Painéis fotovoltaicos de energia solar

Regulador de carga

Regulador de carga

Apesar de, em princípio, parece que, em uma instalação de energia solar fotovoltaica só precisa de módulos solares, baterias e pilhas, existe um elemento chave nestas instalações é o que assegura que, no processo de carga, como nos acumuladores de descarga, é feita de modo que sejam sempre dentro das condições de operação corretos: o controlador de carga

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Os painéis solares são projetados de modo que eles podem dar um maior do que a tensão final tensão de carga da bateria. Isto assegura que os painéis solares são sempre capazes de carregar a bateria, mesmo quando a temperatura das células de bateria é alta e diminuição da tensão gerada ocorre.

Este aumento tem duas desvantagens:

  • Por um lado, uma pequena parte da potência máxima teórica que pode dar o painel fotovoltaico (10%), que se obtém se eu trabalhasse um pouco mais alto do que as impostas por perde-se a tensão da bateria.
  • Por outro lado, quando a bateria atinge o seu estado de carga completa, não vai atingir o seu pleno potencial pode, teoricamente, dar o painel solar, e vai continuar tentando injetar energia para os terminais da bateria, resultando em uma sobrecarga que vai machucar o bateria que pode danificar.

você pode resolver este último inconvenientemente manualmente: desligar a bateria quando a carga completa é detectado, mas obviamente não é o método mais confiável e prático.

O controlador de carga tem a missão de regular a corrente absorvida pela bateria de modo que você nunca perigosamente sobrecarregado. Portanto, detecta e mede constantemente a tensão da bateria, medindo a sua carga e se atinge um valor definido previamente definido correspondente ao valor de cortes de tensão máximas admissíveis fora o fluxo de corrente para a bateria ou bem deixar passar apenas uma parte para mantê-lo no um estado de carga completa, não exagere. Esta corrente mínima é chamado atual bóia e ocorre quando a bateria está totalmente carregada e recebe apenas o suficiente para mantê-lo nesse estado (que, durante longos períodos, compense a auto-descarga) de energia.

Os parâmetros que definem um regulador são:

  • Máxima tensão ou tensão de regulação máxima admitida é o valor do regulador de tensão máxima pode ser aplicada para a bateria.
  • Variação superior de histerese: A diferença entre a regulação da tensão máxima e regulador de tensão que permite a passagem de toda a corrente produzida por painéis solares. Para um valor de tensão intermédia, o regulador passa uma fracção da corrente produzida pelos painéis fotovoltaicos, que é menor quanto mais perto a tensão nos terminais da bateria para o valor máximo de regulação.
  • Desconexão de tensão: tensão em que cargas de consumo para evitar a bateria sobredescàrrega desligar automaticamente.
  • Lower faixa de histerese: A diferença entre a desconexão de tensão e tensão que é permitido ligar o consumo de volta para a bateria.

Os seguintes parâmetros definem os benefícios mais comuns controladores de carga utilizados nas instalações solares fotovoltaicos autônomos

  • Protecção de Sobrecarga do acumulador (alta corte): Esta é a função básica do regulador. Impede que a água quente bateria do eletrólito é perdido e a ferrugem placas.
  • Alarme de bateria baixa: Indicadores sonoros / luzes que indicam que a bateria esteja suficientemente descarregada. A partir deste ponto, o utilizador pode moderar o consumo, o que vai impedir a descarga excessiva e prejudicial do acumulador.
  • Sair de bateria fraca (cortar): Esta função faz com que o fornecimento de energia cortado regulador para o consumo, se o nível de carga da bateria é muito baixo e, portanto, corre o risco de descarga profunda, fez o que cria problemas de sulfatação.
  • Curto-circuito: Esta característica permite que um fusível, protegendo o regulador e a saída do acumulador de sofrer correntes elevadas no caso de curto-circuito num dos circuitos de consumo da instalação.
  • Indicação Função: A maioria dos controladores de ter um sistema visual que permite que as informações sobre o status da instalação, simplesmente indicadores que dizem os painéis estão dando atual, se a bateria está carregada ou descarregada, ou com mais cuidado por meio de indicadores de níveis de carga de corrente, tensão da bateria ...

Existem diferentes tipos de controladores, dependendo o princípio de funcionamento ter

Carga Reguladores tipo paralelo (shunt)

controlador de carga tipo paralela baseiam sua operação em um transistor que deriva atual dos módulos em uma dissipação de carga resistiva. Define valores de tensão da bateria para o qual este desvio é intermitente para atingir e manter a bateria em carga máxima (flutuante) caminho.

Este sistema provoca o aquecimento do mesmo regulador, o que provoca desgaste e perda e, portanto, este tipo reguladores têm limitado o trabalho atual de alguns amplificadores e, portanto, é válida para instalações fotovoltaicas pequenas.

Reguladores de Carregador tipo de série

Este tipo de reguladores baseiam o seu funcionamento na interrupção de energia para a bateria, em função da tensão. Com as tecnologias atuais, essa opção é progressiva, de modo que você pode enviar para ter diferentes níveis de carga. corrente do flutuador pode ser feito através da manutenção de uma baixa corrente de carregamento ou de carregamento momentos de comutação sem carga e momentos para favorecer não gaseificação da bateria.

Este tipo de reguladores estão ligados em série entre os painéis e a bateria e não como dissipar o calor pode ser bastante pequena e pode ser montado dentro de casa, se necessário.

Outros modelos do mesmo tipo reguladores, utilizados em grandes instalações, desviar o fluxo dos painéis em outros circuitos quando as baterias são carregadas para usar essa energia para outros usos.

Outros modelos de desligar automaticamente os painéis solares ou grupos de painéis fotovoltaicos como a tensão da bateria aumenta, para passar apenas a corrente necessária e nunca em excesso.

controlador de carga Muitos controladores de carga carregam incorporados outros recursos para visualização e controle da operação da instalação solar fotovoltaica, tais como: volts e amperímetros mm; alarmes para baixa tensão da bateria; sensor de temperatura que ajusta automaticamente o valor da tensão de carga máxima; circuito automático desliga o consumo de baixa tensão; contadores de ampere-hora; displays digitais; módulo de aquisição de dados; módulo de controle seguidor com ponto de potência máxima, etc.

Um elemento especialmente importante incorporar muitos reguladores é um díodo de bloqueio que permite o fluxo de corrente numa direcção a partir dos painéis em tambores e não o contrário. Este diodo é necessário quando a radiação solar é baixa e a tensão da bateria é maior do que os painéis fotovoltaicos, isso impede a bateria por painéis solares fotovoltaicos é descarregada. Não confunda isso com o diodo de bloqueio do diodo de derivação (variante) de módulos fotovoltaicos como as funções que desempenham são muito diferentes.

Se por acidente ou de isolamento de falha não há um erro no sistema de ligação à terra de protecção, a corrente pode fluir na direcção oposta ao normal e passar através de um painel solar ou grupo de painéis solares antes de fugir tomando da Terra. Nestes casos, a presença do díodo de bloqueio é muito importante para evitar danos para os módulos fotovoltaicos.

A isolamento muito bom e bom aterrado com segurança poderia evitar a necessidade de instalar o diodo de bloqueio. Como o diodo de bloqueio produz uma queda de tensão adicional de 0,5 a 1 V, é mais uma razão para projetar a tensão do que os painéis necessários para carregar as baterias.

Reguladores de potência de carga de rastreamento máximo

Esta é a versão mais sofisticada dos reguladores no mercado, uma vez que incorpora um coriente DC para AC na saída dos módulos solares ce conversor de corrente, permitindo isolar a tensão da tensão do módulo fotovoltaico as baterias. Deste modo, os módulos podem funcionar no seu ponto de potência máxima e portanto o rendimento mais elevado possível.

Se tomarmos como exemplo um módulo fotovoltaico em que os dados fornecidos pelo fabricante são: 53 Wp para 17,4 V e 3,05 A.

Quando se ligar o módulo directamente a uma bateria com uma tensão entre os terminais que, neste momento, é de 12 V, o módulo é, na verdade, fornecer energia

P real = 12 V · 3,05 36,6 A = W

Isto é, qual dos 53 W disponível quando a bateria está carregada diretamente com 12 V através única vantagem de 36,6 W, o que implica uma perda de energia de 30%.

A questão é: onde está o resto de Watts estão faltando?

A resposta é nenhuma parte porque o módulo de geração não é corrente e potência.

A solução: obter a potência máxima do módulo fotovoltaico utilizando controladores de carga com uma potência máxima do motor de busca. Nessa busca, a intensidade compensação de tensão posterior desenvolve.

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Última revisão: 8 de abril de 2016