בקרי שמש

עקרון הפעולה של הבקרים לטעינת פאנלים סולאריים, מכשיר שיש לקחת בחשבון בעת ​​הבחירה

בתחנות כוח סולאריות מודרניות, תוכניות שונות לחיבור מקורות זרם משמשים להעברת החשמל המיוצר לסוללות עובדות. הם לא משתמשים באותם אלגוריתמים, מבוססים על טכנולוגיות מיקרו-מעבד, הנקראות בקרים.

כיצד עובדים בקרי טעינה סולארית

חשמל הנוצר על ידי הסוללה הסולארית יכול להיות מועבר לסוללות אחסון:

1. ישירות, ללא שימוש במכשירי מיתוג ומכשירי בקרה,

2. דרך הבקר.

בשיטה הראשונה, הזרם החשמלי מהמקור יעבור לסוללות ויגדיל את המתח במסופים שלהם. בתחילה הוא יגיע לערך גבול מסוים, תלוי בעיצוב (סוג) של הסוללה ובטמפרטורת הסביבה. ואז יתגבר על הרמה המומלצת.

בשלב הראשוני של המטען, המעגל עובד מצוין. וכאן מתחילים תהליכים לא רצויים במיוחד: המשך אספקת זרם הטעינה גורמת לעלייה במתח העולה על הערכים המותרים (בסדר גודל של 14 וולט), טעינה מתרחשת עם עלייה חדה בטמפרטורת האלקטרוליט, מה שמוביל לרתיחה שלה עם פריקה אינטנסיבית של אדי מים מזוקקים מהיסודות. לפעמים עד שהמכולות מתייבשות לחלוטין. באופן טבעי, חיי הסוללה מופחתים בצורה חדה.

לכן, משימת הגבלת זרם הטעינה נפתרת על ידי בקרים או באופן ידני. הדרך האחרונה: לפקח כל הזמן על ערך המתח על ידי מכשירים ולהעביר את המתגים עם הידיים שלך כל כך כפוי טובה שזה קיים רק בתיאוריה.

ראה גם: אנרגיה סולארית לבית

תרשים חיבור בקר רגיל

אלגוריתמים לבקרי טעינה סולארית

על פי המורכבות של שיטת הגבלת המתח המרבי, המכשירים מיוצרים על פי העקרונות של:

1. כיבוי / הפעלה (או הפעלה / כיבוי), כאשר המעגל פשוט מפעיל את הסוללות למטען בהתאם למתח על פני המסופים,

2. רוחב הדופק (PWM) הופך,

3. כוח מקסימלי של נקודת הסריקה.

עקרון מספר 1: מעגל כבוי / הפעלה

זוהי השיטה הפשוטה ביותר אך לא מהימנה ביותר. החיסרון העיקרי שלו הוא שעם הגדלת המתח במסופי הסוללה לערך הגבול של טעינת הקיבולת המלאה לא מתרחשת. במקרה זה הוא מגיע לכ 90% מהערך הנקוב.

לסוללות יש כל הזמן חוסר אנרגיה קבוע, מה שמפחית משמעותית את אורך השימוש השימוש בהן.

עקרון מספר 2: מעגל בקר PWM

הכינוי המקוצר של מכשירים אלה באנגלית הוא: PWM. הם זמינים על בסיס עיצובים של שבבים. משימתם היא לשלוט על יחידת הכוח לוויסות המתח בכניסה שלה בטווח נתון באמצעות אותות משוב.

בקרי PWM יכולים בנוסף:

• קח בחשבון את הטמפרטורה של האלקטרוליט עם חיישן משולב או מרוחק (השיטה האחרונה מדויקת יותר),

• ליצור פיצוי טמפרטורה למתח טעינה,

• כוונו לסוג מסוים של סוללה (GEL, AGM, חומצה נוזלית) עם גרפי מתח שונים באותה נקודות.

הגדלת הפונקציות של בקרי PWM מגדילה את העלות והאמינות שלהם.

לוח זמנים סולארי

עקרון 3: סריקת נקודת ההספק המרבית

מכשירים כאלה מיועדים באנגלית על ידי MPPT. הם פועלים גם בשיטה של ​​ממירי רוחב דופק, אך הם מדויקים ביותר מכיוון שהם לוקחים בחשבון את כמות הכוח הגדולה ביותר שיכולים לספק פאנלים סולאריים.ערך זה נקבע תמיד במדויק ונכנס לתיעוד.

לדוגמא, עבור תאים סולריים 12 וולט, נקודת החזרת הספק המרבית היא כ 17.5 וולט. בקר PWM רגיל יפסיק לטעון את הסוללה כאשר המתח יגיע ל 14 - 14.5 וולט, ועבודה על טכנולוגיית MPPT תאפשר שימוש נוסף בסוללה הסולארית עד 17.5. ב.

עם הגדלת עומק פריקת הסוללות, הפסדי האנרגיה מהמקור גוברים. בקרי MRI מצמצמים אותם.

אופי מעקב מתח, התואם לפלט כוח הסוללה הסולארי הסולארי המרבי של 80 וואט, מודגם על ידי גרף ממוצע.

באופן זה, בקרי MRI המשתמשים בהמרת רוחב דופק בכל מחזורי טעינת הסוללה, מגבירים את היעילות של הסוללה הסולארית. תלוי בגורמים שונים, החיסכון עשוי להסתכם ב 10-30%. במקרה זה, זרם הפלט מהסוללה יעלה על זרם הכניסה מהסוללה הסולארית.

הפרמטרים העיקריים של בקרי מטען סולאריים

בעת בחירת בקר לסוללה סולארית, בנוסף להכרת עקרונות פעולתו, יש לשים לב לתנאים שלשמה הוא מיועד.

האינדיקטורים העיקריים של המכשירים הם:

• ערך מתח כניסה

• הערך של הכוח הכולל של אנרגיה סולארית,

• אופי העומס המחובר.

מתח סולארי

ניתן לספק לבקר מתח מלוחות סולאריים אחד או יותר המחוברים בדרכים שונות. להפעלה נכונה של המכשיר, חשוב שהערך הכולל של המתח המסופק אליו, בשים לב למהירות סרק המקור, לא יעלה על ערך הגבול שצוין על ידי היצרן בתיעוד הטכני.

במקרה זה, יש לבצע מרווח (רזרבה) של ≥ 20% עקב מספר גורמים:

• אין זה סוד כי לפעמים ניתן להעריך מעט פרמטרים מסוימים של סוללת השמש למטרות פרסום,

• התהליכים המתרחשים בשמש אינם יציבים באופיים ועם התפרצויות פעילות מוגברות בצורה חריגה אפשרי העברת אנרגיה, מה שיוצר מתח במעגל פתוח של סוללת השמש מעל לגבול המחושב.

אנרגיה סולארית

חשוב לבחור בקר כיוון שהמכשיר חייב להיות מסוגל להעביר אותו באופן אמין לסוללות עובדות. אחרת זה פשוט יישרף.

כדי לקבוע את ההספק (בוואט) מכפילים את גודל תפוקת הזרם מהבקר (באמפרות) במתח (בוולט) שנוצר על ידי הסוללה הסולרית תוך התחשבות במרווח 20% שנוצר עבורה.

אופי העומס המחובר

עליכם להבין את מטרת הבקר. אסור להשתמש בו כמקור כוח אוניברסלי על ידי חיבור מכשירים ביתיים שונים אליו. כמובן שחלקם יוכלו לעבוד כרגיל מבלי ליצור תנאים חריגים.

אבל ... כמה זמן זה יימשך? המכשיר פועל על בסיס טרנספורמציות ברוחב הדופק, משתמש בטכנולוגיות מיקרו-מעבד וטרנזיסטור, שרק לוקחות בחשבון את העומס מאפייני סוללהולא צרכנים אקראיים עם מעברים מורכבים במהלך המעבר והאופי המשתנה של צריכת החשמל.

סקירה קצרה של היצרנים

ייצור בקרי תחנות כוח סולאריות המעורבים במדינות רבות. המוצרים של חברות פופולריים בשוק הרוסי:

• Morningstar Corporation (יצרנית מובילה בארה"ב),

• טכנולוגיית אפסולאר בייג'ין (פועלת מאז 1990 בבייג'ינג),

• חברת AnHui SunShine New Energy Co (סין),

• פוקוס (גרמניה),

• סטקה (גרמניה),

• קסנטרקס (קנדה).

ביניהם, תמיד תוכלו לבחור בדגם בקר אמין המתאים ביותר לתנאי ההפעלה הספציפיים של תחנות כוח סולאריות עם מאפיינים טכניים מסוימים. לשם כך, פשוט השתמשו בהמלצות של מאמר זה.

קרא גם בנושא זה: מהפך לתחנת כוח סולארית ביתית

Comments

[#1 מייקל]

גם בקרי היברידי קיימים. בקר היברידי הוא מכשיר שנועד לטעון מצבר תוך שימוש במספר מקורות כוח, כמו טורבינת רוח ופאנלים סולאריים. הבקר טוען את הסוללה במלוא העוצמה הנוצרת על ידי טורבינת הרוח והפאנלים הסולאריים אם זרם הטעינה הכולל של טורבינת הרוח ופאנלים סולאריים נמצא מתחת לערך סף. היא מטעינה את הסוללה עם הזרם המותר המרבי, וכוח עודף מאופס על ידי בקרת ה- PWM אם זרם הטעינה הכולל מטורבינת הרוח ופאנלים סולאריים עולה על הערך המותר המרבי. בעת טעינה עם מגבלת מתח, הבקר טוען את הסוללה עם מגבלת מתח כאשר הסוללה גבוהה. הבקר טוען את הסוללה במלוא העוצמה הנוצרת על ידי טורבינת הרוח והלוחות הסולאריים אם טעינת הסוללה נמצאת מתחת לנקודת הגבלת המתח. הבקר טוען את הסוללה במתח סף, ועוצמת עודף מתאפסת באמצעות בקרת PWM אם טעינת הסוללה חורגת מערך הסף.