Hva er Solar Charge Controller: Arbeider med MPPT-teknologi

Prøv Instrumentet Vårt For Å Eliminere Problemer





Mengden elektrisk energibehov øker raskt med befolkningsveksten og teknologiutviklingen. Det er måter for genererer elektrisk energi ved hjelp av fornybare og ikke-fornybare energikilder. Flere fordeler med solenergi er nøkkelfaktorene bak bruk av solenergi til forskjellige formål. Den kan brukes til å generere elektrisk kraft ved hjelp av solcellepaneler og til å lagre den elektriske energien ved å lade batteriene eller mate dem inn. Maximum Power Point Tracking-teknologi (MPPT) er en mest effektiv metode blant forskjellige solladningskontrollere, for eksempel enkle 1 eller 2-trinns kontroller, PWM-kontroll og MPPT-ladekontroller.

Solar Charge Controller

Solar Charge Controller



Hva er Solar Charge Controller

Tenk først og fremst på en ikke-MPPT solcellestyring, og ikke bli forvirret med solsporingspanel og solcellestyring. De solsporing solcellepanel brukes til å spore solen ved å montere solcellepanelet på et motorbord slik at maksimal solenergi kan brukes på dagtid. Ved å bruke dette solsporende solpanelsystemet kan vi øke produksjonen med 15% om vinteren og 35% om sommeren. Blåsefiguren viser blokkdiagrammet for solsporende solcellepanel som består av et dummy solcellepanel, en strømforsyningskrets, en mikrokontroller for å kontrollere ULN2003A driver og trinnmotor for å rotere solcellepanelet.


Blokkdiagram over solsporing av solcellepanel av Edgefxkits.com

Blokkdiagram over solsporing av solcellepanel av Edgefxkits.com



Blokkdiagrammet til solcellestyring består av forskjellige blokker: solcellepanelet som produserer elektrisk kraft ved bruk av solenergi en lading for å slå på og av lading en lastbryter for å koble til eller fra koble en indikator for indikasjonsformål batteri for lagring av energi og en komparator for sammenligning og generering av styresignaler . Solcellepanelens ladestyring styres av en lademekanisme for å beskytte batteriene mot under ladning, over belastning og dyputladningsforhold. Et sett med grønne og røde lysdioder brukes til å indikere henholdsvis fulladet tilstand og under eller over eller dyp utladningstilstand. I tilfelle røde lysdioder indikerer solcellekontrollkretsen MOSFET, som brukes som strøm halvlederbryter for å slå av belastningen under overbelastning eller lavt batterinivå.

Blokkdiagram over Solar Charge Controller av Edgefxkits.com

Blokkdiagram over Solar Charge Controller av Edgefxkits.com

Hvorfor bruker vi MPPT-teknologi?

Her selv om en ikke-MPPT solcellestyring kan lette beskyttelsen av batterier mot uønskede ladeforhold, men den kan ikke øke effektiviteten til systemet. Vanligvis er solcellepaneler bygget for 12V og brukes til å gi utganger i området 16 til 18V. Men den faktiske verdien av 12V batterier er i området 10,5 til 12,7V basert på ladetilstanden. Tenk på et solcellepanel på 130 watt med en bestemt spenning og strøm, anta at strømstyrken er 7,39 ampere ved 17,6 volt.

Sammenligning mellom konvensjonell og MPPT-teknologi

Sammenligning mellom konvensjonell og MPPT-teknologi

Hvis vi kobler dette 130 watt solcellepanelet til et batteri ved hjelp av en ikke-MPPT solcellekontroll, så kan vi få en effekt som tilsvarer produktet av strømmen til solcellepanelet: 7,4 ampere og spenning på batteriet: 12 volt, og er omtrent 88,8 watt. Dermed får vi et tap på 41 watt (130-88,8 = 41,2 omtrent), dette skyldes en dårlig samsvar mellom solcellepanelet og batteriet. Så hvis vi bruker MPPT solcellestyring, kan vi øke effektforsterkningen med 20 til 45%, men først og fremst må vi vite om MPPT-teknologi, som brukes i solcellepanelens ladestyring.

MPPT Solar Charge Controller

MPPT-teknologi er vanligvis en digital elektronisk sporing som sporer og sammenligner batterispenningen med solcellepanelets spenning slik at den beste effekten som batteriet kan lades med ved hjelp av solcellepanel kan bli funnet ut. Legg merke til at når du lader batteriet, vurderes amperetallet. Så, for å få maksimalt strøm i batteriet, blir den sammenlignede spenningen omgjort til sin beste spenning ved hjelp av moderne MPPT-teknologi med 93 til 97% konverteringseffektivitet.


Arbeid av MPPT Solar Charge Controller

Solcellepanelets spenning 17,6V ved 7,6A konverteres ned av MPPT for å matche 12V batteriet. Dermed får batteriet 12V ved 10,8A, noe som gjør den totale effekten nesten lik 130W. For å lade batteriet hjelper en høy spenning med å tvinge strømmen inn. Faktisk varierer utgangen fra MPPT solar charge controller kontinuerlig for å få maksimalt ampere inn i batteriet.

Power point tracker er en høyfrekvent DC til DC-omformer som tar DC-inngang fra solcellepanelene, og deretter konverterer DC til høyfrekvent AC, og igjen vil AC blir konvertert tilbake til en annen DC spenning og en strøm for å nøyaktig matche batterier og paneler. Generelt opererer MPPTs med frekvenser fra 20-80 kHz (veldig høyt lydfrekvensområde). Derfor kan transformatorer og små komponenter med høy effektivitet brukes til å designe disse høyfrekvente kretsene.

Arbeid av MPPT Solar Charge Controller

Arbeid av MPPT Solar Charge Controller

Ikke-digitale eller lineære MPPT-er er enkle og billige å bygge sammenlignet med digitale MPPT-er. Men mens du bruker de lineære MPPT-ene, selv om effektiviteten forbedres litt, men den totale effektiviteten varierer i et bredt spekter ettersom de lineære MPPT-ene mister sporing i noen tilfeller. For eksempel, hvis en sky passerer over den lineære MPPT-kretsen, tar den lineære kretsen mer tid å søke etter det nest beste punktet.

Hovedtrekk ved MPPT Solar Charge Controller

  • MPPT solar charge controller brukes til å korrigere og oppdage variasjoner i strømspenningsegenskapene til solcellepanel og som vist i figuren ovenfor.
  • Det er nødvendig for alle solenergisystemer som trengs for å trekke ut maksimal effekt fra PV-modulen ettersom den tvinger PV-modulen til å operere ved spenning nær det maksimale effektpunktet for å trekke maksimal tilgjengelig effekt.
  • Ved å bruke MPPT solar charge controller, kan vi bruke solcellepanel med en spenningsutgang som er større enn batterisystemets driftsspenning.
  • Systemets kompleksitet kan reduseres ved å bruke MPPT solcellestyring, da den har høy effektivitet.
  • Den kan brukes til bruk med flere energikilder som vannturbiner eller vindkraftturbiner, og så videre. Solcellepanelets utgangseffekt brukes til å kontrollere DC-DC-omformer direkte.

MPPT Solar Charge Controller Integrert med LED Driver

Nyere trend innen belysning og belysning bruker ofte LED-lys med høy lysstyrke som har lang levetid med lave vedlikeholdskostnader og høy effektivitet, men som krever en strømdriver for å opprettholde konstant strøm. Dette kan tilrettelegges av en DC-DC step-up eller step-down converter. Figuren nedenfor viser blokkskjemaet for en integrert maksimal effekt-punkt-sporing av solladningskontroller og LED-driver bygd på Programmable System on Chip (PSoC) -enheter, kontrollere, drivere, analoge og digitale periferiutstyr brukes til å måle, kondisjonere og kontrollere signalet .

MPPT Solar Charge Controller Integrert med LED Driver

MPPT Solar Charge Controller Integrert med LED Driver

MPPT-teknologi er fleksibel og sterk når det gjelder å ta spenning og strøm fra solcellepanelet for å søke i toppeffekten ved å justere styresignalene for å betjene solcellepanelet ved toppeffekten. Kontrollsignal generert fra PSoC brukes til å kjøre a synkron buck-omformer som konverterer solcellepanel til å lade batteri. Systemet er også vant til kontroll batterilading behandle og kjøre lysdioder.

Vi håper denne artikkelen har gitt en kort oversikt over den avanserte solenergiladekontrolleren ved hjelp av MPPT-teknologi. For mer informasjon om solcelleladerkontrollere og detaljert arbeid, kan du kontakte oss ved å legge ut spørsmålene dine i kommentarfeltet nedenfor.

Fotokreditter:

  • Arbeid av MPPT Solar Charge Controller av weiku
  • MPPT Solar Charge Controller Integrert med LED Driver av kraftdesign