Šiuo metu vis labiau populiarėja sistemos, kurioms nereikia prijungimo prie maitinimo šaltinio. Sistemą sudaro: energijos generatorius, valdiklis (PWM, MPRT, pavyzdžiui, iš Arduino), relė, inverteris (suka srovę) ir laidai. Žemiau pateikiamos įvairios energijos gavimo iš natūralių šaltinių ir jų energijos konvertavimo galimybės.
Saulės įkrovimo valdiklis su skaitmeniniu ekranu Morningstar
Autonominės energijos tiekimo sistemos
Vėjo turbinos
Jie yra paklausūs vietovėse, kuriose pučia stiprus vėjas, kitaip jų pelningumas pastebimai krenta. Šias sistemas lengva valdyti ir prižiūrėti.
Vėjo turbinų veikimo principas yra paversti kinetinę vėjo energiją į mechaninę prie rotoriaus prijungtų menčių energiją, o vėliau į elektros energiją.
- Sistema yra visiškai autonomiška, nereikia kuro.
- Paprastas dizainas, nereikalaujantis brangios priežiūros. Remontas sumažinamas iki prevencinio patikrinimo.
- Nepertraukiamam veikimui sistemos išjungti nereikia. Nesant vėjo, energija vartotojams tiekiama iš baterijų.
- Tylus sistemos veikimas pasiekiamas dėl progresyvių medžiagų ir vėjo turbinų konstrukcijų.
Norint pasiekti optimalų našumą, turi būti įvykdytos šios sąlygos:
- Nuolatinis vėjas. Prieš įrengiant būtina numatyti, ar šalia nėra miškų ir parkų, vėjo srovių greičio ir stiprumo rodiklius.
Saulės baterijos (baterijos)
Palyginti su vėjo turbinomis, saulės baterijų gamybos procesas yra sudėtingesnis, todėl jų kaina bus didesnė. Tačiau tokios sistemos yra technologiškai pažangesnės dėl kelių privalumų:
- Kaip ir vėjo turbinoms, saulės kolektoriams nereikia kuro, jos veikia tyliai ir be pertrūkių.
- Patvaresnis. Vėjo turbinų veikimo laikas viršija 10 metų.
- Daugiau prieinamos kinetinės energijos. Saulės šviesa yra pastovesnė nei vėjo gūsiai.
- Montavimo sritis. Saulės energija yra daug pigesnė nei vėjo.
- Galios reguliavimas. Vėjo generatoriai turi fiksuotą galią, o saulės baterijos turi galimybę nustatyti norimą priklausomai nuo poreikių.
Vienintelis saulės baterijų trūkumas – dienos trukmė, priklausanti nuo laiko juostos. Pavyzdžiui, Murmansko srityje gruodžio–sausio mėnesiais saulės baterijos bus netinkamos naudoti dėl prasidėjusios poliarinės nakties ir saulės šviesos trūkumo.
Ant gyvenamojo namo stogo sumontuotos saulės baterijos
hibridinės sistemos
Sujungę vėjo jėgaines ir saulės baterijas, gausime sistemą, kompensuojančią energijos gamybos trūkumus. Pagrindinis šaltinis – vėjo turbina, jos įrengimas reikalauja mažiau išlaidų ir yra lengviau prižiūrimas. Saulės fotovoltinės plokštės naudojamos kaip papildomas energijos šaltinis. Esant ramybei, jie perims elektros energijos gamybos funkciją.
Valdikliai
Vienas iš svarbiausių komponentų yra įkrovimo valdikliai. Jie skirti valdyti ir reguliuoti akumuliatoriaus plokščių įkrovą.
Gerai žinomas faktas, kad visiškas išsikrovimas, taip pat perkrovimas turi įtakos tolesniam baterijų veikimui. Švino-rūgšties akumuliatorių plokštės yra ypač jautrios. Siekiant apsaugoti baterijas nuo šių apkrovų, tarnauja reguliatorius. Valdiklių pagalba akumuliatorių (akumuliatorių) įkraunant maksimaliai, srovės lygis bus sumažintas, įkrovimui nukritus iki kritinių verčių, energijos tiekimas nutrūksta.
Valdiklių tipai
Yra keletas reguliatorių tipų: įjungimo / išjungimo, PWM ir MPRT.
Prieš rinkdamiesi įrenginį, turite atsakyti į du pagrindinius klausimus:
- Kokia yra įėjimo įtampa?
Automatinis įkrovimo valdiklis su MPPT reguliatoriumi saulės kolektoriams
Kaip ir daugeliui įrenginių, būtina saugos riba. Maksimali valdiklio įtampa turi viršyti bendrą įtampą 20 procentų. Norint nustatyti vardinę srovės ribą, prie saulės kolektorių trumpojo jungimo srovės reikia pridėti 10–20 procentų, ši reikšmė taip pat priklauso nuo reguliatoriaus tipo. Šiuos duomenis galima rasti valdytojų duomenų lapuose. Pavyzdžiui, saulės valdiklio SOL4UCN2 (PWM) išėjimo įtampa įgyja 3 voltų, 6 voltų, 12 voltų vertes. Taip pat galima pasiimti valdiklius, kurių išėjimo įtampa yra 36 arba 48 voltai. Be to, būtina numatyti keitiklį srovei konvertuoti.
Valdikliai įjungti/išjungti
Valdiklių linijoje jie yra patys paprasčiausi ir atitinkamai nebrangūs. Kai akumuliatoriaus įkrova pasiekia ribą, valdiklis per relę nutraukia ryšį tarp saulės baterijos ir akumuliatoriaus. Tiesą sakant, akumuliatorius nėra visiškai įkrautas, o tai turi įtakos tolesniam akumuliatoriaus veikimui. Todėl, nepaisant mažos kainos, šio tipo reguliatoriaus geriau nenaudoti.
Saulės įjungimo/išjungimo valdiklis
PWM (PWM) – valdikliai
Šio tipo valdikliuose naudojama impulsų pločio moduliavimo technologija. Privalumas – akumuliatoriaus įkrovimo nutraukimas neatjungiant saulės modulių, kas leidžia toliau krauti akumuliatorių iki maksimalaus lygio. Rekomenduojama taikymo sritis yra sistemos su maža galia (iki 48 voltų).
MPPT – valdikliai
Didžiausios galios taško sekimo valdiklis pasirodė devintajame dešimtmetyje. Šis valdiklio tipas pagrįstai laikomas efektyviausiu. Jis stebi didžiausią energijos smailę ir sumažina įtampą, bet padidina srovę nekeisdamas galios. Dėl didelio MPPT valdiklių efektyvumo sumažėja saulės stočių atsipirkimo laikas. Išėjimo įtampa svyruoja nuo 12 iki 48 voltų.
Naminiai valdikliai
Žinoma, valdiklį galite pasidaryti savo rankomis. Tarnauja kaip prototipas. Jo grandinėje signalas, gaunamas iš vėjo turbinų ar saulės baterijų, perjungiamas naudojant relę. Relę valdo slenkstinė grandinė ir lauko efekto tranzistoriaus jungiklis. Žoliapjovės rezistoriai reguliuoja režimo perjungimo slenksčius.
Valdiklio sukūrimo savo rankomis schema
Šioje grandinėje 8 rezistoriai naudojami kaip apkrova energijai atgauti. Ši schema yra pradinė, ją galima supaprastinti savarankiškai arba galite kreiptis į patikimų šaltinių pagalbą. Nepaisant akivaizdaus dizaino paprastumo, nerekomenduojama naudoti rankų darbo valdiklių, kad būtų išvengta neigiamų pasekmių, tokių kaip, pavyzdžiui, akumuliatoriaus pažeidimas (esant 36–48 voltų įtampai).
Hibridiniu valdikliu laikomas valdiklis, naudojantis vėjo ir saulės energiją. Jo privalumas – galimybė naudoti du srovės šaltinius (vėjo generatorių arba saulės bateriją) kartu arba pakaitomis. Nepakeičiamas autonominei gamybai.
Papildomos baterijos funkcijos
Pažanga nestovi vietoje ir jos dėka kiekvienam vartotojui individualiai galite pasirinkti valdiklį su reikiamomis charakteristikomis. Valdiklio modelyje gali būti ekranas su informacija apie akumuliatorių, relę, saulės baterijas, įkrovos dydį, įtampą (voltais), srovę. Taip pat gali būti įspėjimo sistema, kai artėja iškrova, ir laikmatis, įjungiantis naktinį režimą. Yra valdikliai su galimybe prisijungti prie kompiuterio.
Valdiklis su galimybe prisijungti prie kompiuterio I-Panda SMART 2
Valdiklio platforma
Vienas geriausių variantų yra Arduino platforma (Arduino). Yra nemažai pliusų. Pagrindinis privalumas yra prieinamumas, nes programinės įrangos apvalkalas yra nemokamas. Spausdintinės plokštės yra laisvai prieinamos. Dėl atviros sistemos architektūros nebus jokių problemų pridedant liniją. Šie valdikliai palaiko variklius, kurių įtampa iki 12 voltų, galite prijungti relę. Arduino taip pat gamina kitus techninės ir programinės įrangos įrankius. Pavyzdžiui, mikrovaldikliai, kuriems maitinti reikia 5 voltų arba 3,3 voltų. Be to, programuotojams yra prieinamos specialios prievadų galimybės (PWM, ADC).
Daug patobulinimų galima atlikti rankomis. Tačiau 2008 m. įmonė suskilo į dvi dalis, kurios paliko tą patį pavadinimą, bet skirtingas svetaines (arduino.cc ir arduino.org). Renkantis produktus reikia į tai atkreipti dėmesį, nes nepaisant bendros praeities, dabar Arduino gaminiai skiriasi.
Įrenginys, padedantis signalui apsisukti 1800, konvertuojant nuolatinę srovę į kintamąją. Tokiu atveju pasikeičia dažnis ir (arba) įtampa. Inverterių grandinių yra gana daug, dažniausiai yra trijų tipų.
Tilto keitiklio grandinė be transformatoriaus
Pirmasis tipas yra tiltiniai inverteriai be transformatoriaus, naudojami įrenginiams su aukšta įtampa (nuo 220 iki 360 voltų). Antrasis tipas apima keitiklius, kurių transformatoriaus išėjimas yra nulinis, jie naudojami sistemose su žema įtampa (12–24 voltai). Ir trečias tipas yra tiltiniai inverteriai su transformatoriumi. Jie naudojami įvairiems maitinimo įtampos diapazonams (48 voltai).
Gaminančios šalys
Rinkoje yra daug įvairių modifikacijų įkrovimo valdiklių, kurie skiriasi tiek kaina, tiek kokybe. Tarp Rusijoje pagamintų valdiklių geriausi variantai yra gamintojai: „Emikon“, „Avtomatika-s“, „Aries“. Šios įmonės jau daug metų yra valdiklių rinkoje ir pasitvirtino. Iš užsienyje pagamintų valdiklių lyderiais laikomi Allen-Bradley, MicroLogix (Allen Bradley dukterinė įmonė) ir SLC 500. Pagrindinis kriterijus renkantis šiuos gamintojus – didelė pritaikymo sritis, t.y. šių įmonių valdikliai gali būti naudojami skirtingoms sritims ir skirtingiems tikslams.
Užsienio gamybos MicroLogix valdikliai
Sistemos skaičiavimas
Tada įvertinkite apytikslį našumą. Norėdami tai padaryti, turite apskaičiuoti minimalų ir didžiausią saulės aktyvumą per metinį ciklą. Šios vertės taip pat priklausys nuo geografinės padėties.
Įkraunamos baterijos parenkamos pagal jų darbingumą ir srovę, atsižvelgiant į vartotojo poreikius. Baterijos gali būti jungiamos nuosekliai arba lygiagrečiai. Siekiant didesnio patikimumo, rekomenduojama, kad baterijos būtų vienodos galios, idealiu atveju išleistos viena partija. Dažniausiai naudojami švino rūgšties akumuliatoriai, tačiau pastaruoju metu ličio jonų akumuliatoriai tapo konkurencingi dėl žemesnių kainų. Jų skirtumas slypi didesnėje specifinėje talpoje, tačiau ličio jonų akumuliatoriams reikia specialaus įkroviklio, daugelis reguliatorių jiems tiesiog neveiks.
MPPT Tracer 1215RN saulės įkrovimo valdiklis
Naudojant MPPT valdiklius, būtina atsižvelgti į maksimalią valdiklio išėjimo srovę, o ne į pirminį šaltinį. PWM valdikliai šios funkcijos neturi.
Kitas aspektas, į kurį reikia atkreipti dėmesį, yra relių ir laidų pasirinkimas. Jų ilgis turėtų būti kuo mažesnis, kad būtų išvengta papildomų nuostolių. Žinoma, laidus reikia parinkti atsižvelgiant į poreikius, nes jų charakteristikos priklauso nuo laido skerspjūvio ir medžiagos, iš kurios jie pagaminti. Laidai turi atlaikyti nurodytą įtampą nuo 12 iki 48 voltų. Taip pat nepamirškite izoliacinės medžiagos, ji tiesiogiai veikia laidų šilumos laidumą.
Nepriklausomai nuo reguliatoriaus tipo (PWM, MPRT ar DIY), norint produktyvesnio darbo (įskaitant įtampą nuo 12 iki 48 voltų), būtina atsižvelgti į visos sistemos parametrus. Dabar modelių pasirinkimas rinkoje yra neribotas, tačiau nereikėtų rinktis pirmo pasitaikiusio, reikia atidžiai susipažinti su charakteristikomis, nes nuo to priklauso kitų komponentų patvarumas ir patikimumas.
Saulės įkrovos valdiklio veikimo principas
Teisingai parinkus sistemos komponentus, saulės kolektorių sukimosi kampus ir jų geografinę padėtį, galima sukurti ekonomišką energijos gamybos sistemą be papildomų energijos šaltinių. Be to, daug ką galima padaryti savo rankomis, perkant tik pagrindines dalis (pavyzdžiui, Arduino platformą), nereikalaujant papildomų išlaidų.
„Pasidaryk pats“ vėjo generatorius ir saulės baterijos valdiklis
„Pasidaryk pats“ vėjo generatorius ir saulės baterijų valdiklis Šiuo metu vis labiau populiarėja sistemos, kurioms nereikia jungties prie maitinimo šaltinio. AT
Pigi energija: „pasidaryk pats“ saulės baterija
Saulės energija sparčiai populiarėja visuomenėje. Susidomėjimo saulės baterijomis procentas sparčiai didėja dėl kaimo namų, kotedžų, vilų savininkų. Nestovi nuošalyje ir vasarnamių savininkai, kuriems pigi saulės energija taip pat būtina.
Saulės energijos pasirinkimas žada žymiai sumažinti bet kokio turto išlaikymo išlaidas. Sąskaitos už sunaudotą elektros energiją tradiciškai įtraukiamos į Gineso rekordų knygą. O čia – elektros srovė praktiškai už dyką.
Saulės baterijos apibrėžimas
Struktūriškai saulės baterija yra grandinė, skirta vienos rūšies energiją paversti kita. Visų pirma, šviesos energija paverčiama elektros energija. Be to, konversijos rezultatas yra pastovaus dydžio elektros srovė.
Fotocheminės sintezės savybėmis pasižymintys puslaidininkiai veikia kaip aktyvūs saulės baterijos konstrukcijos elementai. Pavyzdžiui, silicis (Si), kurio panaudojimas buvo pirmasis tyrimas elektros energijos gavimo iš saulės srityje.
Paprasčiausias saulės baterijos ir automobilio akumuliatoriaus komplektas jau formuoja tikros namų elektrinės dizainą.
Šiuo metu silicis nebėra laikomas nealternatyviu cheminiu elementu, kuriuo remiantis prasminga statyti saulės baterijas iš plokščių, taip pat ir savo rankomis.
Kiti periodinės lentelės atstovai dabar atrodo perspektyvesni ir efektyvesni (energijos grąžos skaičiai skliausteliuose):
- Galio arsenido GaAs (kristalinis 25.1).
- Indžio fosfitas InP (21,9).
- Indžio fosfatas su galiu + galio arsenidas + germanis GaInP + GaAs + Ge (32).
Apsvarstykite, kad saulės skydelis pasauliečio akimis turėtų būti kaip puslaidininkinė plokštė (silicis ir tt), kurios kiekviena pusė yra teigiamas ir neigiamas elektrodas.
Veikiant saulės šviesai, dėl cheminės fotosintezės plokštės elektroduose susidaro elektriniai potencialai. Atrodytų, viskas paprasta. Belieka tik prijungti laidus prie apkrovos ir naudoti elektros energiją. Tačiau iš tikrųjų viskas yra šiek tiek kitaip.
Saulės baterijų efektyvumas
Pasiekti aukštą efektyvumo lygį naudojant saulės baterijas yra labai sunku. Ypač kai saulės baterija gaminama rankomis, o energijos bandoma gauti viso namo buitinėms reikmėms ar vasarnamio buitinėms reikmėms.
Tokia pramoninė buitinė instaliacija generuoja 150 vatų galios esant 12 voltų tinklo įtampai. Tiesa, deklaruojama galia garantuojama esant visiškai atviram saulėtam dangui.
Norint gauti maksimalų saulės energijos generatoriaus efektyvumą, būtina nuolat nustatyti ir tiksliai suderinti apkrovos varžą.
Čia, nedalyvaujant technologiškai pažangiems elektroniniams prietaisams – valdymo valdikliams, tai yra būtina. O pasidaryti tokį valdiklį savo rankomis yra sudėtinga užduotis.
Fotovoltiniai elementai, kurių pagrindu pastatyta saulės kolektorių struktūra, pasižymi temperatūros nestabilumu. Naudojimo praktika rodo, kad fotoelementų našumas smarkiai sumažėjo dėl jų paviršiaus temperatūros padidėjimo.
Taigi yra kita, ne mažiau sunki užduotis. Jo sprendimui reikia naudoti saulės šviesą be šilumos. Padaryti kažką panašaus amatininkų sąlygomis atrodo beviltiška idėja.
Ir daugiau alternatyvios energijos trūkumų:
- didelių baterijų plokščių išdėstymo vietų poreikis;
- įrenginio neveiklumas tamsoje;
- nuodingų medžiagų (švino, galio, arseno ir kt.) buvimas akumuliatoriaus komponentų sudėtyje;
- didelės veiklos sąnaudos.
Tačiau profesionali saulės energijos generatorių gamyba nuolat auga. Jau yra bent penkios įmonės, kurios pasiruošusios pasiūlyti įrengti modernias konstrukcijas, tarp jų ir skirtas gyvenamajam nekilnojamajam turtui:
Saulės energija namuose savo rankomis
Privataus namų ūkio poreikiams tinkamos saulės baterijų pagrindu pagamintos baterijos „pasidaryk pats“ gamyba atrodo realus dalykas tik kuklių projektų rėmuose.
Pavyzdžiui, savo rankomis pasigaminti saulės bateriją, kad būtų galima įkrauti nedidelę bateriją, kurios energija naudojama dviem ar trims mažos galios (6–12 voltų) lemputėms maitinti.
Pagal tokius projektus daromi įrenginiai, kurie generuoja ne didesnę kaip 20 voltų įtampą esant ne didesnei nei 1 A srovei. Panagrinėkime vieną iš galimų variantų, kaip sukurti panašių charakteristikų saulės bateriją.
Norėdami įgyvendinti projektą, jums reikės:
- Silicio fotoelementų plokštelės.
- Elektrinis lituoklis.
- Litavimo skarda.
- Etanolis.
- Pušies kanifolija litavimui.
- Elektriko įrankis.
- Pagalbiniai elektroniniai komponentai ir moduliai.
Paruoštos detalės namų (šalies) saulės baterijų surinkimui. Kiekvienas elementas yra individualus energijos šaltinis. Juos reikia derinti
Fotoelementų (silicio) plokštes lengviausia įsigyti paruoštas, pavyzdžiui, „Aliexpress“. Yra gana tinkami įvairių dydžių dizainai, parduodami už prieinamą kainą.
Elektriko, su elektronika susipažinusio asmens, įrankis, kaip taisyklė, yra prieinamas pagal numatytuosius nustatymus. Iš pagalbinės įrangos jums reikės akumuliatoriaus įkrovos reguliatoriaus, keitiklio.
Saulės baterijos surinkimas: žingsnis po žingsnio instrukcijos
Žingsnis po žingsnio saulės kolektorių generatoriaus surinkimas atrodo maždaug taip:
- Atskirų plokščių su fotoelementais litavimas į vieną saulės bateriją.
- Surinktos baterijos veikimo patikrinimas matavimo prietaisu.
- Plokščių klojimas apsauginės konstrukcijos viduje.
- Surinktos baterijos prijungimas per įkrovimo valdiklį prie akumuliatoriaus.
- Akumuliatoriaus energijos konvertavimas į reikiamą įtampą.
Atskirų plokščių litavimas į vieną bateriją yra kruopštus darbas, reikalaujantis litavimo įgūdžių ir atidumo. Surinkėjo veiksmų sudėtingumą lemia trapi silicio plokštelių konstrukcija.
Litavimas ant plokščių atliekamas atsargiai tinkamos galios lituokliu, antgalį pagalandus 45 laipsnių kampu, naudojant aukštos kokybės lituoklį
Litavimo taškai turi būti iš anksto apdoroti etilo alkoholiu. Lituoti rekomenduojama naudojant kuo mažiau kanifolijos ir alavo.
Baigę litavimą, turite patikrinti konstrukcijos veikimą. Ši procedūra atliekama įprastu būdu, naudojant matavimo prietaisą – testerį (rodiklį, elektroninį).
„Pasidaryk pats“ saulės baterijos veikimo patikrinimas naudojant įprastą skaitmeninį įtampą, srovę, varžą matuojantį prietaisą
Išvesties laiduose išėjimo įtampa ir srovė matuojami didžiausio ir mažiausio tinklelio apšvietimo sąlygomis. Kokybiškai sulitavus visas plokštes ir be defektų, rezultatas dažniausiai būna teigiamas.
Akumuliatoriaus įkrovimo valdiklis
Saulės energijos instaliacija taps patikimesnė ir saugesnė, jei į jos grandinę bus įtrauktas akumuliatoriaus įkrovimo (iškrovimo) valdiklis. Šį įrenginį galima nusipirkti jau paruoštą.
Bet jei turite įgūdžių elektronikos srityje ir trokštate tobulėti, įkrovimo valdiklį nėra sunku padaryti savo rankomis. Norėdami sužinoti, galite paaiškinti: buvo sukurti dviejų tipų tokie įrenginiai:
- PWM (impulso pločio moduliacija).
- MPPT (maksimalaus galios taško sekimas).
Išvertus į rusų kalbą, pirmojo tipo įrenginiai veikia pagal impulso pločio moduliavimo principus. Antrojo tipo įrenginiai buvo sukurti taip vadinamam maksimalios galios taško skaičiavimui.
Bet kokiu atveju abi grandinės yra surenkamos ant klasikinio elemento pagrindo, vienintelis skirtumas yra tas, kad antrieji įrenginiai išsiskiria sudėtingesniais grandinės sprendimais. Į sistemą įtraukti įkrovimo valdikliai:
Klasikinė blokinė įkrovimo valdiklio įtraukimo schema: 1 - saulės baterija; 2 - akumuliatoriaus įkrovimo/iškrovimo valdiklis; 3 - baterija; 4 - įtampos keitiklis 12/220V; 5 - apkrovos lemputė
Pagrindinė saulės elektrinės akumuliatoriaus įkrovimo valdiklio užduotis – stebėti įtampos lygį akumuliatoriaus gnybtuose. Neleisti įtampai peržengti ribų, kai pažeidžiamos akumuliatoriaus veikimo sąlygos.
Dėl valdiklio buvimo akumuliatoriaus veikimo laikas išlieka stabilus. Žinoma, be to, prietaisas kontroliuoja temperatūrą ir kitus parametrus, užtikrindamas akumuliatoriaus ir visos sistemos saugumą.
Norėdami savo rankomis surinkti MPPT valdiklį, galite imtis daugybės grandinės sprendimų. Nėra jokių problemų ieškant grandinių, tereikia pateikti atitinkamą užklausą paieškos sistemoje.
Pavyzdžiui, galite surinkti valdiklį pagal tokią struktūrinę schemą, iš pirmo žvilgsnio paprasta:
Remiantis šia blokine schema, pagal MPPT technologijos tipą surenkamas gana efektyvus ir patikimas akumuliatoriaus įkrovos valdymo įrenginys.
Tačiau buitiniams tikslams visiškai pakanka paprasčiausio PWM valdiklio, nes paprastai masyvios saulės baterijos nenaudojamos buitinėse elektrinėse. MPPT tipo valdiklių būdingas bruožas yra būtent darbas su didelės galios plokštėmis.
Esant mažoms galioms, jie nepateisina savo grandinės sudėtingumo. Vartotojui tokių įrenginių įsigijimas virsta bereikalingomis išlaidomis. Todėl logiška rekomenduoti paprastą PWM įrenginį namams, surinktą savo rankomis, pavyzdžiui, pagal šią schemą:
Paprasto PWM valdiklio, skirto saulės kolektorius namuose, schema. Veikia su 17 voltų skydelio išėjimu ir įprastu automobilio akumuliatoriumi
Saulės baterija: inverterio grandinė
Energija, gauta iš saulės, kaupiama. Namuose energijai kaupti dažniausiai naudojamas standartinis automobilio akumuliatorius (arba keli akumuliatoriai).
Akumuliatoriaus įtampos ir srovės pakanka maitinti mažos galios buitinius prietaisus, kurių vardinė įtampa yra 12 (24) voltų. Tačiau ši parinktis ne visada tinka.
Todėl be surenkamos konstrukcijos prijungiamas inverteris – įrenginys, paverčiantis akumuliatoriaus įtampą į kintamąją 127/220 voltų įtampą, tinkančią maitinti buitinius prietaisus ar buitinę įrangą.
Lengva rasti tinkamą keitiklio grandinę. Yra daug idėjų šia tema. Tradiciškai keitiklio grandinę sudaro šie komponentai:
- puslaidininkinė saulės baterija,
- SG3524 tipo integrinis grandynas (įkrovos reguliatorius),
- baterija,
- MOSFET valdymo IC,
- maitinimo MOSFET,
- transformatorius.
Reguliatoriaus, suporuoto su keitikliu, blokinė schema atrodo maždaug taip:
Akumuliatoriaus įtampos reguliatoriaus, sujungto su saulės elektrinės įtampos keitikliu, blokinė schema
Apsauginė saulės baterijos konstrukcija
Iš trapių silicio plokštelių surinkta saulės baterija turi būti papildomai apsaugota nuo išorinių poveikių. Apsauginis dėklas pagamintas iš skaidrios medžiagos, kurią lengva valyti.
Poliuretano arba aliuminio rėmo kampai ir skaidrus organinis stiklas yra tinkami. Nėra prasmės aiškinti apsauginio dėklo surinkimo subtilybių. Tai paprasčiausias surinkimas, surenkamas rankomis, naudojant buitinių įrankių rinkinį.
Mano nuomone, saulės baterijos yra ateitis, bet šiuo metu jos dar nėra pakankamai „paruoštos“ masiniam naudojimui, tai kaip pirmieji kompiuteriai, kurie užėmė daug vietos ir nebuvo tokie efektyvūs kaip bet kuris, pats pigiausias išmanusis telefonas dabar. Todėl reikia laiko „pritaikyti“ šią maitinimo sistemą masinei gamybai, kad ji neužimtų tiek vietos ir veiktų net naktį.
Nebloga idėja naudoti alternatyvią energiją, kartu su vėjo turbinomis ir generatoriais, naudojantys termoelektrinius reiškinius. Tai nekenksminga aplinkai. Tokia elektrinė atsiperka per 1-2 metus. Kai elektra nutrūksta, visiškai įmanoma rasti pakaitalą tokio prietaiso pavidalu.
Kalbant apie alternatyvią energiją, ateityje, kad ir ką sakytume, planetoje greitai pritrūks angliavandenių, neliks naftos kompanijų ir pan., todėl laikas pradėti pereiti prie alternatyvios energijos, nors ji vis dar brangi, bet pabaigoje vis tiek sutaupysite laikui bėgant!
Europoje saulės energijos naudojimas elektros energijai gaminti žinomas jau kelis dešimtmečius. Žinomiausias pavyzdys yra Izraelis, kur vykdoma vyriausybės programa. Valstybė visus aprūpina saulės baterijomis, kurių energija naudojama ne tik asmeniniams poreikiams, bet ir parduodama valstybei. Įrangos ir montavimo darbų kaina skaičiuojama lygiomis dalimis arba grąžinama tiekiama energija.
Straipsnyje trūksta vieno svarbaus dalyko – finansinių skaičiavimų. Kiek kainuos šis įrengimas?
Vienu metu skaičiavau, kiek kainuoja „saulės elektrinė“ su visa reikalinga įranga: inverteriu (nuolatinę srovę paverčiančiu į kintamąją srovę, kuri valdo daugumą buitinės technikos), pakankamu kiekiu baterijų ir t.t. Visi komponentai yra išskirtinai vietinės gamybos (kiti yra daug kartų brangesni).
Taigi projektas neapsimoka. Iš viso nuo žodžio. Baterijos veikimo laikas yra apie 10 metų. Už įrangos pirkimą ir montavimą teks mokėti net už 15 (!) Elektros naudojimo metų (net jei atsižvelgsite į tai, kad kWh pabrangsta 15% kas pusmetį).
Pigi energija: „pasidaryk pats“ saulės baterija
Saulės baterija privataus namo ar kaimo namo poreikiams. Saulės baterijos gaminimas savo rankomis - tikri ir nerealūs projektai
Kaip išsirinkti saulės valdiklį? DIY saulės valdiklis
Perėjimas prie alternatyvių energijos šaltinių vyksta jau nemažai metų, apimantis įvairias sritis. Nepaisant nemokamos energijos gavimo koncepcijos patrauklumo, praktiškai tai nėra lengva įgyvendinti. Yra ir techninių, ir finansinių sunkumų. Nepaisant to, nedidelės apimties projektų atveju alternatyvus energijos tiekimas pasiteisina. Pavyzdžiui, saulės valdiklis leidžia naudoti nemokamą elektros prietaisų galią net namuose. Šis komponentas reguliuoja akumuliatoriaus veikimą, leidžiantį optimaliai išleisti generuojamą įkrovą.
Į kokius valdiklio parametrus reikia atsižvelgti?
Visų pirma, turėtumėte vadovautis bendra galia ir įvesties įtampa sistemoje, pagal kurią pasirinktas valdiklis. Tai yra, tai yra akumuliatoriaus arba baterijų rinkinio galia, kuri neturėtų viršyti sistemos įtampos ir valdymo įrenginio išėjimo srovės vertės. Be to, saulės baterijos valdiklis parenkamas pagal išsikrovusio akumuliatoriaus įtampą. Be to, padidėjus saulės aktyvumui, reikėtų numatyti 20 % įtampos skirtumą.
Taip pat valdiklis apskaičiuojamas pagal įvesties įtampos atitiktį. Ši vertė yra griežtai reglamentuota tiems patiems anomalinio radiacijos aktyvumo atvejams. Rinkoje saulės baterijos valdiklis pateikiamas įvairiomis formomis, kurių kiekviena reiškia savo specifiką, kad būtų galima įvertinti aprašytas charakteristikas.
PWM valdiklių pasirinkimo ypatybės
Šio tipo valdymo įtaiso pasirinkimas išsiskiria paprastu požiūriu – būsimam vartotojui reikia nuspręsti tik dėl optimalių trumpojo jungimo srovės rodiklių naudojamame modulyje. Taip pat turėtų būti šiek tiek marža. Pavyzdžiui, jei 100 W saulės generatorius veikia stabiliai esant 6,7 A trumpojo jungimo srovei, tada valdiklio vardinė srovė turėtų būti apie 7,5 A.
Kartais atsižvelgiama ir į iškrovos srovę. Ypač svarbu į tai atsižvelgti dirbant valdiklius su apkrovos valdymo funkcija. Šiuo atveju saulės baterijos valdiklis pasirenkamas taip, kad iškrovos srovė neviršytų panašios vardinės vertės valdymo įrenginyje.
MPPT valdiklių pasirinkimo ypatybės
Šio tipo valdikliai parenkami pagal galios kriterijų. Taigi, jei maksimali įrenginio srovė yra 50 A, o sistema optimaliai veikia esant 48 V įtampai, tai maksimali valdiklio galia bus apie 2900 W, atsižvelgiant į draudimo potencialo pridėjimą. Ir čia svarbus kitas aspektas. Faktas yra tas, kad saulės generatorių įtampa gali sumažėti jų iškrovos atvejais. Atitinkamai, galia taip pat gali sumažėti reikšminga procento dalimi. Tačiau tai nereiškia, kad galite atsižvelgti į paties valdiklio veikimą – jo galios potencialas turėtų tiksliai atitikti ribines vertes.
Be to, sprendžiant, kaip pasirinkti MPPT saulės valdiklį, reikėtų atsižvelgti ir į skleidžiamos spinduliuotės ypatybes. Žemės paviršiuje saulės šviesos intensyvumas dar 20% padidina akumuliatorių infrastruktūros talpą. Tokie reiškiniai negali būti vadinami taisykle, tačiau net ir kaip nelaimingą atsitikimą, į juos reikėtų atsižvelgti apskaičiuojant valdiklio galią.
Kaip patiems pasidaryti valdiklį?
Įprasta naminio valdiklio versija apima nedidelį elementų rinkinį. Tarp jų bus tranzistorius, galintis atlaikyti iki 49 A srovę, relė-reguliatorius iš automobilio, 120 kOhm rezistorius ir diodinis elementas. Tada relė prijungiama prie akumuliatoriaus, o tada laidas praeina per rezistorių iki tranzistoriaus vartų. Relės reguliatoriaus veikimo metu teigiamas signalas turėtų atrakinti sklendę, o srovė iš saulės šviesos modulio pateks per tranzistoriaus kojeles į akumuliatorių.
Jei „pasidaryk pats“ universalus saulės baterijos valdiklis yra pagamintas tikintis, kad bus išvengta savaiminio sukauptos energijos suvartojimo, tada integracija į diodų sistemą bus privaloma. Naktį jis sukurs saulės skydelio foninį apšvietimą, pašalindamas papildomą modulio energijos suvartojimą.
Ar galima apsieiti be saulės kolektoriaus?
Prieš atsakydami į šį klausimą, turite prisiminti, kokia yra bendra valdiklio, kaip saulės modulio dalies, funkcija. Su juo savininkas gali autonomiškai valdyti akumuliatoriaus įkrovimo procesą naudodamas šviesos energiją. Jei nėra valdiklio, energijos pripildymo procesas gali vykti iki to momento, kai elektrolitas užvirs. Tai yra, neįmanoma išsiversti be saulės baterijos ir baterijos sąveikos valdymo priemonių. Kitas dalykas, kad saulės baterijos valdiklį galima pakeisti voltmetru. Kai aptinkamos didžiausios įkrovos ir įtampos vertės, vartotojas gali savarankiškai sustabdyti procesą, atjungdamas akumuliatorių. Šis metodas, žinoma, yra nepatogus, palyginti su automatiniu valdymu, tačiau retai naudojant sistemą jis gali pasiteisinti.
Išvada
Šiandien daugelis įmonių užsiima saulės valdiklių ir kitų tokių modulių komponentų gamyba. Šis segmentas nebelaikomas izoliuotu ir specifiniu. Rinkoje tokius komponentus galima įsigyti už 10-15 tūkstančių rublių ir jie yra geros kokybės. Žinoma, namuose pagamintas saulės baterijos valdiklis, naudojant biudžetinius rezistorius ir automobilių elektrotechnikos dalis, kainuos daug kartų pigiau, tačiau vargu ar jis gali garantuoti tinkamą patikimumo lygį. O stabilumo ir saugumo momentas ypač svarbus veikiant saulės kolektoriams, jau nekalbant apie bateriją. Jei saulės modulyje bus sėkmingai sumontuotas kokybiškas valdiklis, savininkas galės tikėtis automatinio elektros kaupimosi be reikalo kištis į gamybos procesą.
Kaip išsirinkti saulės valdiklį? DIY saulės valdiklis
Straipsnis skirtas saulės baterijų valdikliams. Atsižvelgiama į šio įrenginio pasirinkimo niuansus, taip pat rekomendacijas dėl savarankiškos gamybos.
„Pasidaryk pats“ saulės įkrovimo valdiklis
Energijai, gaunamai iš vėjo turbinų ir saulės baterijų, kaupti naudojamos baterijos (dažniausiai 12V). Kai akumuliatorius įkraunamas, įkrovimo valdiklis perjungia maitinimo šaltinį iš akumuliatoriaus į apkrovos balastą. Visa toliau pateikta medžiaga yra nemokamas Mike'o Daviso puslapio anglų kalba vertimas apie naują ir patobulintą įkrovimo valdiklį, sukurtą aplink 555 serijos laikmatį. Šis projektas laimėjo pirmąją vietą „Utility“ konkurse (555 kategorijos dizaino konkursas)!
„Pasidaryk pats“ saulės įkrovimo valdiklis
Mike'as Davisas kalba.
Nauja akumuliatoriaus įkrovimo valdiklio grandinė
Akumuliatoriaus įkrovimo valdiklis yra neatsiejama bet kurios vėjo ar saulės sistemos dalis. Jis stebi akumuliatoriaus įtampą, išjungia akumuliatorių įkrovimą, kai jie yra visiškai įkrauti (įkrovimas patenka į manekeno apkrovą - balastą) ir sujungia jas, kai pasiekia iš anksto nustatytą išsikrovimo lygį. Tai naujas, patobulintas įkrovimo valdiklio įgyvendinimas, pagrįstas 555 serijos skaitmenine mikroschema.
Pradinis įkrovimo valdiklio diegimas lauke buvo naudojamas daugelį metų, o daugelis žmonių visame pasaulyje jį atkartojo (šią valdiklio versiją galite rasti savadarbio vėjo turbinos puslapyje).
Bėda ta, kad žmonėms, neturintiems patirties su elektronika, sunku ją pagaminti ir priversti ją veikti (schema gana sudėtinga ir paini pradedantiesiems elektronikoje, be to, buvo problemų ieškant reikalingų dalių). Todėl išsikėliau sau tikslą labai supaprastinti įkrovimo valdiklio grandinę, jei įmanoma, padaryti ją vienoje lustoje ir sumažinti kitų komponentų skaičių. Vienas mano draugas pasiūlė visas analogines grandines pakeisti mikrovaldikliu. Tačiau norintiems pagaminti tokį įkrovos valdiklį būtų per sunku.
Čia yra mano originali įkrovimo valdiklio grandinė (100% grandinė). Įkrovimo valdiklio grandinės šerdį sudaro įtampos daliklis, du lygintuvai ir SR apverstas. Iš pradžių norėjau jį pakeisti su LM339 Quad lyginamuoju IC. Kurį laiką bandžiau įgyvendinti šią idėją, netgi pasidariau bandomąsias versijas, tačiau kilo problemų, dėl kurių projektą kuriam laikui atidėjau ir dirbau prie kitų dalykų.
NE555 laikmačio blokinė schema. Per tą laiką dirbau su PWM siurblio variklio valdikliu, kuriame greičio reguliatorius naudoja 555 serijos laikmačio lustą. Žiūrėdamas į 555 serijos lusto vidinės struktūros brėžinį, nustebau, kaip jis panašus į mano pradinę įkrovimo valdiklio grandinę. Staiga supratau, kad naudojant 555 serijos lustą, galiu perdaryti įkrovimo valdiklio grandinę, ją labai supaprastinti ir sumažinti dalių skaičių.
Mano originali įkrovimo valdiklio grandinė su paryškintomis sekcijomis.
NE555 laikmačio lusto blokinė schema.
Palyginkite šias diagramas ir taip pat galite pamatyti panašumus tarp mano pradinės įkrovimo valdiklio grandinės ir NE555 laikmačio blokinės diagramos. Spalvoti langeliai žymi panašias dalis. 555 serijos laikmatis gali pakeisti 7 komponentus originalioje grandinėje ir tai padaryti daug lengviau. Tai labai netradicinis 555 lusto naudojimas, nes aš jo nenaudosiu kaip laikmačio.
Norėdami tęsti, spustelėkite mygtuką su skaičiumi 2
Atnaujinto akumuliatoriaus įkrovimo valdiklio gamyba ir testavimas
Pradėjau dirbti ir per labai trumpą laiką sukūriau darbinį maketą. Pavyko iš pirmo karto, o tai man retai pasitaiko (diegdamas beveik visada klystu).
Čia yra naujojo įkrovimo valdiklio diagrama (viso dydžio diagrama).
Naudojau tik įprastus komponentus. NE555 yra bene populiariausias lustas radijo elektronikos istorijoje. Kasmet jų buvo pagaminama milijardai. Tranzistorius gali būti 2N2222, NTE123, 2N3904 arba kitos panašios bendros paskirties (mažas NPN tranzistorius). MOSFET yra IRF540 arba panašus. Iš kitų projektų turiu daug IRF540, todėl panaudojau vieną iš jų, o ne pirkau kitą. Naudokite tai, ką galite rasti.
Visi rezistoriai yra 1/8W. 1/4W ar didesni rezistoriai gali juos pakeisti, jei neturite 1/8W rezistorių. Du reguliuojamus rezistorius R1 ir R2 (10K tikslumo kintamieji rezistoriai) naudojau, nes jau turėjau po ranka. Bet koks įvertinimas nuo 10 000 iki 100 000 turėtų veikti gerai, 10 % tolerancijos pakanka visiems pasyviems komponentams. Grandinei nereikia tikslių dalių.
Atnaujinti. Aukščiau pateiktą grandinę pakeičiau pridėdamas papildomų rezistorių R8 ir R9. Šie 330 omų rezistoriai nereikalingi, kad grandinė veiktų, tačiau jie padės apsaugoti ją nuo atsitiktinių trumpųjų jungimų (pvz., paspaudus mygtukus). Pradinis išdėstymas buvo sąmoningai minimalistinis.
Relė. Naudojau automobilių reles, kurių galia yra 40 amperų. Juos labai lengva rasti. Pridedu relę, kad būtų lengviau prijungti. 40 amperų gali atrodyti per daug, tačiau ateityje tai leis jums plėstis. Galite pradėti nuo vienos mažos saulės baterijos ir tada pridėti keletą, vėliau vėjo malūną ir didesnį akumuliatorių banką. Visos kitos dalys yra išvardytos žemiau.
Įkrovimo valdiklio dalių sąrašas
IC1 - 7805 - 5 voltų įtampos reguliatorius
R3, R4, R5 – 1K omų 1/8W 10 %
IC2 - NE555 - laikmatis
R6 – 330 omų 1/8 W 10 %
PB1, PB2 - mygtukai be fiksavimo
R7 – 100 omų 1/8 W 10 %
LED1 - žalias šviesos diodas
Q1 - 2N2222 arba panašus NPN tranzistorius
LED2 - geltonas šviesos diodas
Q2 – IRF540 arba panašus maitinimo MOSFET
RLY1 – 40 Amperų SPDT automobilių relės
C1 – 0,33uF 35V 10 %
D1 – 1N4001 arba lygiavertis
C2 – 0,1 uF 35 V 10 %
R1, R2 - 10K - kelių apsisukimų potenciometrai
R8 -R9 – papildomi 330 omų 1/2 W rezistoriai (žr. tekstą)
Darbinis išdėstymas. Maketas bandymams lauke suveikė pirmą kartą.
Pastaba Aš pasirinkau naudoti 78L05 5 voltų reguliatoriaus versiją mažame TO-92 pakete, tokio pat dydžio kaip 2N2222 tranzistorius. Tai mažas juodas stačiakampis viršutiniame kairiajame lentos kampe. Šis sprendimas sutaupo daug vietos plokštėje, leidžia valdyti tik 100 mA, tačiau to pakanka šiai grandinei maitinti. Jei nerandate 78L05, galite naudoti 7805 versiją TO-220 pakete, kuri yra daug dažniau (tai šiek tiek padidins mokestį).
Jei sukūrėte grandinę, laikas ją nustatyti. Aš naudoju 11,9 V ir 14,9 V kaip apatinę ir viršutinę valdiklio įtampos ribas. Tai yra taškai, kur pereinama nuo baterijų įkrovimo iki iškrovimo prie manekeno apkrovos ir atvirkščiai (manomosios apkrovos reikia, jei naudojate vėjo malūną, dirbant tik su saulės baterijomis, manekeno apkrovos linija gali likti atvira).
Tikriausiai geriausias būdas nustatyti grandinę yra prijungti nuolatinės srovės maitinimo šaltinį prie akumuliatoriaus gnybtų. Nustatykite maitinimo šaltinį į 11,9 V. Išmatuokite įtampą bandymo taške 1. Bandymo taške sureguliuokite R1 įtampą, kad ji būtų kuo artimesnė 1,667 V. Dabar nustatykite į 14,9 V ir išmatuokite įtampą 2 bandymo taške, reguliuokite R2, kol įtampa bandymo taške bus kiek įmanoma artimesnė 3,333 V.
Patikrinkite įkrovimo valdiklio veikimą įvesdami į įvestį šiek tiek didesnę ir žemesnę įtampą (nuo 11,7 iki 15,1 volto). Turėtumėte išgirsti, kad relė užsidaro esant maždaug 14,9 volto ir atsidaro maždaug 11,9 volto įtampa. Mygtukais PB1, PB2 galima keisti valdiklio būseną, kai įėjimo įtampa yra tarp dviejų nustatytų taškų.
Paruoštas įkrovimo valdiklis. Po to, kai valdiklis buvo sukonfigūruotas, sumontavau jį į pusiau orą atsparų korpusą. Relė yra kairėje pusėje. Laidams prijungti naudojau didelės srovės laidą (skirtą perjungti iki 40 amperų). Taip pat įtraukiau saugiklį įvesties linijai iš saulės / vėjo turbinos.
Štai dar viena įkrovimo valdiklio nuotrauka su dangteliu. Man jame patinka tai, kad pro peršviečiamą dangtelį matau šviesos diodus ir iš pirmo žvilgsnio aišku, kokioje būsenoje yra įkrovimo valdiklis (paranku testuojant).
Šioje nuotraukoje parodytos visos jungtys valdiklio išorėje: yra jungtis akumuliatoriui plius, teigiama įvestis iš saulės baterijos arba vėjo generatoriaus, taip pat papildoma manekeno apkrova (balastas) ir trys jungtys į žemę.
Jungiant įkrovimo valdiklį, pirmiausia reikia prijungti akumuliatorių (taip elektronika gali atiduoti gaunamą energiją). Jei pirmiausia prijungiamos saulės baterijos arba vėjo generatorius, valdiklis bus nestabilios būklės.
Turiu pasakyti apie apkrovos manekeną (balastą): kai įkrovimo valdiklis pajunta, kad akumuliatoriai (baterija) yra visiškai įkrauti, jis persijungia į apkrovos manekeną (tik didelį išorinį didelės galios rezistorių bloką), kad pasirinktų vėjo turbinos išėjimą. ir laikykite jį apkrautą. Jei naudojate komercinę vėjo turbiną su įmontuota apsauga arba jei naudojate tik saulės baterijas, nereikia jokios apkrovos ir galite palikti šią liniją neprijungtą. Daugiau apie manekeno apkrovą (balastą) galite perskaityti mano vėjo turbinos puslapyje.
Štai dar vienas vaizdas iš šono: įkrovimo ir balasto mygtukai. Įkrovimo valdiklis automatiškai persijungia tarp įkrovimo ir balasto, kai akumuliatoriaus įtampa pasiekia žemąją ir aukštąją ribas. Šie mygtukai leidžia rankiniu būdu perjungti įkrovimo valdiklį tarp dviejų būsenų.
Čia yra naujojo įkrovimo valdiklio bandymo nuotrauka. Viena iš mano pagamintų 60 vatų saulės baterijų buvo sumontuota ne mano dirbtuvėje ir naudojama įkrauti gilaus ciklo baterijas su nauju įkrovimo valdikliu. Viskas veikė puikiai. Įkrovimo valdiklis, kai baterija buvo visiškai įkrauta, persijungė į balastą.
Štai testo nuotrauka iš arti. Voltmetras rodo 12,64 voltų akumuliatoriuje, o tai iš esmės yra visiškai įkrauta baterija. Saulės masyvo įkrovimas užtruko tik trumpą laiką, o įkrovos valdiklis persijungė į balastą. Vienintelė problema, kurią turėjau bandymo metu, buvo ta, kad ryškioje saulės šviesoje buvo sunku pamatyti, kuris iš šviesos diodų dega.
Tipinės saulės ir vėjo jėgainių sistemos schema (viso dydžio diagrama). Vienu metu galima prijungti kelias saulės baterijas ir/arba vėjo jėgaines. Srovės šaltiniai gali būti prijungti lygiagrečiai. Kiekviena saulės baterija ar vėjo generatorius turi turėti savo blokavimo diodą. Čia yra tipinės sistemos su vėjo turbina ir dviem saulės baterijomis, maitinančiomis įkrovimo valdiklį, schema. Paprastai kintamosios srovės keitiklis yra įtrauktas į sistemą, kad būtų tiekiamas kintamosios srovės maitinimas apkrovai.
Žmonės man rašo ir klausia, kam reikalingas įkrovimo valdiklis ir baterija. Kodėl tiesiog neprijungus saulės baterijų ar vėjo malūno tiesiai prie keitiklio ir nepanaudojus jų gaminamos srovės? Na, reikalas tas, kad saulė ne visada šviečia ir ne visada pučia vėjas, o žmonėms visada reikia energijos. Baterijos leidžia jį naudoti, kai reikia.
Atnaujinti. Mano draugas Jasonas Markhamas sukūrė šio projekto PCB išdėstymą.
Atnaujinti. Žmonės manęs klausia, ar šį įkrovimo valdiklį galima naudoti su 24 voltų sistemomis ir kokių modifikacijų reikėtų tai padaryti. Grandinė turėtų normaliai veikti 24 voltų sistemose. Relę reikės pakeisti 24 V ritės įtampai, o valdiklį reikės iš naujo sukalibruoti, kad atitiktų naujas aukštesnes ir žemas aukštesnės akumuliatoriaus įtampos ribas. 7805 įtampos reguliatorius sukurtas veikti iki 35 voltų įėjimo įtampos, todėl nereikia jokių kitų grandinės pakeitimų.
Atnaujinti. Siekdamas sukurti kompaktišką, tvarkingą ir nešiojamą saulės energijos sistemą, įkrovimo valdiklį sumontavau ant akumuliatoriaus bloko viršaus. Taip pat ant dėžutės sumontavau srovės keitiklį – pramoninio maitinimo baterijų dėžutę.
Štai dar viena sąrankos nuotrauka. Čia yra cigarečių žiebtuvėlis, skirtas maitinti 12 V apkrovą. Tai pilna saulės energijos sistema vienoje mažoje (bet sunkioje) pakuotėje, tereikia įjungti saulės kolektorių.
Įkrovimo valdiklis sumontuotas ant naujos baterijos. Gavau savo seną akumuliatorių banką beveik nemokamai, bet jis buvo labai sunkus ir nepatogus. Pagaliau nusipirkau vieną didelę bateriją, maždaug tokio pat dydžio ir svorio kaip automobilio akumuliatorius (tai gilaus ciklo konstrukcija), puikiai tinka saulės/vėjo sistemoms. Jo galia yra maždaug tokia pati kaip mano senojo akumuliatoriaus baterija, bet daug mažesnė ir lengvesnė. Kainavo apie 200$, bet mano nugara visada už tai padėkos, nes nebereikės kelti seno 14 baterijų banko.
Atnaujinti. Šis įkrovimo valdiklio dizainas, pagrįstas 555 serijos lustu, laimėjo pirmąją vietą Utility konkurse, kategorijoje 555 dizaino konkursas. Yahoo!
„Pasidaryk pats“ saulės įkrovimo valdiklis
„Pasidaryk pats“ saulės baterijų įkrovimo valdiklis Vėjo turbinų ir saulės baterijų gaunamai energijai kaupti naudojami akumuliatoriai (dažniausiai 12V). Kada
Saulės baterijos įkrovimo valdiklio grandinė yra pagrįsta lustu, kuris yra pagrindinis viso įrenginio elementas. Lustas yra pagrindinė valdiklio dalis, o pats valdiklis yra pagrindinis saulės sistemos elementas. Šis įrenginys stebi viso įrenginio veikimą, taip pat valdo baterijos įkrovimą iš saulės baterijų.
Esant maksimaliam akumuliatoriaus įkrovimui, valdiklis reguliuos srovės tiekimą į jį, sumažindamas iki reikiamo dydžio, kad kompensuotų savaiminį įrenginio išsikrovimą. Jei baterija visiškai išsikrovusi, valdiklis išjungs bet kokią įeinančią įrenginio apkrovą.
Šio įrenginio poreikį galima sumažinti iki šių punktų:
- Akumuliatoriaus įkrovimas yra daugiapakopis;
- Įjungimo / išjungimo akumuliatoriaus reguliavimas kraunant / iškraunant įrenginį;
- Akumuliatoriaus prijungimas maksimaliu įkrovimu;
- Įkrovimo iš fotoelementų prijungimas automatiniu režimu.
Akumuliatoriaus įkrovimo valdiklis saulės įrenginiams yra svarbus, nes visų jo funkcijų atlikimas geros būklės labai padidina įmontuoto akumuliatoriaus tarnavimo laiką.
Valdiklio veikimo schema
Nesant saulės šviesos ant konstrukcijos fotoelementų, jis veikia miego režimu. Kai ant elementų atsiranda spinduliai, valdiklis vis dar veikia miego režimu. Jis įsijungia tik tada, kai sukaupta saulės energija pasiekia 10 V įtampą elektros ekvivalentu.
Kai tik įtampa pasieks šį indikatorių, prietaisas įsijungs ir per Schottky diodą pradės tiekti srovę į akumuliatorių.
Akumuliatoriaus įkrovimo procesas šiuo režimu tęsis tol, kol valdiklio gaunama įtampa pasieks 14 V.
- skaitytojų dėmesį kviečia fotovoltinių sistemų įkrovimo valdiklis, kurio įkrovimo srovė yra iki 8A, o akumuliatoriaus įtampa 12 V. Valdiklis optimizuoja įkrovimo procesą, neleidžia akumuliatoriams perkrauti esant įvairiam apšvietimui ir skydelio temperatūrai .
Saulės įkrovos valdiklis yra galimų komponentų, kurių bendra kaina mažesnė nei 3 USD (mažiau nei 200 rublių). Keletas įrenginių eksploatuojami 6 mėnesius su plokštėmis, kurių maksimali galia nuo 40 iki 100 vatų.
Įvadas
Nepaisant saulės energijos idėjos patrauklumo, realus jos įgyvendinimas tiekiant energiją kaimo ir kaimo namams sąlyginai yra pelningas tik Krasnodaro teritorijos platumose ir į pietus. Tačiau entuziastai perka saulės baterijas, kurių maksimali galia siekia 40–100 vatų, ir bando naudoti jų pagrindu sukurtas sistemas kaip atsarginį avarinio apšvietimo ir kompiuterinės įrangos maitinimo šaltinį. Paprastai šiems žmonėms rankos auga iš tinkamos vietos ir išmano praktinę elektroniką. Būtent jiems buvo parengtas šis straipsnis.
Įrenginio schemos aprašymas
Egzistuoja modelis, kad efektyviam galios pasirinkimui valdiklio modulis turi stebėti saulės kolektorių galios ribinį tašką, ty tašką, kuriame plokštės įtampa ir srovė yra maksimali. Universalūs pramoniniai valdikliai, sekantys darbo taško padėtį ir skirti įvairioms saulės baterijų talpoms, sumontuotiems baterijose, yra gana brangūs ir pertekliniai vieno skydo veikimo atveju.
Maksimalios galios taškas ir veikimo temperatūros diapazonas yra nurodyti kokybės skydų paso duomenyse.
Projektuojant siūlomą valdiklį buvo įgyvendintos abi pagrindinės eksploatacinės užduotys – nuolatinė akumuliatoriaus priežiūra maksimalios galios taške ir darbo taško padėties temperatūros korekcija. Saulės įkrovos valdiklis, tiksliau, blokinė schema parodyta 1 paveiksle ir jame yra saulės baterijos ekvivalentas srovės šaltinio SB pavidalu su vidine varža R BH .
Jei nėra išorinio apšvietimo, R BH linkęs į begalybę, o srovė - iki nulio. Didėjant apšvietimui, R BH linkęs į nulį, o srovė - iki didžiausios, techniškai leistinos vertės. Pažiūrėkime, kaip veikia grandinė. Pradinėje būsenoje (nesant apšvietimo) kondensatorius C1 išsikrauna, lyginamojo U1 išvestyje yra "1", jungiklis S1 yra atidarytas. U op yra lygus saulės baterijos didžiausios galios taško paso vertei.
Padidėjus apšvietimui, talpa C1 bus įkraunama per saulės baterijos vidinę varžą. Kai C1 įtampa viršija etaloninę įtampą, lygintuvo išėjimo grandinėje pasirodo „O“, uždarant jungiklį S1. Talpa C1 iškrauna įkrovą per S1 į apkrovą R H, o tada procesas kartojamas. Kuo didesnis apšvietimas, tuo dažniau kartojamas aukščiau aprašytas procesas.
Tiesą sakant, mes turime relaksacijos generatorių – apšvietimo keitiklį į dažnį.
Praktinėje grandinėje srovės impulsų pasikartojimo dažnis yra keli hercai auštant ir sutemus, iki dešimčių kilohercų esant maksimaliam apšvietimui, o tai užtikrina platų valdiklio veikimo dinaminį diapazoną.
Scheminė diagrama: saulės baterijos įkrovimo valdiklis, parodytas 2 pav.
Kadangi anksčiau išsamiai išanalizavome valdiklio algoritmą, apsistosime tik prie kelių punktų.
- Garantuojama, kad grandinė veiks su 12 voltų saulės baterijomis, kurių galia nuo 40 W iki 100 W, kurių atviros grandinės įtampa ne didesnė kaip 22 V, vardinė įtampa atitinka didžiausią galios tašką 17-18 V ir vardinė srovė 2 ... 8A.
- U1-2 komparatorius suveikia, kai akumuliatoriaus įtampa viršija 14,4 volto, priverstinai apribodamas įkrovimo srovės impulsų trukmę, o tai neleidžia akumuliatoriui perkrauti.
- Komparatorius ir atskaitos įtampos šaltinis maitinami iš įrenginio išvesties, o tai garantuoja automatinį saulės baterijos įkrovimo valdiklio išsijungimą, kai baterija yra atjungta.
