Količina potrebe po električni energiji se hitro povečuje z rastjo prebivalstva in razvojem tehnologije. Obstajajo načini za ki proizvajajo električno energijo uporabo obnovljivih in neobnovljivih virov energije. Več prednosti sončne energije so ključni dejavniki uporabe sončne energije za različne namene. Uporablja se lahko za pridobivanje električne energije s pomočjo sončnih kolektorjev in za shranjevanje električne energije s polnjenjem baterij ali polnjenjem v obremenitve. Tehnologija sledenja največje moči (MPPT) je najučinkovitejša metoda med različnimi regulatorji sončnega naboja, kot so enostavni eno- ali dvostopenjski krmilniki, nadzor PWM in krmilnik polnjenja MPPT.
Solar Charge Controller
Kaj je Solar Charge Controller
Predvsem razmislite o solarnem regulatorju polnjenja, ki ni MPPT, in se ne zamenjujte s sončnim kolektorjem za sledenje soncu in solarnim regulatorjem polnjenja. The sončna plošča za sledenje soncu se uporablja za sledenje soncu z namestitvijo sončne celice na motorno ploščo, tako da je mogoče čez dan porabiti največ sončne energije. Z uporabo tega sončnega sistema za sledenje soncu lahko povečamo proizvodnjo pozimi za 15% in poleti za 35%. Slika udarca prikazuje blokovni diagram sončne celice za sledenje soncu, ki jo sestavljajo lažni solarni panel, napajalni tokokrog, mikrokrmilnik za nadzor gonilnika ULN2003A in koračni motor za vrtenje sončne celice.
Blokovni diagram sončne sončne celice za sledenje, ki ga je objavil Edgefxkits.com
Blokovni diagram regulator sončnega polnjenja je sestavljen iz različnih blokov: sončna plošča, ki proizvaja električno energijo s pomočjo sončne energije, polnjenje za vklop in izklop polnjenja, stikalo za obremenitev za priključitev ali odklop obremenitve, indikator za indikacijo, baterija za shranjevanje energije in primerjalnik za primerjavo in generiranje krmilnih signalov . Krmilnik polnjenja sončne celice nadzoruje polnilni mehanizem za zaščito baterij pred premajhnim polnjenjem, preobremenitvijo in globokim praznjenjem. Komplet zelenih in rdečih LED se uporablja za prikaz stanja napolnjenosti oziroma pod ali nad ali nad globokim praznjenjem. V primeru indikacije rdečih LED diod je vezje regulatorja sončnega polnjenja sestavljeno iz MOSFET-a, ki se uporablja kot polprevodniško stikalo za izklop tovora med preobremenitvijo ali prazno baterijo.
Blokovni diagram regulatorja solarnega polnjenja Edgefxkits.com
Zakaj uporabljamo tehnologijo MPPT?
Tu sicer lahko nadzornik sončnega polnjenja, ki ni MPPT, olajša zaščito baterij pred neželenimi pogoji polnjenja, vendar ne more povečati učinkovitosti sistema. Na splošno so PV paneli zgrajeni za 12V in se uporabljajo za oddajanje moči v območju od 16 do 18V. Toda dejanska vrednost 12V baterij je od 10,5 do 12,7V glede na stanje napolnjenosti. Upoštevajte 130-vatno sončno ploščo z določeno napetostjo in tokom, predpostavimo, da je trenutna moč 7,39 amperov pri 17,6 voltov.
Primerjava med konvencionalno in MPPT tehnologijo
Če priključimo to 130-vatno sončno ploščo na baterijo z uporabo ne-MPPT solarnega regulatorja polnjenja, potem lahko dobimo moč, ki je enaka zmnožku toka sončne plošče: 7,4 amperov in napetosti akumulatorja: 12 voltov, in znaša približno 88,8 vatov. Tako dobimo izgubo 41 vatov (približno 130-88,8 = približno 41,2), to je posledica slabega ujemanja sončne celice in baterije. Torej, če uporabljamo regulator MPPT za polnjenje sonca, lahko povečanje moči povečamo za 20 do 45%, predvsem pa moramo vedeti o tehnologiji MPPT, ki se uporablja v regulatorju polnjenja sončne celice.
MPPT Solar Charge Controller
Tehnologija MPPT je običajno digitalno elektronsko sledenje, ki spremlja in primerja napetost akumulatorja z napetostjo sončne celice, tako da je mogoče ugotoviti najboljšo moč, pri kateri je mogoče baterijo polniti s pomočjo sončne celice. Upoštevajte, da med polnjenjem baterije upoštevamo ampere. Torej, da dobimo maksimalne ampere v baterijo, se primerjana napetost pretvori v najboljšo napetost z uporabo sodobne tehnologije MPPT, ki ima 93 do 97-odstotno učinkovitost pretvorbe.
Delovanje MPPT solarnega regulatorja polnjenja
Napetost sončne celice 17,6V pri 7,6A MPPT pretvori navzdol, da ustreza 12V bateriji. Tako baterija dobi 12V pri 10,8A, tako da je skupna moč skoraj enaka 130W. Za polnjenje akumulatorja visoka napetost pomaga prisiliti tok. Pravzaprav se izhod MPPT solarnega regulatorja polnjenja neprestano spreminja, da doseže maksimalne ampere v baterijo.
Sledilnik napajalne točke je visokofrekvenčni pretvornik v enosmerni tok v enosmerni tok, ki vzame enosmerni vhod iz sončnih celic, nato pretvori enosmerni tok v visokofrekvenčni izmenični tok in spet se AC pretvori nazaj v drugo enosmerno napetost in tok, da se natančno ujema z baterije in plošče. Na splošno MPPT delujejo na frekvenci od 20 do 80 kHz (zelo visok obseg zvočnih frekvenc). Tako lahko transformatorje z zelo visoko učinkovitostjo in majhne komponente uporabimo za načrtovanje teh visokofrekvenčnih vezij.
Delovanje MPPT solarnega regulatorja polnjenja
Nedigitalne ali linearne MPPT je enostavno in poceni izdelati v primerjavi z digitalnimi MPPT. Toda med uporabo linearnih MPPT-jev, čeprav se učinkovitost nekoliko izboljša, vendar se splošna učinkovitost zelo razlikuje, saj linearni MPPT-ji v nekaterih primerih izgubijo sledenje. Če na primer oblak preide preko linearnega vezja MPPT, potem linearno vezje potrebuje več časa za iskanje naslednje najboljše točke.
Glavne značilnosti MPPT Solar Charge Controller
- MPPT regulator sončnega naboja se uporablja za popravljanje in odkrivanje sprememb trenutno-napetostnih značilnosti sončne celice in kot je prikazano na zgornji sliki.
- Vsi sončni sistemi morajo izvleči največjo moč iz PV-modula, saj prisili PV-modul, da deluje pri napetosti blizu točke največje moči, z vlečenjem največje razpoložljive moči.
- Z uporabo MPPT solarnega regulatorja polnjenja lahko uporabimo solarni panel z izhodno napetostjo, večjo od delovne napetosti akumulatorskega sistema.
- Zapletenost sistema lahko zmanjšamo z uporabo MPPT solarnega regulatorja polnjenja, saj ima visoko učinkovitost.
- Uporablja se lahko za uporabo z več viri energije, kot so vodne turbine ali vetrne turbine itd. Izhodna moč sončne celice se uporablja za nadzor DC-DC pretvornik neposredno.
MPPT Solar Charge Controller integriran z LED gonilnikom
Najnovejši trend razsvetljave in osvetlitve se pogosto uporablja LED z visoko svetlostjo ki imajo dolgo življenjsko dobo z nizkimi stroški vzdrževanja in visoko učinkovitostjo, vendar potrebujejo gonilnik moči za vzdrževanje konstantnega toka. To lahko olajša pretvornik za povečanje ali zmanjšanje DC-DC. Spodnja slika prikazuje blokovni diagram integriranega regulatorja za sledenje največje močne točke in solarnega gonilnika LED, zgrajenega na napravah s programirljivim sistemom na čipu (PSoC), krmilniki, gonilniki, analogna in digitalna zunanja oprema se uporabljajo za merjenje, kondicioniranje in nadzor signala .
MPPT Solar Charge Controller integriran z LED gonilnikom
Tehnologija MPPT je prožna in močna pri sprejemanju napetosti in toka iz sončne celice za iskanje največje moči s prilagajanjem krmilnih signalov za delovanje sončne celice pri največji moči. Nadzorni signal, ustvarjen iz PSoC, se uporablja pri vožnji a sinhroni pretvornik ki pretvarja moč sončne celice za polnjenje baterije. Sistem je tudi vajen nadzor polnjenja baterije obdelava in pogon LED.
Upamo, da je v tem članku na kratko predstavljen napredni regulator sončnega polnjenja s tehnologijo MPPT. Za več informacij o regulatorjih solarnih polnilnikov in njihovem podrobnem delovanju nas lahko kontaktirate tako, da svoja vprašanja objavite v spodnjem oddelku za komentarje.
Zasluge za fotografije:
- Delovanje MPPT solarnega regulatorja polnjenja weiku
- MPPT Solar Charge Controller, integriran z LED gonilnikom powerdesign
