בקרי טעינה סולארית

הרכבה, זווית הטיה

נתאר בקצרה את ההתקנה עצמה, כיצד לחבר פאנלים סולאריים, שכן הידוק וניואנסים אחרים הם גם נושאים נפרדים. ההתקנה מורכבת מקיבוע הפאנלים על המסגרת, ישנם מספר סוגים של מלחציים, סוגריים: על צפחה, על מתכת, על רעפים, מוסתרים על מעטפת הגג.

מסילות תמיכה, מהדקים, מהדקים (קצה ומרכז) נרכשים או כלולים בערכה עבור אפשרות ההתקנה שנבחרה.

אלמנטי התחת המחברים יוצרים מסגרת ממסילות הקיבוע.אלמנטים טרמינלים ומחזיקי ליבות משמשים גם - הם משלבים מסגרות אלומיניום ומאריקים אותם, מתקנים כבלים.

אם ההתקנה מתבצעת על גג עם שיפוע, אז הזווית האופטימלית עבור לוחות של 30 ... 40 ° בקווי הרוחב הצפוניים גדולה יותר, למשל, 45 °. באופן כללי, לניקוי עצמי של מודולים על ידי גשם, הזווית צריכה להיות מ-15°.

עמדות אלה נוצרות על ידי פרופילים תומכים, ולעתים קרובות יוצרים מבנה נוח מתקפל, מתכוונן, מסתובב.

עם תאורה לא אחידה של המערך, הפאנל במקום בהיר יותר נותן יותר זרם, המושקע בחלקו על חימום ה-SB פחות עמוס. כדי לחסל תופעה זו, נעשה שימוש בדיודות מנותקות, המולחמות בין המטוסים מבפנים.

עקרון הפעולה

אם אין זרם מהסוללה הסולארית, הבקר במצב שינה. הוא לא משתמש באף אחד מהוואטים מהסוללה. לאחר שאור השמש פוגע בפאנל, זרם חשמלי מתחיל לזרום לבקר. הוא חייב להדליק. עם זאת, נורית החיווי, יחד עם 2 טרנזיסטורים חלשים, נדלקת רק כאשר המתח מגיע ל-10 V.

לאחר הגעה למתח זה, הזרם יעבור דרך דיודה שוטקי אל הסוללה. אם המתח יעלה ל-14V, המגבר U1 יתחיל לעבוד, מה שיפעיל את הטרנזיסטור MOSFET. כתוצאה מכך, הנורית תכבה, ושני טרנזיסטורים לא חזקים ייסגרו. הסוללה לא תיטען. בשלב זה, C2 ישוחרר. בממוצע, זה לוקח 3 שניות. לאחר פריקת הקבל C2, תתגבר על ההיסטרזיס U1, ה-MOSFET ייסגר והסוללה תתחיל להיטען. הטעינה תימשך עד שהמתח יעלה לרמת המיתוג.

הטעינה מתרחשת לסירוגין.יחד עם זאת, משך הזמן שלו תלוי במה זרם הטעינה של הסוללה ובמידת העוצמה של המכשירים המחוברים אליה. הטעינה נמשכת עד שהמתח מגיע ל-14V.

המעגל נדלק תוך זמן קצר מאוד. הכללתו מושפעת מזמן הטעינה של C2 מהזרם, מה שמגביל את הטרנזיסטור Q3. הזרם לא יכול להיות יותר מ-40 mA.

סוגים

דולק כבוי

מכשיר מסוג זה נחשב לפשוט והזול ביותר. המשימה היחידה והעיקרית שלו היא לכבות את הטעינה לסוללה כאשר מגיעים למתח המרבי כדי למנוע התחממות יתר.

עם זאת, לסוג זה יש חיסרון מסוים, שהוא כיבוי מוקדם מדי. לאחר הגעה לזרם המרבי, יש צורך לשמור על תהליך הטעינה למשך מספר שעות נוספות, והבקר הזה יכבה אותו מיד.

כתוצאה מכך, טעינת הסוללה תהיה בסביבות 70% מהמקסימום. זה משפיע לרעה על הסוללה.

PWM

סוג זה הוא הפעלה/כיבוי מתקדמת. השדרוג הוא שיש לו מערכת מובנית של אפנון רוחב דופק (PWM). פונקציה זו אפשרה לבקר, כאשר המתח המרבי הושג, לא לכבות את אספקת הזרם, אלא להפחית את עוצמתו.

בשל כך, ניתן היה להטעין כמעט לחלוטין את המכשיר.

MPRT

סוג זה נחשב למתקדם ביותר כיום. המהות של עבודתו מבוססת על העובדה שהוא מסוגל לקבוע את הערך המדויק של המתח המרבי עבור סוללה נתונה. הוא מנטר באופן רציף את הזרם והמתח במערכת.הודות לרכישה מתמדת של פרמטרים אלה, המעבד מסוגל לשמור על הערכים האופטימליים ביותר של זרם ומתח, מה שמאפשר לך ליצור הספק מקסימלי.

הוראות לשימוש

לפני לימוד הוראות השימוש בבקר, יש צורך לזכור שלושה פרמטרים שיש להקפיד עליהם בעת הפעלת מכשירים אלקטרוניים אלה, אלה הם:

1. מתח הכניסה של המכשיר צריך להיות גבוה ב-15 - 20% ממתח המעגל הפתוח של הפאנל הסולארי.
2. עבור מכשירי PWM (PWM) - הזרם הנקוב חייב לחרוג ב-10% מזרם הקצר בקווים לחיבור מקורות אנרגיה.
3. MPPT - הבקר חייב להתאים לקיבולת המערכת, בתוספת 20% מערך זה.

לתפעול מוצלח של המכשיר, יש צורך ללמוד את הוראות פעולתו, המצורפות תמיד למכשירים אלקטרוניים כאלה.

ההוראה מודיעה לצרכן על הדברים הבאים:

דרישות בטיחות - סעיף זה מגדיר את התנאים שבהם פעולת המכשיר לא תוביל להתחשמלות לצרכן ולהשלכות שליליות אחרות.

להלן העיקריים שבהם:

• לפני התקנת הבקר והגדרת התצורה, יש צורך לנתק את הפאנלים הסולאריים והסוללות מהמכשיר באמצעות התקני מיתוג;
• למנוע כניסת מים למכשיר האלקטרוני;
• יש להדק היטב את חיבורי המגע כדי למנוע את התחממותם במהלך הפעולה.
• מאפיינים טכניים של המכשיר - סעיף זה מאפשר לבחור מכשיר בהתאם לדרישות עבורו במעגל ובמיקום התקנה ספציפיים.

ככלל, זה:

• סוגי התאמות והגדרות של המכשיר;
• מצבי הפעלה של המכשיר;
• מתאר את הפקדים והתצוגות של המכשיר.
• שיטות ומקום התקנה - כל בקר מותקן בהתאם לדרישות היצרן, מה שמאפשר להפעיל את המכשיר לאורך זמן ובאיכות מובטחת.

מידע ניתן על:

• המיקום והסידור המרחבי של המכשיר;
• הממדים הכוללים מצוינים עד לרשתות הנדסיות והתקנים, כמו גם לאלמנטים של מבני בניין, ביחס למכשיר המותקן;
• מידות הרכבה ניתנות עבור נקודות ההרכבה של המכשיר.
• שיטות הכללה במערכת - סעיף זה מסביר לצרכן לאיזה מסוף וכיצד יש לבצע את החיבור על מנת להפעיל את המכשיר האלקטרוני.

דווח:

• באיזה רצף יש לכלול את המכשיר במעגל העבודה;
• פעולות ואמצעים לא חוקיים מסומנים כאשר המכשיר מופעל.
• הקמת המכשיר היא פעולה חשובה שבה תלויים פעולת כל מעגל תחנת הכוח הסולארית ואמינותו.

סעיף זה אומר לך כיצד:

• אילו מחוונים וכיצד מאותתים על אופן הפעולה של המכשיר ותקלותיו;
• ניתן מידע כיצד להגדיר את מצב הפעולה הרצוי של המכשיר לפי שעה ביום, מצבי עומס ופרמטרים נוספים.
• סוגי הגנה - בסעיף זה מדווח מאילו מצבי חירום מוגן המכשיר.

לחלופין, זה יכול להיות:

• הגנה מפני קצר חשמלי בקו המחבר את המכשיר לפאנל הסולארי;
• הגנת עומס יתר;
• הגנה מפני קצר חשמלי בקו המחבר את המכשיר לסוללה;
• חיבור לא נכון של פאנלים סולאריים (קוטביות הפוכה);
• חיבור סוללה שגוי (קוטביות הפוכה);
• הגנה מפני התחממות יתר של המכשיר;
• הגנה מפני מתח גבוה הנגרם מסופת רעמים או תופעות אטמוספריות אחרות.
• שגיאות ותקלות - סעיף זה מסביר כיצד להתנהל אם מסיבה כלשהי המכשיר אינו פועל כהלכה, או אינו פועל כלל.

החיבור נחשב: תקלה - גורם אפשרי לתקלה - דרך לביטול התקלה.

• בדיקה ותחזוקה - סעיף זה מספק מידע על אילו אמצעי מניעה יש לנקוט כדי להבטיח תפעול ללא תקלות של המכשיר.
• התחייבויות אחריות - מציינת את התקופה בה ניתן לתקן את המכשיר על חשבון יצרן המכשיר בתנאי שנעשה בו שימוש נכון, בהתאם להוראות ההפעלה.

זנים

כיום ישנם מספר סוגים של בקרי טעינה. בואו נשקול כמה מהם.

בקר MPPT

קיצור זה מייצג את Maximum Power Point Tracking, כלומר, ניטור או מעקב אחר הנקודה שבה ההספק הוא המקסימלי. מכשירים כאלה מסוגלים להוריד את המתח של הפאנל הסולארי למתח הסוללה. בתרחיש זה עוצמת הזרם על הסוללה הסולארית פוחתת, וכתוצאה מכך ניתן להקטין את חתך החוטים ולהוזיל את עלות הבנייה. כמו כן, השימוש בבקר זה מאפשר לטעון את הסוללה כאשר אין מספיק אור שמש, למשל במזג אוויר גרוע. או מוקדם בבוקר ובערב. זה הנפוץ ביותר בגלל הרבגוניות שלו. משמש לחיבור טורי. לבקר MPPT יש מגוון רחב למדי של הגדרות, מה שמבטיח את הטעינה היעילה ביותר.

מפרטי המכשיר:

• העלות של מכשירים כאלה היא גבוהה, אבל זה משתלם כאשר משתמשים בפאנלים סולאריים מעל 1000 וואט.
• מתח הכניסה הכולל לבקר יכול להגיע ל-200 V, כלומר ניתן לחבר מספר פאנלים סולאריים בסדרה לבקר, עד 5 בממוצע. במזג אוויר מעונן, המתח הכולל של הפאנלים המחוברים בסדרה נשאר גבוה, מה ש. מבטיח אספקת חשמל ללא הפרעה.
• בקר זה יכול לעבוד עם מתח לא סטנדרטי, למשל, 28 וולט.
• היעילות של בקרי MPPT מגיעה ל-98%, כלומר כמעט כל אנרגיית השמש מומרת לאנרגיה חשמלית.
• יכולת חיבור סוללות מסוגים שונים כמו עופרת, ליתיום-ברזל-פוספט ועוד.
• זרם הטעינה המרבי הוא 100 A, עם ערך זרם נתון, תפוקת ההספק המקסימלית של הבקר יכולה להגיע ל-11 קילוואט.
• בעיקרון, כל הדגמים של בקרי MPPT מסוגלים לפעול בטמפרטורות שבין -40 ל-60 מעלות.
• כדי להתחיל לטעון את הסוללה, יש צורך במתח מינימלי של 5 וולט.
• לחלק מהדגמים יש את היכולת לעבוד בו זמנית עם מהפך היברידי.

בקרים מסוג זה יכולים לשמש הן בארגונים מסחריים והן בבתים כפריים, שכן ישנם דגמים שונים עם ביצועים שונים. לבית כפרי מתאים בקר MPPT עם הספק מרבי של 3.2 קילוואט, עם מתח כניסה מרבי של 100 V. בקרים חזקים הרבה יותר משמשים בנפחים גדולים.

בקר PWM

הטכנולוגיה של מכשיר זה פשוטה יותר מ-MPPT.עקרון הפעולה של מכשיר כזה הוא שבעוד שמתח הסוללה מתחת לגבול של 14.4 וולט, הסוללה הסולארית מחוברת למצבר כמעט ישירות, והטעינה מתרחשת מספיק מהר, לאחר הגעה לערך, הבקר יוריד מתח הסוללה ל-13.7V כדי לטעון את הסוללה במלואה.

מפרטי המכשיר:

• מתח הכניסה אינו עולה על 140 וולט.
• עבודה עם פאנלים סולאריים עבור 12 ו-24 V.
• היעילות היא כמעט 100%.
• יכולת עבודה עם מגוון סוללות מסוגים שונים.
• זרם הכניסה המרבי מגיע ל-60 A.
• טמפרטורת עבודה -25 עד 55 מעלות צלזיוס.
• היכולת לטעון את הסוללה מאפס.

לפיכך, משתמשים בבקרי PWM לרוב כאשר העומס אינו גדול במיוחד ואנרגיה סולארית מספקת. מכשירים כאלה מתאימים יותר לבעלים של בתים כפריים קטנים שבהם מותקנים פאנלים סולאריים של כוח נמוך.

בקר MPPT, כאמור לעיל, הוא ללא ספק הפופולרי ביותר, מכיוון שהוא בעל יעילות גבוהה והוא מסוגל לעבוד גם בתנאים של חוסר אור שמש. בקר MPPT מסוגל גם לפעול בהספקים גבוהים יותר, אידיאלי עבור בית כפרי גדול. עם זאת, בעת בחירת סוג מסוים, אתה צריך לשקול את כמות הזרם הקלט והפלט, כמו גם את מידת מחווני הכוח והמתח.

התקנת בקר MPPT באזורים קטנים אינה מעשית, שכן היא לא תשתלם. אם המתח הכולל של הסוללה הסולארית הוא יותר מ-140 וולט, יש להשתמש בבקר MPPT. בקרי PWM הם הזולים ביותר, שכן המחיר שלהם מתחיל מ 800 רובל.ישנם דגמים עבור 10 אלף, כאשר העלות של בקר MPPT שווה בערך ל-25 אלף.

בקר תוצרת בית: תכונות, אביזרים

המכשיר מיועד לעבוד עם פאנל סולארי אחד בלבד, היוצר זרם בכוח שאינו עולה על 4 A. קיבולת הסוללה, שהטעינה שלה נשלטת על ידי הבקר, היא 3,000 Ah.

לייצור הבקר, עליך להכין את האלמנטים הבאים:

• 2 שבבים: LM385-2.5 ו-TLC271 (הוא מגבר תפעולי);
• 3 קבלים: C1 ו-C2 הם בהספק נמוך, בעלי 100n; ל-C3 קיבולת של 1000u, מדורגת ל-16V;
• נורית חיווי אחת (D1);
• 1 דיודה שוטקי;
• דיודה אחת SB540. במקום זאת, אתה יכול להשתמש בכל דיודה, העיקר שהוא יכול לעמוד בזרם המרבי של הסוללה הסולארית;
• 3 טרנזיסטורים: BUZ11 (Q1), BC548 (Q2), BC556 (Q3);
• 10 נגדים (R1 - 1k5, R2 - 100, R3 - 68k, R4 ו-R5 - 10k, R6 - 220k, R7 - 100k, R8 - 92k, R9 - 10k, R10 - 92k). כולם יכולים להיות 5%. אם אתה רוצה יותר דיוק, אז אתה יכול לקחת נגדים של 1%.

היכן וכיצד משתמשים באנרגיה סולארית?

לוחות גמישים משמשים בתחומים שונים. לפני בניית פרויקט לאספקת אנרגיה בבית עם פאנלים סולאריים אלה, גלה היכן הם משמשים ומהן תכונות השימוש בהם באקלים שלנו.

היקף פאנלים סולאריים

השימוש בפאנלים סולאריים גמישים הוא רחב מאוד. הם משמשים בהצלחה באלקטרוניקה, חשמול של מבנים, בניית מכוניות ומטוסים וחפצי חלל.

בבנייה, לוחות כאלה משמשים לספק חשמל למבני מגורים ותעשייה.

מטענים ניידים המבוססים על תאים סולאריים גמישים זמינים לכולם ונמכרים בכל מקום.לוחות תיירות גמישים גדולים להפקת חשמל בכל מקום בעולם פופולריים מאוד בקרב מטיילים.

רעיון מאוד יוצא דופן אך פרקטי הוא להשתמש במשטח הכביש כבסיס לסוללות גמישות. אלמנטים מיוחדים מוגנים מפני פגיעות ואינם מפחדים מעומסים כבדים.

הרעיון הזה כבר יושם. הכביש ה"סולארי" מספק אנרגיה לכפרים מסביב, תוך שהוא אינו תופס אף מטר נוסף של אדמה.

תכונות של שימוש בלוחות אמורפיים גמישים

מי שמתכוון להתחיל להשתמש בפאנלים סולאריים גמישים כמקור חשמל לביתו צריך להיות מודע לתכונות הפעולה שלהם.

פאנלים סולאריים עם בסיס מתכת גמיש משמשים כאשר דרישות מוגברות מוטלות על עמידות הבלאי של תחנות כוח מיני:

קודם כל, המשתמשים מודאגים מהשאלה, מה לעשות בחורף, כאשר שעות האור קצרות ואין מספיק חשמל לתפקוד כל המכשירים?

כן, במזג אוויר מעונן ובשעות אור קצרות, ביצועי הפאנלים מופחתים. זה טוב כשיש אלטרנטיבה בדמות אפשרות מעבר לאספקת חשמל מרכזית. אם לא, צריך להצטייד בסוללות ולהטעין אותן בימים שבהם מזג האוויר נוח.

תכונה מעניינת של פאנלים סולאריים היא שכאשר הפוטו-תא מחומם, היעילות שלו יורדת באופן משמעותי.

מספר הימים הבהירים בשנה משתנה לפי אזור. כמובן שבדרום יותר רציונלי להשתמש בסוללות גמישות, שכן השמש זורחת שם זמן רב יותר ולעתים קרובות יותר.

מכיוון שבמהלך היום כדור הארץ משנה את מיקומו ביחס לשמש, עדיף למקם את הלוחות באופן אוניברסלי - כלומר בצד הדרומי בזווית של כ-35-40 מעלות. תפקיד זה יהיה רלוונטי הן בשעות הבוקר והערב, והן בצהריים.

מדוע כדאי לשלוט בטעינה וכיצד פועל בקר הטעינה הסולארי?

הסיבות העיקריות:

1. מאפשר לסוללה להחזיק מעמד זמן רב יותר! טעינת יתר עלולה לגרום לפיצוץ.
2. כל סוללה עובדת עם מתח מסוים. הבקר מאפשר לך לבחור את ה-U הרצוי.

בקר הטעינה גם מנתק את הסוללה ממכשירי צריכה אם היא נמוכה מאוד. בנוסף, הוא מנתק את המצבר מהתא הסולארי אם הוא טעון במלואו.

כך נוצר ביטוח ותפעול המערכת הופך בטוח יותר.

עקרון הפעולה הוא פשוט ביותר. המכשיר עוזר לשמור על איזון ואינו מאפשר למתח לרדת או לעלות יתר על המידה.

סוגי בקרים לטעינת סוללה סולארית

1. תוֹצֶרֶת בַּיִת.
2. MRRT.
3. דולק כבוי.
4. כלאיים.
5. סוגי PWM.

להלן נתאר בקצרה אפשרויות אלה עבור סוללות ליתיום וסוללות אחרות.

בקרי עשה זאת בעצמך

כאשר יש ניסיון וכישורים באלקטרוניקה רדיו, מכשיר זה יכול להתבצע באופן עצמאי. אבל אין זה סביר שלמכשיר כזה תהיה יעילות גבוהה. סביר להניח שמכשיר תוצרת בית מתאים אם לתחנה שלך יש הספק נמוך.

כדי לבנות את התקן הטעינה הזה, תצטרך למצוא את המעגל שלו. אבל זכור שהשגיאה צריכה להיות 0.1.

הנה תרשים פשוט.

MPRT

מסוגל לנטר את מגבלת כוח הטעינה הגדולה ביותר.בתוך התוכנה יש אלגוריתם המאפשר לעקוב אחר רמת המתח והזרם. הוא מוצא איזון מסוים בו כל ההתקנה תעבוד ביעילות מרבית.

מכשיר mppt נחשב לאחד הטובים והמתקדמים עד כה. בניגוד ל-PMW, הוא מגדיל את יעילות המערכת ב-35%. מכשיר כזה מתאים כשיש לך הרבה פאנלים סולאריים.

סוג מכשיר ONOF

זה הפשוט ביותר בשוק. אין לו תכונות רבות כמו לאחרים. המכשיר מכבה את טעינת הסוללה ברגע שהמתח עולה למקסימום.

למרבה הצער, סוג זה של בקר טעינה סולארי אינו מסוגל לטעון עד 100%. ברגע שהזרם קופץ למקסימום, מתרחשת כיבוי. כתוצאה מכך, טעינה לא מלאה מקצרת את חייו השימושיים.

כלאיים

מחיל נתונים על המכשיר כאשר ישנם שני סוגים של מקור זרם, כגון שמש ורוח. הבנייה שלהם מבוססת על PWM ו-MPPT. ההבדל העיקרי שלו ממכשירים דומים הוא המאפיינים של זרם ומתח.

מטרתו היא להשוות את העומס העובר לסוללה. זה נובע מזרימת זרם לא אחידה ממחוללי הרוח. בשל כך, ניתן להפחית באופן משמעותי את חיי התקני אחסון אנרגיה.

PWM או PWM

הפעולה מבוססת על אפנון רוחב הדופק של הזרם. מאפשר לך לפתור את בעיית הטעינה הלא מלאה. זה מוריד את הזרם ובכך מביא את הטעינה ל-100%.

כתוצאה מהפעלת pwm, אין התחממות יתר של הסוללה. כתוצאה מכך, יחידת בקרת שמש זו נחשבת יעילה מאוד.

סוגי בקרים סולאריים

בעולם המודרני, ישנם שלושה סוגים של בקרים:

- דולק כבוי;

- PWM;

– בקר MPPT;

On-Off הוא הפתרון הפשוט ביותר לטעינה, בקר כזה מחבר ישירות את הפאנלים הסולאריים לסוללה כאשר המתח שלו מגיע ל-14.5 וולט. עם זאת, מתח זה אינו מעיד על כך שהסוללה טעונה במלואה. כדי לעשות זאת, אתה צריך לשמור על זרם במשך זמן מה כדי שהסוללה תקבל את האנרגיה הדרושה לטעינה מלאה. כתוצאה מכך, אתה מקבל תת-טעינה כרונית של סוללות וקיצור חיי סוללה.

בקרי PWM שומרים על המתח הנדרש לטעינת הסוללה פשוט על ידי "ניתוק" העודף. כך, המכשיר נטען ללא קשר למתח שמספקת הסוללה הסולארית. התנאי העיקרי הוא שהוא יהיה גבוה מהנדרש לחיוב. עבור סוללות 12V, המתח הטעון במלואו הוא 14.5V, והמתח הפרוק הוא בערך 11V. בקר מסוג זה פשוט יותר מה-MPPT, עם זאת, יש לו יעילות נמוכה יותר. הם מאפשרים למלא את הסוללה עד 100% מהקיבולת שלה, מה שנותן יתרון משמעותי על פני מערכות כמו "און-אוף".

בקר MPPT - בעל מכשיר מורכב יותר שיכול לנתח את מצב הפעולה של הסוללה הסולארית. השם המלא שלו נשמע כמו "מעקב נקודת חשמל מקסימלי", שפירושו ברוסית הוא "מעקב נקודת חשמל מקסימלי". הכוח שפאנל נותן תלוי מאוד בכמות האור הנופלת עליו.

העובדה היא שבקר PWM אינו מנתח את מצב הפאנלים בשום צורה, אלא רק מייצר את המתחים הדרושים לטעינת הסוללה. MPPT מנטר אותו, כמו גם את הזרמים המופקים מהפאנל הסולארי, ויוצר את פרמטרי הפלט האופטימליים לטעינת סוללות אחסון.לפיכך, הזרם במעגל הקלט מצטמצם: מהפאנל הסולארי לבקר, והאנרגיה משמשת בצורה רציונלית יותר.

מהם סוגי מודולי הבקר

לפני בחירת בקר טעינה, לא יהיה מיותר להבין את המאפיינים הטכניים העיקריים של המכשירים. ההבדל העיקרי בין דגמים פופולריים של ווסתי מטען סולאריים הוא השיטה לעקוף את מגבלת המתח. ישנם גם מאפיינים פונקציונליים המשפיעים ישירות על הפרקטיות וקלות השימוש של אלקטרוניקה "חכמה". שקול את הסוגים הפופולריים והפופולריים של בקרים למערכות סולאריות מודרניות.

1) בקרי הפעלה/כיבוי

הדרך הפרימיטיבית והבלתי אמינה ביותר לחלוקת משאבי אנרגיה. החיסרון העיקרי שלו הוא שקיבולת האחסון נטענת עד 70-90% מהקיבולת הנומינלית בפועל. המשימה העיקרית של דגמי On/Off היא למנוע התחממות יתר וטעינת יתר של הסוללה. הבקר לסוללה הסולארית חוסם את הטעינה כאשר מגיעים לערך הגבול של המתח שמגיע "מעל". זה קורה בדרך כלל ב-14.4V.

בקרים סולאריים כאלה משתמשים בפונקציה מיושנת כדי לכבות אוטומטית את מצב הטעינה כאשר מגיעים לאינדיקטורים המקסימליים של הזרם החשמלי שנוצר, אשר אינו מאפשר לטעון את הסוללה ב-100%. בשל כך, קיים מחסור קבוע במשאבי אנרגיה, אשר משפיע לרעה על חיי הסוללה. לכן, לא כדאי להשתמש בבקרים סולאריים כאלה בהתקנת מערכות סולאריות יקרות.

2) בקרי PWM (PWM)

מעגלי בקרת אפנון רוחב דופק עושים את עבודתם הרבה יותר טוב ממכשירי הפעלה/כיבוי.בקרי PWM מונעים התחממות יתר של הסוללה במצבים קריטיים, מגבירים את היכולת לקבל מטען חשמלי ולשלוט בתהליך חילופי האנרגיה בתוך המערכת. בקר PWM מבצע בנוסף מספר פונקציות שימושיות אחרות:

• מצויד בחיישן מיוחד להתחשבות בטמפרטורת האלקטרוליט;
• מחשב פיצויי טמפרטורה במתחי טעינה שונים;
• תומך בעבודה עם סוגים שונים של מיכלי אחסון לבית (GEL, AGM, חומצה נוזלית).

כל עוד המתח נמוך מ-14.4V, הסוללה מחוברת ישירות לפאנל הסולארי, מה שהופך את תהליך הטעינה למהיר מאוד. כאשר המחוונים עולים על הערך המרבי המותר, הבקר הסולארי יוריד את המתח אוטומטית ל-13.7 V - במקרה זה, תהליך הטעינה לא יופסק והסוללה תטען ל-100%. טמפרטורת הפעולה של המכשיר נעה בין -25 ℃ ל 55 ℃.

3) בקר MPPT

סוג זה של רגולטור מפקח כל הזמן על הזרם והמתח במערכת, עיקרון הפעולה מבוסס על זיהוי נקודת "הספק המרבי". מה זה נותן בפועל? שימוש בבקר MPPT הוא יתרון מכיוון שהוא מאפשר לך להיפטר ממתח עודף מתאי הפוטו.

דגמים אלה של הרגולטורים משתמשים בהמרת רוחב הדופק בכל מחזור אינדיבידואלי של תהליך טעינת הסוללה, מה שמאפשר לך להגדיל את התפוקה של פאנלים סולאריים. בממוצע, החיסכון הוא כ-10-30%

חשוב לזכור שזרם המוצא מהסוללה תמיד יהיה גבוה יותר מזרם הכניסה שמגיע מתאי הפוטו.

טכנולוגיית MPPT מבטיחה טעינת סוללה גם במזג אוויר מעונן וקרינת שמש לא מספקת.כדאי יותר להשתמש בבקרים כאלה במערכות סולאריות בעלות הספק של 1000 W ומעלה. בקר MPPT תומך בהפעלה עם מתחים לא סטנדרטיים (28 V או ערכים אחרים). היעילות נשמרת ברמה של 96-98%, מה שאומר שכמעט כל משאבי השמש יומרו לזרם חשמלי ישר. בקר MPPT נחשב לאופציה הטובה והאמינה ביותר עבור מערכות סולאריות ביתיות.

4) בקרי טעינה היברידיים

זוהי האפשרות הטובה ביותר אם תוכנית אספקת חשמל משולבת משמשת כתחנת כוח לבית פרטי, המורכבת מצמח סולארי ומגנרטור רוח. מכשירים היברידיים יכולים לפעול באמצעות טכנולוגיית MPPT או PWM, אך מאפייני המתח הנוכחי יהיו שונים.

טורבינות רוח מייצרות חשמל בצורה לא אחידה, מה שמוביל לעומס לא יציב על הסוללות - הן פועלות במה שנקרא "מצב סטרס". כאשר מתרחש עומס קריטי, הבקר הסולארי ההיברידי מפרק אנרגיה עודפת באמצעות גופי חימום מיוחדים המחוברים למערכת בנפרד.

דרישות הבקר.

אם פאנלים סולאריים צריכים לספק אנרגיה למספר רב של צרכנים, בקר טעינת סוללות היברידי מתוצרת בית לא יהיה אופציה טובה - מבחינת אמינות, הוא עדיין יהיה נחות משמעותית מציוד תעשייתי. עם זאת, לשימוש ביתי, ניתן להרכיב מיקרו-מעגל - המעגל שלו פשוט.

הוא מבצע רק שתי משימות:

• מונע טעינת יתר של סוללות, מה שעלול להוביל לפיצוץ;
• מבטל את הפריקה המוחלטת של הסוללות, ולאחר מכן אי אפשר לטעון אותן שוב.

לאחר קריאת כל סקירה של דגמים יקרים, קל לוודא שזה בדיוק מה שמסתתר מאחורי מילים גדולות וסלוגנים פרסומיים.לתת למיקרו-מעגל את הפונקציונליות המתאימה בפני עצמו היא משימה ריאלית; העיקר הוא השימוש בחלקים איכותיים כך שבקר טעינת הסוללה ההיברידית מהפאנלים לא יישרף במהלך הפעולה.

הדרישות הבאות מוטלות על ציוד עשה זאת בעצמך איכותי:

• זה אמור לעבוד לפי הנוסחה 1.2P≤UxI, כאשר P הוא הספק של כל תאי הפוטו בסך הכל, I הוא זרם המוצא, ו-U הוא המתח ברשת עם סוללות ריקות;
• ה-U המקסימלי בכניסה חייב להיות שווה למתח הכולל בכל הסוללות בזמן סרק.

בעת הרכבת המכשיר במו ידיך, עליך לקרוא את סקירת האפשרות שנמצאה ולוודא שהמעגל שלו עומד בפרמטרים אלה.

הרכבה של בקר פשוט.

בעוד שבקר טעינה היברידי מאפשר לחבר מספר מקורות מתח, אחד פשוט מתאים למערכות הכוללות פאנלים סולאריים בלבד. זה יכול לשמש כדי להפעיל רשתות עם מספר קטן של צרכני אנרגיה. המעגל שלו מורכב מאלמנטים חשמליים סטנדרטיים: מפתחות, קבלים, נגדים, טרנזיסטור ומשווה להתאמה.

עקרון הפעולה של המכשיר פשוט: הוא מזהה את רמת הטעינה של הסוללות המחוברות ומפסיק להיטען כשהמתח מגיע לערכו המרבי. כאשר הוא נופל, תהליך הטעינה מתחדש. צריכת הזרם נפסקת כאשר U מגיע לערך המינימלי (11 V) - זה לא מאפשר לפרוק לחלוטין את התאים כאשר אין מספיק אנרגיה סולארית.

המאפיינים של ציוד פאנל סולארי כזה הם כדלקמן:

• זרם כניסה סטנדרטי U - 13.8 וולט, ניתן להתאמה;
• ניתוק הסוללה מתרחש כאשר U קטן מ-11 V;
• הטעינה מתחדשת במתח סוללה של 12.5 וולט;
• נעשה שימוש בהשוואה TLC 339;
• בזרם של 0.5 A, המתח יורד בלא יותר מ-20 mV.

גרסה היברידית במו ידיך.

בקר סולארי היברידי מתקדם מאפשר שימוש באנרגיה מסביב לשעון - כאשר אין שמש, זרם ישר מסופק מגנרטור רוח. מעגל המכשיר כולל גוזמים המשמשים להתאמת פרמטרים. המעבר מתבצע באמצעות ממסר, הנשלט על ידי מפתחות טרנזיסטור.

אחרת, הגרסה ההיברידית אינה שונה מהגרסה הפשוטה. למעגל יש את אותם פרמטרים, עקרון הפעולה שלו דומה. תצטרך להשתמש בחלקים רבים יותר, ולכן קשה יותר להרכיב אותו; עבור כל רכיב בשימוש, כדאי לקרוא את הביקורת כדי לוודא את איכותו.

כאשר אתה צריך בקר

עד כה, האנרגיה הסולארית הוגבלה (ברמת משק הבית) ליצירת פאנלים פוטו-וולטאיים בהספק נמוך יחסית. אך ללא קשר לעיצוב הממיר הפוטואלקטרי של אור השמש לזרם, מכשיר זה מצויד במודול הנקרא בקר טעינת סוללה סולארית.

ואכן, ערכת ההתקנה לפוטוסינתזה של אור השמש כוללת סוללה נטענת - התקן אחסון לאנרגיה המתקבלת מפאנל סולארי. מקור האנרגיה המשני הזה הוא שמשרת בעיקר על ידי הבקר.

לאחר מכן, נבין את המכשיר ואת עקרונות הפעולה של המכשיר הזה, כמו גם נדבר על איך לחבר אותו.

ניתן לצמצם את הצורך במכשיר זה לנקודות הבאות:

1. טעינת הסוללה היא רב-שלבית;
2. התאמת הסוללה להפעלה/כיבוי בעת טעינה/פריקה של המכשיר;
3. חיבור הסוללה בטעינה מקסימלית;
4. חיבור טעינה מתאי פוטו במצב אוטומטי.

בקר טעינת הסוללה למכשירים סולאריים חשוב מכיוון שביצועי כל הפונקציות שלו במצב טוב מאריכים מאוד את חיי הסוללה המובנית.

מוזרויות

לבקרי טעינה יש מספר תכונות חשובות. החשובות ביותר הן פונקציות ההגנה המשרתות להגביר את האמינות של מכשיר זה.

יש לציין את סוגי ההגנה הנפוצים ביותר במבנים כאלה:

מכשירים מצוידים בהגנה אמינה מפני חיבור קוטביות שגוי;
חשוב מאוד למנוע את האפשרות של קצרים בעומס ובכניסה, ולכן היצרנים מספקים לבקרים הגנה אמינה מפני מצבים כאלה;
חשוב הוא ההגנה על המכשיר מפני ברק, כמו גם התחממות יתר שונות;
עיצובי בקרים מצוידים בהגנה מיוחדת מפני מתח יתר ופריקת סוללה בלילה.

בנוסף, המכשיר מצויד במגוון נתיכים אלקטרוניים וצגי מידע מיוחדים. המוניטור מאפשר לך לברר את המידע הדרוש על מצב הסוללה והמערכת כולה.

בנוסף, הרבה מידע חשוב נוסף מוצג על המסך: מתח הסוללה, רמת הטעינה ועוד ועוד. העיצוב של דגמים רבים של בקרים כולל טיימרים מיוחדים, שבגללם מופעל מצב הלילה של המכשיר. העיצוב של דגמים רבים של בקרים כולל טיימרים מיוחדים, שבגללם מופעל מצב הלילה של המכשיר.

העיצוב של דגמים רבים של בקרים כולל טיימרים מיוחדים, שבגללם מופעל מצב הלילה של המכשיר.

בנוסף, ישנם דגמים מורכבים יותר של מכשירים כאלה שיכולים לשלוט בו זמנית בפעולת שתי סוללות עצמאיות. בשם מכשירים כאלה יש קידומת Duo.