPPT работят с честота, варираща от 20-80 kHz (много висок обхват на аудио честотата). Следователно, много високоефективни трансформатори и малки компоненти могат да се използват за проектиране на тези високочестотни вериги.

Работа на MPPT Solar Charge Controller

Нецифровите или линейни MPPT са лесни и евтини за изграждане в сравнение с цифровите MPPT. Но докато се използват линейни MPPT, въпреки че ефективността се подобрява малко, но общата ефективност варира в широк диапазон, тъй като линейните MPPT губят проследяването си в някои случаи. Например, ако облак преминава през линейната MPPT верига, тогава линейната верига отнема повече време за търсене на следващата най-добра точка.

Основни характеристики на MPPT Solar Charge Controller

MPPT контролер за слънчево зареждане се използва за коригиране и откриване на вариации в характеристиките на токовото напрежение на слънчевия панел и както е показано на горната фигура.
Необходимо е за всички слънчеви енергийни системи, необходими за извличане на максимална мощност от PV модул, тъй като той принуждава PV модула да работи при напрежение близо до максималната точка на мощност, за да изтегли максималната налична мощност.
Използвайки MPPT контролер за слънчево зареждане, можем да използваме слънчев панел с изходно напрежение, по-голямо от работното напрежение на акумулаторната система.
Сложността на системата може да бъде намалена чрез използване на MPPT контролер за слънчево зареждане, тъй като има висока ефективност.
Може да се прилага за използване с множество енергийни източници, като водни турбини или вятърни турбини и т.н. Изходната мощност на слънчевия панел се използва за управление DC-DC преобразувател директно.

MPPT контролер за слънчево зареждане, интегриран с LED драйвер

Последните тенденции в осветлението и осветлението често се използват светодиоди с висока яркост които имат дълъг живот с ниски разходи за поддръжка и висока ефективност, но изискват драйвер за захранване, за да поддържа постоянен ток. Това може да бъде улеснено от DC-DC конвертор за увеличаване или понижаване. На фигурата по-долу е показана блоковата схема на интегриран контролер за проследяване на максимална мощност на слънчева заряд и LED драйвер, изграден върху Програмируема система на чип (PSoC), контролери, драйвери, аналогови и цифрови периферни устройства се използват за измерване, кондициониране и управление на сигнала .

“стъпков двигател как работи ”

MPPT контролер за слънчево зареждане, интегриран с LED драйвер

Технологията MPPT е гъвкава и силна при вземане на напрежение и ток от соларния панел за търсене на пиковата мощност чрез регулиране на управляващите сигнали за работа на слънчевия панел при неговата пикова мощност. Контролният сигнал, генериран от PSoC, се използва при управление на a синхронен доларов конвертор който преобразува мощността на слънчевия панел за зареждане на батерията. Системата също е свикнала контролирайте зареждането на батерията обработват и задвижват светодиоди.

Надяваме се, че тази статия е предоставила кратък отчет за усъвършенствания контролер за слънчево зареждане, използващ технологията MPPT За повече информация относно контролерите за слънчево зарядно устройство и тяхната подробна работа, можете да се свържете с нас, като публикувате вашите запитвания в раздела за коментари по-долу.

Кредити за снимки: