Elektroenerģijas nepieciešamības apjoms strauji pieaug līdz ar iedzīvotāju skaita pieaugumu un tehnoloģiju attīstību. Ir veidi, kā ģenerējot elektrisko enerģiju izmantojot atjaunojamos un neatjaunojamos enerģijas avotus. Saules enerģijas vairākas priekšrocības ir galvenie faktori, kas ietekmē saules enerģijas izmantošanu dažādiem mērķiem. To var izmantot elektroenerģijas ražošanai ar saules bateriju palīdzību un elektroenerģijas uzkrāšanai, uzlādējot akumulatorus vai padodot slodzēs. Maksimālās jaudas punkta izsekošanas tehnoloģija (MPPT) ir visefektīvākā metode starp dažādiem saules uzlādes kontrolieriem, piemēram, vienkāršām 1 vai 2 pakāpju kontrolēm, PWM vadību un MPPT uzlādes kontrolieri.

Saules uzlādes kontrolieris

Kas ir Saules lādiņa kontrolieris

Vispirms apsveriet ne MPPT saules uzlādes kontrolieri un nejaucieties ar saules izsekošanas saules paneli un saules uzlādes kontrolieri. The saules izsekošanas saules panelis tiek izmantots saules izsekošanai, uzstādot saules paneli uz motora tāfeles tā, lai dienas laikā varētu izmantot maksimālo saules enerģiju. Izmantojot šo saules izsekošanas saules paneļu sistēmu, mēs varam palielināt jaudu ziemā par 15% un vasarā par 35%. Trieciena attēlā parādīta saules sekošanas saules paneļa blokshēma, kas sastāv no manekena saules paneļa, barošanas ķēdes, mikrokontrollera ULN2003A vadītāja kontrolei un soļu motora saules paneļa pagriešanai.

Saules izsekošanas saules paneļa blokshēma, ko izstrādājis Edgefxkits.com

Bloka diagramma saules lādiņa kontrolieris sastāv no dažādiem blokiem: saules panelis, kas ražo elektroenerģiju, izmantojot saules enerģiju, uzlādi, lai ieslēgtu un izslēgtu slodzes slēdža uzlādi, lai pievienotu vai atvienotu indikatoru indikatoram indikatoram, akumulatoru enerģijas uzkrāšanai un salīdzināšanas ierīci vadības signālu salīdzināšanai un ģenerēšanai. . Saules paneļa uzlādes regulatoru kontrolē uzlādes mehānisms, lai aizsargātu akumulatorus no zemas uzlādes, pārslodzes un dziļas izlādes apstākļiem. Zaļo un sarkano gaismas diodes komplekts tiek izmantots, lai norādītu attiecīgi pilnībā uzlādētu stāvokli un zem vai pārāk vai dziļi izlādes stāvokli. Sarkanās gaismas diodes indikācijas gadījumā saules lādiņa kontroliera ķēde sastāv no MOSFET, ko izmanto kā strāvas pusvadītāju slēdzi, lai izslēgtu slodzi pārslodzes vai zemas akumulatora stāvokļa laikā.

Saules lādiņa kontroliera blokshēma, ko sagatavojusi Edgefxkits.com

Kāpēc mēs izmantojam MPPT tehnoloģiju?

Kaut arī saules lādiņa kontrolieris, kas nav MPPT, var atvieglot akumulatoru aizsardzību pret nevēlamiem uzlādes apstākļiem, taču tas nespēj palielināt sistēmas efektivitāti. Parasti PV paneļi ir veidoti 12 V, un tos izmanto, lai izvadītu no 16 līdz 18 V. Bet faktiskā 12 V bateriju vērtība ir robežās no 10,5 līdz 12,7 V, pamatojoties uz uzlādes stāvokli. Apsveriet 130 vatu nominālo saules paneli ar noteiktu spriegumu un strāvu, pieņemsim, ka strāvas stiprums ir 7,39 ampēri pie 17,6 voltiem.

Tradicionālās un MPPT tehnoloģijas salīdzinājums

Ja mēs savienojam šo 130 vatu saules paneli ar akumulatoru, izmantojot ne MPPT saules lādēšanas kontrolieri, mēs varam iegūt jaudu, kas ir vienāda ar saules paneļa strāvas reizinājumu: 7,4 ampēri un akumulatora spriegums: 12 volti, un ir aptuveni 88,8 vati. Tādējādi mēs iegūstam zaudējumus 41 vati (aptuveni 130-88,8 = 41,2), tas ir saistīts ar sliktu saules paneļa un akumulatora atbilstību. Tātad, ja mēs izmantojam MPPT saules uzlādes kontrolieri, tad mēs varam palielināt enerģijas pieaugumu par 20 līdz 45%, bet galvenokārt mums jāzina par MPPT tehnoloģiju, kas tiek izmantota saules paneļa uzlādes kontrolierī.

MPPT saules uzlādes kontrolieris

MPPT tehnoloģija parasti ir digitāla elektroniska izsekošana, kas izseko un salīdzina akumulatora spriegumu ar saules paneļa spriegumu tā, lai varētu noskaidrot labāko jaudu, pie kuras akumulatoru var uzlādēt, izmantojot saules paneli. Ievērojiet, ka, uzlādējot akumulatoru, tiek ņemti vērā ampēri. Tātad, lai akumulatorā iegūtu maksimālo ampēru, salīdzinātais spriegums tiek pārvērsts par labāko spriegumu, izmantojot moderno MPPT tehnoloģiju, kurai ir 93 līdz 97% konversijas efektivitāte.

