Mängden elenergibehov ökar snabbt med befolkningstillväxten och teknikutvecklingen. Det finns sätt för genererar elektrisk energi använder förnybara och icke förnybara energikällor. Flera fördelar med solenergi är nyckelfaktorerna bakom användningen av solenergi för olika ändamål. Den kan användas för att generera elkraft med hjälp av solpaneler och för att lagra den elektriska energin genom att ladda batterierna eller mata in dem. Maximum Power Point Tracking-teknik (MPPT) är en mest effektiv metod bland olika sol laddningsregulatorer som enkla 1 eller 2 stegs kontroller, PWM kontroll och MPPT laddningsregulator.

Solar Charge Controller

Vad är Solar Charge Controller

Tänk främst på en solcellsladdningsregulator som inte är MPPT och bli inte förvirrad med solspårning av solpanel och solcellsladdningsregulator. De solspårning solpanel används för att spåra solen genom att montera solpanelen på ett motorkort så att maximal solenergi kan användas under dagtid. Genom att använda detta solfångande solpanelsystem kan vi öka produktionen med 15% på vintern och 35% på sommaren. Blåsbilden visar blockschemat för solföljande solpanel som består av en dummy-solpanel, en strömförsörjningskrets, en mikrokontroller för att styra ULN2003A-drivrutinen och stegmotor för att rotera solpanelen.

Blockdiagram över solspårning av solpanel av Edgefxkits.com

Blockdiagrammet för sol laddningsregulator består av olika block: solpanelen som producerar elektrisk energi med hjälp av solenergi en laddning för att slå på och av laddningen en lastbrytare för att ansluta eller koppla loss en indikator för indikationsändamål batteri för lagring av energi och en komparator för att jämföra och generera styrsignaler . Solpanelens laddningsregulator styrs av en laddningsmekanism för att skydda batterierna från laddning, över belastning och djupa urladdningsförhållanden. En uppsättning gröna och röda lysdioder används för att indikera fulladdat tillstånd respektive under eller över eller djupt urladdningsförhållande. Vid indikering av röda lysdioder består kretsen för laddning av solcellsreglage av MOSFET, som används som halvledarströmbrytare för att stänga av belastningen under överbelastning eller lågt batteri.

Blockdiagram över Solar Charge Controller av Edgefxkits.com

Varför använder vi MPPT-teknik?

Här även om en solcellsladdningsregulator som inte är MPPT kan underlätta skyddet av batterier från oönskade laddningsförhållanden, men det går inte att öka systemets effektivitet. Generellt är PV-paneler byggda för 12V och används för att ge uteffekt i intervallet 16 till 18V. Men det faktiska värdet på 12V-batterierna ligger i intervallet 10,5 till 12,7V baserat på laddningens tillstånd. Tänk på en solpanel med 130 watt vid en viss spänning och ström, antag att strömvärdena är 7,39 ampere vid 17,6 volt.

Jämförelse mellan konventionell och MPPT-teknik

Om vi ansluter den här 130 watt solpanelen till ett batteri med hjälp av en icke-laddningsregulator utan MPPT, kan vi få en effekt som är lika med strömmen från solpanelen: 7,4 ampere och batteriets spänning: 12 volt, och är ungefär 88,8 watt. Således får vi en förlust på 41 watt (130-88,8 = 41,2 ungefär), detta beror på en dålig matchning mellan solpanelen och batteriet. Så om vi använder MPPT sol laddningsregulator kan vi öka effektförstärkningen med 20 till 45% men främst måste vi veta om MPPT-teknik, som används i solpanelens laddningsregulator.

MPPT Solar Charge Controller

MPPT-teknik är vanligtvis en digital elektronisk spårning som spårar och jämför batterispänningen med solpanelspänningen så att bästa effekt som batteriet kan laddas med med hjälp av solpanelen kan räknas ut. Observera att när du laddar batteriet beaktas ampere. Så, för att få maximalt ampere i batteriet, omvandlas den jämförda spänningen till sin bästa spänning med modern MPPT-teknik som har 93 till 97% konverteringseffektivitet.

Arbetar med MPPT Solar Charge Controller

Solpanelens spänning 17,6V vid 7,6A konverteras ner av MPPT för att matcha 12V batteriet. Således får batteriet 12V vid 10,8A vilket gör den totala effekten nästan lika med 130W. För laddning av batteriet hjälper en hög spänning till att tvinga in strömmen. Faktum är att utgången från MPPT-solcellsladdningsregulatorn varierar kontinuerligt för att få maximalt ampere i batteriet.

Power point tracker är en högfrekvent DC till DC-omvandlare som tar DC-ingång från solpanelerna, omvandlar sedan DC till högfrekvent växelström och återigen växlas växelströmmen tillbaka till en annan likspänning och en ström för att exakt matcha batterier och paneler. I allmänhet arbetar MPPT: er med frekvenser från 20-80 kHz (mycket högt ljudfrekvensområde). Följaktligen kan mycket högeffektiva transformatorer och små komponenter användas för att utforma dessa högfrekventa kretsar.

Arbetar med MPPT Solar Charge Controller

Icke-digitala eller linjära MPPT är enkla och billiga att bygga jämfört med digitala MPPT. Men medan du använder de linjära MPPT: erna, även om effektiviteten förbättras lite, men den totala effektiviteten varierar i ett brett intervall eftersom de linjära MPPT: erna förlorar sin spårning i vissa fall. Till exempel, om ett moln passerar över den linjära MPPT-kretsen, tar den linjära kretsen mer tid att söka efter nästa bästa punkt.

“vad är syftet med en spänningsregulator ”

Viktiga funktioner i MPPT Solar Charge Controller

MPPT solar laddningsregulator används för att korrigera och upptäcka variationer i solpanelens strömspänningsegenskaper och som visas i figuren ovan.
Det är nödvändigt för alla solenergisystem som krävs för att dra ut en maximal effekt från solcellsmodulen eftersom den tvingar solcellsmodulen för att arbeta vid spänning nära den maximala effektpunkten för att dra maximal tillgänglig effekt.
Genom att använda MPPT-laddningsregulator kan vi använda solpaneler med en spänningsutgång som är större än batteriets systemspänning.
Systemets komplexitet kan minskas genom att använda MPPT-sol laddningsregulator eftersom den har hög effektivitet.
Den kan användas för användning med flera energikällor som vattenkraftverk eller vindkraftverk, och så vidare. Solpanelens uteffekt används för styrning DC-DC-omvandlare direkt.

MPPT Solar Charge Controller integrerad med LED-drivrutin

Den senaste trenden inom belysning och belysning använder ofta lysdioder med hög ljusstyrka som har lång livslängd med låga underhållskostnader och hög effektivitet, men som kräver en kraftdrivare för att hålla konstant ström. Detta kan underlättas av en DC-DC step-up eller step-down converter. Nedanstående figur visar blockschemat för en integrerad maximal power-point tracking sol laddningsregulator och LED-drivrutin byggd på Programmerbart system på chip (PSoC) -enheter, styrenheter, drivrutiner, analoga och digitala kringutrustning används för mätning, konditionering och styrning av signalen .

MPPT Solar Charge Controller integrerad med LED-drivrutin

MPPT-tekniken är flexibel och stark när det gäller att ta spänning och ström från solpanelen för att söka i toppeffekten genom att justera styrsignaler för att driva solpanelen vid sin högsta effekt. Styrsignal genererad från PSoC används för att köra a synkron buck-omvandlare som omvandlar solpanelens ström till att ladda batteriet. Systemet är också van vid kontrollera batteriladdningen bearbeta och köra lysdioder.

Vi hoppas att den här artikeln ger en kort redogörelse för den avancerade solavgiftsregulatorn med MPPT-teknik. För mer information om solcellsladdningsregulatorerna och deras detaljerade bearbetning kan du kontakta oss genom att skicka dina frågor i kommentarfältet nedan.

Fotokrediter: