Peaaegu iga kaasaegne seade on varustatud akuga, millest see töötab. Ülekoormuse vältimiseks ja kodumasinate, telefonide ja keerukamate tehnosüsteemide rikete minimeerimiseks on igasse sellisesse seadmesse paigaldatud akulaadimise kontroller.
Mis on aku laadimiskontroller ja milliseid funktsioone see täidab?
Aku laadimiskontroller on spetsiaalne seade, mis reguleerib seadme voolu ja pinge taset automaatselt. Aku laadimine määratakse kahe klemmi pinge erinevuse järgi. Seega kaitseb kontroller akut liigse ülepinge ja vastavalt ka kahjustuste eest.
Loogiliselt võttes saavad paljud seadmed siiski ilma kontrollerita hakkama. Kui ühendate seadme otse pingeallikaga, jälgides voolutugevust ja pinge väärtust, saab kahjustusi vältida. Kuigi sel juhul on seadme laadimine väiksem - 70% mäluseadme kogumahust. Seega võime järeldada, et laadimiskontroller võimaldab teil seadet laadida 100%.
Kui me räägime sellest, milliseid ülesandeid kontroller täidab, võime öelda:
- Aku kaitsemoodul optimeerib kogu elektrisüsteemi, mis võimaldab seadmel säästa oma sisemisi ressursse.
- Lisaks väldib kontroller süsteemi ülekoormamist, mis võib põhjustada peamiste mehhanismide rikkeid.
Mis on kontroller ja milliseid seadmeid seal on?
Puuduvad standardsed kontrollerite ahelad, kuid neil kõigil on sarnased omadused. Tavaliselt sisaldab enamik neist kahte trimmimistakisti, mis kontrollivad pinge kõrgemaid ja madalamaid tasemeid. Lisaks on igal kontrolleril relee mähis, mis kontrollib piiride ulatust. Seega, kui aku maksimaalne piir on 15 V, ei saa seade energiat üle selle piiri toota.
Sõltuvalt struktuurist võivad kontrollerid olla:
- lihtne kontroller või universaalne;
- hübriidkontroller.
Nende parameetrite juhtimist võimaldavate seadmete hulgas eristatakse:
- ON / OFF kontrollerid;
- Impulsi laiuse modulatsiooni (PWM) kontroller või impulsi laiuse modulaator;
- Maksimaalse võimsuspunkti jälgimise (MPPT) kontroller või kontroller, mis jälgib päikesekiirte suunda.
ON / OFF kontrollerid
See moodul täidab akude täieliku koormuse korral allikast lahti ühendamise funktsiooni. Tänapäeval kasutatakse neid kontrollereid harva ja neid peetakse üheks primitiivsemaks. Regulaatori tööpõhimõte põhineb generaatori ja akumulaatori haru teatud väärtuste pideval jälgimisel. Regulaator lülitatakse sisse, kui aku pinge on alla nimiväärtuse või on pinge parameetrite piires. Seade lülitub välja, kui pinge ületab koormuspiiri, millele regulaator talub. Selliseid kontrollereid kasutatakse laialdaselt prognoositava koormusega süsteemides, näiteks avariivalgustuses ja häiresüsteemides (laadimis-tühjendusregulaator hcx-2366).
PWM-kontroller
PWM-tüüpi juhtimis-mikroskeemid on tehnilisest vaatepunktist kõige moodsamad ja multifunktsionaalsed. Sellised seadmed võimaldavad automaatselt jälgida pinge ja voolu väärtusi. Pärast maksimaalse võimaliku väärtuse saavutamist fikseerib kontroller selle plaadile aku stabiliseerimiseks. See tagab aku maksimaalse mahutavuse. Seda tüüpi kontrolleritel on teine nimi, mis on tavalisem - see on PWM-kontroller. Kui dešifreerite lühendatud lühendi, saate sellise impulsi laiuse modulaatori. Enamasti leitakse selliseid seadmeid televisiooni- ja raadiotehnikas. Lisaks võib neid leida mõnest kodumasinast ja lülititoiteallikast.
Tavapärase päikesepaneeli pinge läbib stabiliseerivasse elementi kaks juhti. Selle tõttu toimub sisendpinge potentsiaalne võrdsustamine. Pärast seda läheb pinge transistoridesse, mis stabiliseerivad sissetulevat pinget ja voolu. Kogu süsteemi juhib juht. Seadme skeem sisaldab temperatuuriandurit ja draiverit. Neid seadmeid juhivad võimsustransistorid, mille arv sõltub seadme võimsusest. Regulaatori elementide kuumutamise eest vastutab temperatuuriandur. Tavaliselt asub see elektritransistoride radiaatoritel või korpuse sees. See ei muuda selle funktsionaalsust. Kui temperatuur ületab seatud piire, lülitub seade automaatselt välja.
Pulsilaiuse modulaator
MPPT kontroller on elektri juhtimise moodul, mida kasutatakse päikeseelektrijaamades energia tootmiseks. Seadme mikrolülitus töötab maksimaalse efektiivsusega ja annab kõrge väljundkiiruse. Mikrolülitus, mis sisaldab seda tüüpi kontrollerit, on üsna keeruline ja sisaldab mitmeid seadmeid, mis loovad vajaliku juhtimiskorra. See järjestus võimaldab pidevalt jälgida pinge ja voolu taset, maksimeerides siiski seadme väljundit. PWM-seadmete impulsi laiuse modulaatori konfiguratsiooni peamine erinevus on see, et nad suudavad ilmastikutingimuste jaoks oma päikesemooduli aktiveerida. Seega on võimsus iga ilmaga maksimaalne, olenemata päikese käes viibimise ajast.
Kuidas valida õige aku laadimiskontroller?
Soovitud kontrolleri valimiseks on vaja otsustada selle seadme funktsioonide ja kogu installi skaala üle. Kui plaanitakse kokku panna väike päikesesüsteem, mis juhib kodumasinaid, mille võimsus ei ületa kahte kilovatti, siis piisab PWM-kontrolleri paigaldamisest. Kui me räägime võimsamast süsteemist, mis kontrollib võrgu elektrit ja töötab autonoomses režiimis, siis on vajalik MTTP kontrolleri installimine. Kõik sõltub pingest, mis läheb mäluseadme kontrollerile. PWM-kontrollerid suudavad taluda kuni 5 kW, MTTP-moodulid aga kuni 50 kW.
Kuidas elektroonilised päikesemoodulid töötavad?
Mikrokontrollerid või elektroonilised moodulid, mis on päikesepatarei lahutamatud, on mõeldud päikesepaneelilt energia säästmiseks paljude funktsioonide jaoks. Päikesepatarei poolt energia tootmine on põhjustatud päikesekiirte langemisest selle pinnale. Tänu fotorakkudele tekitab päikesevalgus elektrivoolu. Saadud energia saadetakse aku laadimisseadmesse, mis jälgib energiatarbimist. See seade reguleerib ja määrab praeguse piirväärtuse ning edastab selle aku. Teoreetiliselt võiks laadikontrollerist loobuda. Seega läheks kogu saadud energia otse akusse. sellega kaasneks aga süsteemi püsiva ülekoormamise oht, mis seadme kiiresti blokeeriks. Sellise seadme kõige silmatorkavam näide on liitiumioonaku, mis on paigaldatud telefonidesse, tahvelarvutitesse, sülearvutite laadijatesse ja muudesse moodsatesse vidinatesse.