Schemos nustatymas
Prieš pradėdami derinimą, laikinai atidarykite palyginimo išvesties grandinę U1-2. Vietoj termistoriaus prijunkite 8,2 kΩ varžą, maždaug lygią 10 kΩ termistoriaus varžai 25 laipsnių Celsijaus temperatūroje. Jei neplanuojate naudoti didžiausios galios taško šiluminės kompensacijos arba jei atstumas nuo skydelio iki valdiklio yra didesnis nei 2 metrai, rezistorius R15, R17 ir termistorių R16 galima pašalinti nepažeidžiant grandinės veikimo. Šiuo atveju rezistorius R4 yra prijungtas prie teigiamos magistralės.
Reguliavimo operacijos atliekamos tokia seka:
- Prie valdiklio išvesties prijunkite nedidelės talpos, pavyzdžiui, 7 Ah, įkraunamą bateriją, įkraunamą apie 50-60% iš nepertraukiamo maitinimo šaltinio. Paprastai tokios baterijos yra meistro arsenale.
- Patikrinkite, ar nėra 8 V etaloninės įtampos.
- Prie valdiklio įvesties per 5 omų varžą prijunkite reguliuojamą 10-24 V įtampos šaltinį, kurio srovė yra iki 2 A, imituojant saulės baterijos prijungimą.
- Lėtai didindami įtampą, stebėkite lyginamojo U1-1 išvestį. Jei įtampa lygi skydo vardinei įtampai, pavyzdžiui, 17,2 V, su kuria jis bus naudojamas saulės energijos įkrovos valdiklis, U1-1 išėjimas vis tiek bus didelio potencialo, reguliuokite R5, kol atsiras savaiminis virpesys.
- Be to, valdydami kondensatoriaus C1 įtampą ir didindami įėjimo įtampą, užtikriname, kad kondensatoriaus C1 įtampa išliks nepakitusi ir lygi saulės kolektorių vardinei įtampai. Naudodami osciloskopą patikrinkite, ar bangos forma prie G3 nutekėjimo yra artima parodytai 3 paveiksle.
- Baterijos įtampa pradės kilti. Kai jis pasiekia 14,5 V, nustokite derinti, atjunkite akumuliatorių ir maitinimo šaltinį. Vėl prijunkite lygintuvo išvestį U1-2 prie grandinės elementų.
- Prijunkite akumuliatorių ir maitinimo šaltinį. Jeigu pasikeitė impulsų forma ir smarkiai sumažėjo įkrovimo srovė, reguliuokite R10 tol, kol pasikeis įkrovimo srovės ribos įtampa ant kraunamo akumuliatoriaus 14,4 V. Šiuo metu nustatymas gali būti laikomas baigtu.
Dizaino elementai
Esant didžiausiai srovės vertei, didesnei nei 3 A, tranzistoriui Q3 reikalingas šilumnešis. Žinoma, MOSFET nepraras savo veikimo be pastebimo parametrų pablogėjimo esant 100 laipsnių temperatūrai, tačiau jei norite patikimai veikiančio įrenginio, radiatorius yra būtinas.
Kaip droselis L1 naudojamas įpjovos filtro droselis iš kompiuterio maitinimo šaltinio. Induktoriaus apvijos sujungtos nuosekliai. Esant didesnei nei 5 A srovei, induktorius gali įkaisti iki 60 laipsnių, tačiau tai neturi įtakos įrenginio patikimumui.
Dėl termistoriaus charakteristikų tiesinimo klausimo
Kuriant valdiklio grandinę, buvo išnagrinėtos įvairios galimybės valdyti valdiklio darbo taško padėtį matuojant skydo temperatūrą. Viename modelyje buvo naudojama sudėtingesnė šiluminės kompensacijos grandinė, pagrįsta sumuojančiu operatyviniu stiprintuvu, kad etaloninė įtampa būtų pridėta prie termistoriaus temperatūros jutiklio išėjimo įtampos. Šis sprendimas aprašytame valdiklyje nenaudojamas, tačiau autorius mano, kad naudinga jį paminėti šiame straipsnyje.
Geriausias jutiklio išėjimo signalo tiesinimas pasiekiamas, kai termistorius įjungiamas pagal 4 pav. parodytą grandinę.
Išėjimo signalo dinaminis diapazonas susiaurėja, termistoriaus jautrumas šiuo atveju labai nepablogėja, išlieka pastovus gana dideliame temperatūros diapazone.
Pateikta efektyvaus 12V įkroviklio (saulės valdiklio) su baterijų žemos įtampos apsauga schema.
Įrenginio specifikacijos
Mažas energijos suvartojimas tuščiąja eiga
Grandinė skirta mažiems ir vidutinio dydžio švino rūgšties akumuliatoriams ir tuščiosios eigos režimu sunaudoja mažai srovės (5 mA). Tai padidina baterijų tarnavimo laiką.
Lengvai pasiekiami komponentai
Įrenginyje naudojami įprasti komponentai (ne SMD), kuriuos nesunkiai galima rasti parduotuvėse. Nieko nereikia mirksėti, tereikia voltmetro ir reguliuojamo maitinimo šaltinio grandinei nustatyti.
Naujausia įrenginio versija
Tai jau trečioji įrenginio versija, todėl dauguma klaidų ir trūkumų, buvusių ankstesnėse įkroviklio versijose, joje buvo ištaisyti.
Įtampos reguliavimas
Įrenginyje naudojamas lygiagretus įtampos reguliatorius, kad akumuliatoriaus įtampa neviršytų normos, dažniausiai 13,8 voltų.
Valdiklis atjungia akumuliatorių, jei įtampa nukrenta žemiau tam tikro taško (konfigūruojama), paprastai 10,5 volto
Dauguma saulės įkroviklių naudoja Schottky diodą, kad apsaugotų nuo baterijos nutekėjimo į saulės bateriją. Šunto įtampos reguliatorius naudojamas, kai baterija visiškai įkrauta.
Viena iš šio metodo problemų yra diodo nuostoliai ir dėl to jo šildymas. Pavyzdžiui, 100 W, 12V saulės baterija tiekia 8A į bateriją, įtampos kritimas per Schottky diodą bus 0,4V, t.y. galios išsklaidymas bus apie 3,2 vatai. Tai, pirma, nuostoliai, ir, antra, diodui reikės radiatoriaus, kad pašalintų šilumą. Bėda ta, kad nepavyks sumažinti įtampos kritimo, keli lygiagrečiai sujungti diodai sumažins srovę, bet įtampos kritimas išliks toks pat. Žemiau pateiktoje grandinėje vietoj įprastų diodų naudojami mosfetai, todėl galia prarandama tik dėl aktyvios varžos (varžiniai nuostoliai).
Palyginimui, 100 W skydelyje naudojant IRFZ48 (KP741A) mosfetus, galios nuostoliai yra tik 0,5 W (prie Q2). Tai reiškia, kad akumuliatoriams mažiau šilumos ir daugiau energijos. Kitas svarbus momentas yra tai, kad mosfetai turi teigiamą temperatūros koeficientą ir gali būti jungiami lygiagrečiai, kad sumažintų varžą įjungtoje būsenoje.
Aukščiau pateiktoje diagramoje naudojami keli nestandartiniai sprendimai.
Įkroviklis
Tarp saulės kolektorių ir apkrovos nenaudojamas joks diodas, vietoj jo yra Q2 mosfetas. Mofete esantis diodas leidžia srovei tekėti iš skydelio į apkrovą. Jei Q2 atsiranda reikšminga įtampa, tada tranzistorius Q3 įsijungia, kondensatorius C4 įkraunamas, todėl operacinės stiprintuvas U2c ir U3b įjungia Q2 MOSFET. Dabar įtampos kritimas skaičiuojamas pagal Ohmo dėsnį, t.y. I * R, ir tai yra daug mažiau nei tuo atveju, jei ten būtų diodas. Kondensatorius C4 periodiškai išsikrauna per rezistorių R7 ir Q2 užsidaro. Jei srovė teka iš skydelio, induktoriaus L1 saviindukcijos EMF iš karto sukelia Q3 atidarymą. Tai atsitinka labai dažnai (daug kartų per sekundę). Tuo atveju, kai srovė patenka į saulės kolektorių, Q2 užsidaro, o Q3 neatsidaro, nes. diodas D2 riboja induktoriaus L1 saviindukcijos EMF. Diodas D2 gali būti įvertintas 1A srove, tačiau bandymo metu paaiškėjo, kad tokia srovė pasitaiko retai.
Trimeris VR1 nustato maksimalią įtampą. Kai įtampa viršija 13,8 V, operacinis stiprintuvas U2d įjungia MOSFET Q1 ir plokštės išvestis trumpai sujungiama su žeme. Be to, U3b išjungia Q2 ir pan. skydelis atjungtas nuo apkrovos. Tai būtina, nes Q1, be saulės baterijos, trumpina apkrovą ir akumuliatorių.
N kanalų MOSFET valdymas
Mosfetams Q2 ir Q4 valdyti reikia daugiau įtampos, nei naudojama grandinėje. Norėdami tai padaryti, operacinis stiprintuvas U2 su diodų ir kondensatorių vamzdynu sukuria padidintą įtampą VH. Ši įtampa naudojama U3 maitinimui, kuri bus padidinta išėjime. U2b ir D10 krūva užtikrina 24 voltų išėjimo įtampos stabilumą. Esant tokiai įtampai, per tranzistoriaus vartų šaltinį bus ne mažesnė kaip 10 V įtampa, todėl šilumos išsklaidymas bus mažas.
Paprastai N kanalų mosfetai turi daug mažesnę varžą nei P kanalai, todėl jie buvo naudojami šioje grandinėje.
Apsauga nuo žemos įtampos
Mosfet Q4, opamp U3a su išoriniais rezistorių ir kondensatorių vamzdžiais, yra skirtas apsaugoti nuo žemos įtampos. Čia Q4 naudojamas nestandartinis. Mofeto diodas užtikrina nuolatinį srovės srautą į akumuliatorių. Kai įtampa viršija nustatytą minimumą, MOSFET yra atidarytas, todėl įkraunant bateriją galima šiek tiek nukristi įtampa, bet dar svarbiau, kad jis leidžia srovę iš akumuliatoriaus pereiti į apkrovą, jei saulės kolektorių blokas negali užtikrinti pakankamai galios. Saugiklis apsaugo nuo trumpojo jungimo apkrovos pusėje.
Žemiau pateikiami elementų ir spausdintinių plokščių išdėstymo brėžiniai.
Įrenginio sąranka
Įprastai naudojant įrenginį negalima įkišti trumpiklio J1! Nustatymui naudojamas LED D11. Norėdami konfigūruoti įrenginį, prijunkite reguliuojamą maitinimo šaltinį prie "apkrovos" gnybtų.
Apsaugos nuo žemos įtampos nustatymas
Įdėkite trumpiklį J1.
Maitinimo bloke nustatykite išėjimo įtampą iki 10,5 V.
Sukite žoliapjovės rezistorių VR2 prieš laikrodžio rodyklę, kol užsidegs LED D11.
Šiek tiek pasukite VR2 pagal laikrodžio rodyklę, kol šviesos diodas užges.
Nuimkite trumpiklį J1.
Maksimalios įtampos nustatymas
Maitinimo bloke nustatykite išėjimo įtampą iki 13,8 V.
Sukite žoliapjovės rezistorių VR1 pagal laikrodžio rodyklę, kol LED D9 užges.
Lėtai pasukite VR1 prieš laikrodžio rodyklę, kol užsidegs LED D9.
Valdiklis sukonfigūruotas. Nepamirškite nuimti trumpiklio J1!
Jei visos sistemos galia maža, tai mosfetus galima pakeisti pigesniu IRFZ34. O jei sistema galingesnė, tai mosfetus galima pakeisti galingesniu IRFZ48.
Radijo elementų sąrašas
| Paskyrimas | Tipas | Denominacija | Kiekis | Pastaba | Rezultatas | Mano užrašų knygelė |
|---|---|---|---|---|---|---|
| U1 | IC nuoroda | LM336-2.5 | 1 | Į užrašų knygelę | ||
| U2 | Operacinis stiprintuvas | LM324 | 1 | Į užrašų knygelę | ||
| U3 | Operacinis stiprintuvas | LM358 | 1 | Į užrašų knygelę | ||
| Q1, Q2, Q4 | MOSFET tranzistorius | IRFZ44 | 3 | KP723A | Į užrašų knygelę | |
| Q3 | bipolinis tranzistorius | BC327 | 1 | KT685A | Į užrašų knygelę | |
| D1 | Schottky diodas | 1.5KE16 | 1 | Į užrašų knygelę | ||
| D2, D4 | Schottky diodas | 1N5819 | 2 | KDSh2105V | Į užrašų knygelę | |
| D3, D5-D8, D10 | lygintuvo diodas | 1N4148 | 6 | KD522A | Į užrašų knygelę | |
| D9, D11 | Šviesos diodas | 2 | Į užrašų knygelę | |||
| C1, C3 | 1000uF 25V | 2 | Į užrašų knygelę | |||
| C2, C4-C7 | Kondensatorius | 100 nF | 5 | Į užrašų knygelę | ||
| C9 | elektrolitinis kondensatorius | 100uF 35V | 1 | Į užrašų knygelę | ||
| C8, C10, C12 | elektrolitinis kondensatorius | 10uF 25V | 3 | Į užrašų knygelę | ||
| C11 | Kondensatorius | 1 nF | 1 | Į užrašų knygelę | ||
| R1, R9, R11, R16, R19 | Rezistorius | 10 kOhm | 5 | Į užrašų knygelę | ||
| R2, R10 | Rezistorius | 56 kOhm | 2 | Į užrašų knygelę | ||
| R3 | Rezistorius | 1 kOhm | 1 | Į užrašų knygelę | ||
| R4, R12 | Rezistorius | 2,2 MΩ | 2 | Į užrašų knygelę | ||
| R5, R8, R13-R15, R18 | Rezistorius | 100 kOhm | 6 | Į užrašų knygelę | ||
| R6 | Rezistorius | 4,7 kOhm | 1 | Į užrašų knygelę | ||
| R7 | Rezistorius |
XXI amžiuje jau niekam ne paslaptis, kad saulės energiją galima paversti elektros srove. Tokia transformacija pasiekiama naudojant specialią įrangą -. Tačiau ne visi žino, kaip ir kokiose pramonės šakose galima naudoti saulės baterijas.
Pirma, reikia pasakyti, kad ši įranga gali būti naudojama tiek autonominėse sistemose, tiek tinklinėse. Tai yra, ji paplitusi daugelyje sričių, įskaitant:
- žemės ūkio pramonė;
- telekomunikacijos;
- navigacijos sistemos;
- kelio ženklų apšvietimas naktį;
- gatvių apšvietimo sistemos ir kt.
Tačiau naudojant fotovoltinius įrenginius, gali būti rodomas mažas efektyvumas, jei proceso valdymui nenaudojamas įkrovos valdiklis. Šis įrenginys gali veikti kaip atskiras blokas arba sumontuotas inverteriuose arba nepertraukiamo maitinimo šaltiniuose. Saulės įkrovos valdikliai yra kelių tipų – PWM ir MPRT.
MPPT valdikliai
Tokie valdikliai yra aprūpinti svarbia funkcine savybe – maksimalios galios taško paieška. Akumuliatorių generuojama elektros energija turėtų būti kuo daugiau naudojama apkrovoje – vienas iš pagrindinių tokio tipo valdiklių principų.
Norėdami aiškiai suprasti MPPT valdiklių veikimą, pirmiausia turite suprasti, kas yra didžiausias galios taškas. Šiuo metu įtampos vertę, taip pat srovės stiprumą, lemia keli aspektai, iš kurių pagrindiniai yra šviesos ryškumas, baterijos įkaitimas ir spindulių kritimo kampas. Kadangi šios vertės nėra pastovios, didžiausios galios taškas taip pat pakeis savo padėtį. O tam, kad įrenginiai veiktų efektyviausiai, o iš saulės pagamintų kuo daugiau elektros energijos, reikalingas akumuliatorius, prisitaikantis prie reguliariai kintančių parametrų. Tačiau net ir jis nesugeba tiksliai „pagauti“ maksimalios galios taško – ir čia į pagalbą ateina MPRT įkrovimo valdikliai.
Remiantis tyrimų rezultatais, šia technologija saulės baterijų efektyvumą galima padidinti net 25 procentais.
PWM valdikliai
PWM valdikliuose naudojama technologija leidžia pasiekti pastovią akumuliatoriaus įkrovimo įtampą dėl saulės baterijos perjungimo. Šių prietaisų veikimo schema yra tokia: tuo metu, kai pasiekiama deklaruota akumuliatoriaus įtampos vertė, valdiklis atlieka įkrovimo srovės mažinimo ir akumuliatoriaus perkaitimo prevencijos funkciją. Taip pat tokie valdikliai atsižvelgia į baterijų „amžių“, sumažina dujų gamybos laipsnį (išskyrus AGM ir GEL technologijas, kurios visiškai neišskiria dujų), padidina gebėjimą priimti įkrovą, užtikrina jų atskirų ląstelių kokybės suderinimas.
Saulės baterijos gaunama energija efektyviausiai panaudojama, jei sumontuotas PWM valdiklis – 30 procentų daugiau energijos akumuliatoriams, sumažinant sistemos savikainą, naudojant elektrą maksimaliai naudingai.
Pasirinkite valdiklį – MPPT arba PWM
MPPT įrenginiai leidžia pasiekti didesnį efektyvumą nei PWM, tačiau jų trūkumai apima kainą – beveik dvigubai didesnę. Remiantis tuo, esant mažoms talpoms, kai naudojami 1–2 saulės moduliai, geriau įsigyti PWM valdiklį - tokiame mažame instaliacijų „mastas“ MPRT parodys beveik tokį patį efektyvumą kaip ir PWM, tik šiek tiek daugiau. Jei jau turite nedidelę saulės modulių talpą, tačiau ateityje norite ją padidinti, papildydami nauja įranga, tuomet rekomenduojama įsigyti MPPT valdiklį.
Kaip jau galėjote suprasti iš aukščiau pateiktų medžiagų, saulės baterijos turi būti su įkrovimo valdikliais, kad veiktų labai efektyviai. Juk valdiklis yra vienas iš svarbiausių visos sistemos komponentų, kuris atlieka reikšmingas funkcijas – temperatūros kontrolę, įkrovimo režimą ir daug daugiau.
Deja, ne visi šios įrangos pardavėjai tiek sausumos parduotuvėse, tiek internete gerai išmano parduodamus įrenginius. Dėl šios priežasties prieš perkant geriau surinkti visą informaciją apie juos, kad būtų galima teisingai pasirinkti. Taip pat patartina pirkti iš patikimų parduotuvių, kurios mėgaujasi klientų pasitikėjimu ir gera reputacija.
Šiuolaikiniai įkrovimo valdikliai aprūpinti daugybe skirtingų apsaugos priemonių. Tiksliau, tai apsauga nuo perkrovimo, perkaitimo, trumpųjų jungimų prevencija ir pan. Dėl to pasiekiamas patikimas, kokybiškas ir stabilus įrenginio veikimas. O prieš rinkdamiesi vieną ar kitą valdiklį, būtinai pasidomėkite, kokias konkrečiai apsaugines grandines turi įrenginys, ar jis pakankamai apsaugotas.
Šiandien įsigyti įkrovos valdiklį nėra problema – tokią įrangą savo klientams siūlo daugelis parduotuvių. Tačiau kartais nutinka taip, kad vartotojas sužino, kad valdiklis ne visai tinka saulės baterijai, yra kažkoks „nesuderinamumas“, poroje jų darbas palieka daug norimų rezultatų. Todėl rinkdamiesi šiuos įrenginius būkite atidūs ir pasitikėkite tik patikimais pardavėjais, kurie yra laikomi savo srities profesionalais – tokiu atveju pirkinys jūsų nenuvils ir „ištikimai“ tarnaus ilgai.
