Gotovo svaki moderni uređaj opremljen je baterijom od koje radi. Kako bi se spriječila preopterećenja i minimalizirao kvar na kućanskim aparatima, telefonima i složenijim tehničkim sustavima, u svaki takav uređaj ugrađen je regulator punjenja baterija.
Što je kontroler napunjenosti baterije i koje funkcije obavlja?
Kontroler napunjenosti baterije je poseban uređaj koji automatski podešava razinu struje i napona u uređaju. Punjenje baterije određuje se naponskom razlikom između dva terminala. Dakle, kontroler štiti bateriju od prekomjernog prenapona i, shodno tome, oštećenja.
Logično je, međutim, da mnogi uređaji lako mogu bez kontrolera. Ako uređaj priključite izravno na izvor napona dok nadgledate vrijednost amperaže i napona, može se izbjeći oštećenje. Iako će u ovom slučaju punjenje uređaja biti niže - 70% ukupnog kapaciteta uređaja za pohranu. Stoga možemo zaključiti da vam regulator punjenja omogućuje punjenje uređaja do 100%.
Ako govorimo o tome koje zadatke izvršava kontrolor, možemo reći:
- Zaštitni modul baterije optimizira cjelokupni sustav napajanja, što omogućuje uređaju da sačuva svoje unutarnje resurse.
- Uz to, kontroler izbjegava preopterećenje sustava, što može dovesti do kvarova glavnih mehanizama.
Što je kontroler i koje vrste ovog uređaja postoje?
Ne postoje standardni krugovi kontrolera, ali svi imaju slične značajke. Tipično, većina njih uključuje dva otpornika za rezanje koji kontroliraju visoke i najniže napone. Uz to, svaki regulator ima zavojnicu releja koja kontrolira raspon ograničenja. Dakle, ako baterija ima maksimalno ograničenje od 15 V, uređaj neće moći generirati energiju iznad te granice.
Ovisno o strukturi, kontroleri mogu biti:
- jednostavan upravljač ili univerzalni;
- hibridni kontroler.
Među uređajima koji vam omogućuju kontrolu razlikuju se ovi parametri:
- ON / OFF kontroleri;
- Upravljač modulacije širine impulsa (PWM) ili modulator širine impulsa;
- Kontroler za praćenje točke maksimalne snage (MPPT) ili kontroler koji nadgleda smjer sunčevih zraka.
ON / OFF kontroleri
Ovaj modul obavlja funkciju odvajanja baterija od izvora pri punom opterećenju. Danas se ti kontroleri rijetko koriste i smatraju se jednim od najprimitivnijih. Načelo rada regulatora temelji se na stalnom praćenju određenih vrijednosti generatora i kraka akumulirajućeg uređaja. Kontroler se uključuje kad je napon akumulatora ispod nominalne vrijednosti ili je unutar naponskih parametara. Uređaj se isključuje ako napon premaši ograničenje opterećenja koje regulator može podnijeti. Takvi se regulatori široko koriste u sustavima s predvidljivim opterećenjem, na primjer, u sustavima rasvjete i alarma u nuždi (kontroler pražnjenja hcx-2366).
PWM kontroler
Upravljački mikročipovi tipa PWM najsuvremeniji su i s tehničke točke gledišta višenamjenski. Takvi uređaji omogućuju automatsko praćenje vrijednosti napona i struje. Nakon što je dosegnuta maksimalna moguća vrijednost, regulator je učvršćuje na ploči kako bi stabilizirao akumulator. To osigurava maksimalan kapacitet baterije. Ova vrsta kontrolera ima drugo ime, koje je češće - to su PWM kontroleri. Ako dešifrirate skraćenu kraticu, dobit ćete pojam modulator širine impulsa. Najčešće se takvi uređaji nalaze u televizijskom i radijskom inženjerstvu. Osim toga, mogu se naći u nekim kućanskim aparatima i preklopnim izvorima napajanja.
Napon sa standardne solarne ploče prolazi kroz dva vodiča do stabilizacijskog elementa. Zbog toga dolazi do izjednačavanja potencijala ulaznog napona. Nakon toga napon odlazi na tranzistore, koji stabiliziraju dolazni napon i struju. Cijelim sustavom upravlja vozač. Dijagram uređaja uključuje senzor temperature i pokretački program. Ovim uređajima upravljaju tranzistori snage, čiji broj ovisi o snazi uređaja. Senzor temperature odgovoran je za stanje grijanja elemenata regulatora. Obično se nalazi na radijatorima tranzistora snage ili unutar kućišta. To ne mijenja njegovu funkcionalnost. Ako temperatura prijeđe postavljena ograničenja, uređaj se automatski isključuje.
Modulator širine impulsa
MPPT kontroler je modul za kontrolu električne energije koji se koristi za proizvodnju energije u solarnim elektranama. Mikrovezni sklop uređaja radi s maksimalnim vrijednostima učinkovitosti i daje visoke izlazne brzine. Mikrovez, koji uključuje kontroler ove vrste, prilično je složen i uključuje brojne uređaje koji grade potreban upravljački poredak. Ovaj redoslijed omogućuje kontinuirano praćenje razina napona i struje, istovremeno povećavajući izlaznu snagu uređaja. Glavna razlika u konfiguraciji modulatora širine impulsa od PWM uređaja je u tome što oni mogu aktivirati svoj solarni modul za vremenske uvjete. Dakle, snaga u bilo kojem vremenu bit će maksimalna, bez obzira na duljinu vremena na suncu.
Kako odabrati pravi regulator punjenja baterije?
Da biste odabrali željeni kontroler, potrebno je odlučiti o funkciji koju će ovaj uređaj nositi i o mjerilu cijele instalacije. Ako se planira sastaviti mali solarni sustav koji će upravljati kućanskim aparatima snage ne veće od dva kilovata, tada je dovoljna instalacija PWM regulatora. Ako govorimo o moćnijem sustavu koji će kontrolirati mrežnu električnu energiju i raditi u autonomnom načinu rada, tada je neophodna instalacija MTTP kontrolera. Sve ovisi o naponu koji ide na kontroler uređaja za pohranu. PWM kontroleri mogu izdržati do 5 kW, dok MTTP moduli mogu izdržati do 50 kW.
Kako rade elektronički solarni moduli?
Mikrokontroleri ili elektronički moduli, koji su sastavni dio solarne ćelije, dizajnirani su za niz funkcija za uštedu energije iz solarne ploče. Stvaranje energije solarnom baterijom uzrokovano je padom sunčevih zraka na njezinu površinu. Zahvaljujući fotoćelijama, sunčeva svjetlost stvara električnu struju. Dobivena energija šalje se regulatoru punjenja akumulatora, koji nadzire potrošnju energije. Ovaj uređaj regulira i postavlja trenutnu graničnu vrijednost i prosljeđuje je u akumulator. Teoretski, s kontrolerom punjenja ne bi se moglo odustati. Dakle, sva primljena energija odlazi izravno u bateriju. međutim, to bi riskiralo trajno preopterećenje sustava, što bi brzo onemogućilo uređaj. Najupečatljiviji primjer takvog uređaja je litij-ionska baterija koja se ugrađuje u telefone, tablete, punjače za prijenosnike i druge moderne uređaje.