“kā darbojas sitienu sensori ”

MPPT saules uzlādes kontroliera darbība

MPPT pārveido saules paneļa spriegumu 17,6 V pie 7,6 A, lai tas atbilstu 12 V akumulatoram. Tādējādi akumulators saņem 12 V pie 10,8 A, padarot kopējo jaudu gandrīz vienādu ar 130 W. Lai uzlādētu akumulatoru, augstspriegums palīdz piespiest strāvu. Faktiski MPPT saules uzlādes kontrollera jauda nepārtraukti mainās, lai akumulatorā iegūtu maksimālo ampēru.

Power point tracker ir augstas frekvences līdzstrāvas pārveidotājs, kas ņem līdzstrāvas ievadi no saules paneļiem, pēc tam pārveido līdzstrāvu par augstas frekvences maiņstrāvu un atkal maiņstrāvu atkal pārveidos par citu līdzstrāvas spriegumu un strāvu, lai precīzi saskaņotu baterijas un paneļi. Parasti MPPT darbojas ar frekvenci no 20-80 kHz (ļoti augsts audio frekvences diapazons). Tādējādi šo augstas frekvences shēmu projektēšanai var izmantot ļoti augstas efektivitātes transformatorus un mazus komponentus.

MPPT saules uzlādes kontroliera darbība

Nedigitālus vai lineārus MPPT ir viegli un lēti uzbūvēt, salīdzinot ar digitālajiem MPPT. Bet, lietojot lineāros MPPT, kaut arī efektivitāte nedaudz uzlabojas, bet kopējā efektivitāte svārstās plašā diapazonā, jo lineāri MPPT dažos gadījumos zaudē izsekošanu. Piemēram, ja mākonis iet pāri lineārajai MPPT ķēdei, tad lineārajai shēmai ir vajadzīgs vairāk laika, lai meklētu nākamo labāko punktu.

MPPT Solar Charge Controller galvenās funkcijas

MPPT saules lādiņa kontrolieris tiek izmantots, lai koriģētu un noteiktu saules paneļa strāvas sprieguma raksturlielumu svārstības un kā parādīts iepriekšējā attēlā.
Visām saules enerģijas sistēmām, kas nepieciešamas, lai izvilktu maksimālo jaudu no PV moduļa, jo tas liek PV modulim darboties ar spriegumu, kas ir tuvu maksimālajam jaudas punktam, līdz ar maksimālās pieejamās jaudas piesaisti.
Izmantojot MPPT saules uzlādes kontrolieri, mēs varam izmantot saules paneli ar sprieguma izeju, kas lielāka par akumulatora sistēmas darba spriegumu.
Sistēmas sarežģītību var samazināt, izmantojot MPPT saules uzlādes kontrolieri, jo tai ir augsta efektivitāte.
To var izmantot izmantošanai ar vairākiem enerģijas avotiem, piemēram, ūdens turbīnām vai vēja enerģijas turbīnām utt. Saules paneļa izejas jauda tiek izmantota kontrolei DC-DC pārveidotājs tieši.

MPPT saules uzlādes kontrolieris integrēts ar LED draiveri

Nesenā apgaismojuma un apgaismojuma tendence bieži tiek izmantota augsta spilgtuma gaismas diodes kam ir ilgs kalpošanas laiks ar zemām uzturēšanas izmaksām un augstu efektivitāti, taču pastāvīgas strāvas uzturēšanai ir nepieciešams strāvas piedziņa. To var atvieglot ar līdzstrāvas līdzstrāvas pārveidotāju. Zemāk redzamajā attēlā parādīta integrēta maksimālā enerģijas punkta izsekošanas saules lādiņa kontroliera un LED draivera blokshēma, kas veidota uz programmējamas mikroshēmas (PSoC) ierīcēm, kontrolieri, draiveri, analogās un digitālās perifērijas ierīces tiek izmantotas signāla mērīšanai, kondicionēšanai un kontrolei. .

MPPT saules uzlādes kontrolieris integrēts ar LED draiveri

MPPT tehnoloģija ir elastīga un spēcīga, ņemot spriegumu un strāvu no saules paneļa, lai meklētu maksimālo jaudu, pielāgojot vadības signālus, lai darbinātu saules paneli ar maksimālo jaudu. Vadības signāls, kas ģenerēts no PSoC, tiek izmantots a sinhronais buks pārveidotājs kas pārveido saules paneļa enerģiju, lai uzlādētu akumulatoru. Arī sistēma ir pieradusi kontrolēt akumulatora uzlādi apstrādāt un vadīt gaismas diodes.

Mēs ceram, ka šajā rakstā ir sniegts īss pārskats par uzlaboto saules lādiņa kontrolieri, izmantojot MPPT tehnoloģiju. Lai iegūtu vairāk informācijas par saules lādētāja kontrolieriem un to detalizētu darbību, varat sazināties ar mums, ievietojot savus jautājumus zemāk esošajā komentāru sadaļā.

Foto kredīti: