Sterowniki fotowoltaiczne

W systemach fotowoltaicznych stosuje się kilka rodzajów sterowników do regulacji przepływu energii w systemie bateryjnym. Istnieją trzy główne typy kontrolerów: kontrolery ładowania, ładowania i spustu.

Kontrolery ładowania

Kontrolery ładowania są definiowane jako urządzenia, które kontrolują stałe napięcie lub stały prąd, lub jedno i drugie, używane do ładowania akumulatora.

Istnieją cztery popularne typy kontrolerów ładowania:

• manewrowanie,

• Pojedyncza scena,

• wielostopniowy,

• puls.

Kontrolery bocznikowe odprowadzają nadmiar prądu przez rezystor i wytwarzają go w postaci ciepła. Są one zwykle przeznaczone do małych systemów.

Kontrolery jednostopniowe po prostu odcinają prąd do akumulatorów przy określonym ustawieniu napięcia.

Kontrolery obejściowe i jednostopniowe są proste i niedrogie, ale mogą zmniejszyć elastyczność, zmniejszyć poziom naładowania i skrócić żywotność baterii.

Kontrolery wielopoziomowe mają wiele zakresów napięcia z różnymi ustawieniami prądu, co skutkuje wyższym poziomem naładowania baterii i dłuższą żywotnością baterii.

Wreszcie kontrolery impulsów zapewniają impulsowe ładunki, które są zmniejszane po osiągnięciu ustawionej wartości napięcia. Gdy akumulatory są ładowane i rozładowywane, kontrolery ładowania zwykle regulują prąd, aby osiągnąć optymalny stan akumulatora.

Kontrolery ładowania zapewniają również ochronę przed przeładowaniem i wyrównaniem, ważne funkcje chroniące żywotność baterii.

Wyrównywanie przywraca wszystkie poszczególne ogniwa akumulatora do mniej więcej tego samego stanu, zapewniając wysokie napięcie.

W sterownik często wbudowanych jest szereg dodatkowych funkcji, m.in. funkcje monitorowania wskazujące wydajność systemu, kompensacja temperatury zapewniająca prawidłowe ładowanie akumulatorów, diodowe wskaźniki naładowania (np. dla alarmów o niskim poziomie naładowania akumulatora) oraz automatyczne poziomowanie.

Inną kluczową cechą kontrolerów ładowania jest czasami regulacja napięcia panelu fotowoltaicznego w celu osiągnięcia maksymalnego punktu mocy (MPP). W tym przypadku kontrolery nazywane są kontrolerami śledzenia maksymalnej mocy lub kontrolerami MPPT. Kontrolery MPPT mogą być znacznie droższe niż inne kontrolery, ale mogą się zwrócić, optymalizując moc generowaną przez system PV.

Kontrolery ładowania

Kontrolery obciążenia to na ogół kontrolery ładowania, które działają w trybie kontroli obciążenia. Chronią akumulatory przed nadmiernym rozładowaniem, wyłączając obciążenia, gdy napięcie akumulatora jest zbyt niskie. Mogą być również używane do monitorowania wydajności systemu.

Należy zauważyć, że niektóre kontrolery ładowania mogą jednocześnie pełnić funkcję kontrolerów obciążenia. W zależności od poziomu monitorowania systemu często pożądany jest oddzielny kontroler obciążenia.

Wyłącz (przełącz) kontrolery

Kontrolery wyłączania są w rzeczywistości specyficznymi typami kontrolerów ładowania i są definiowane jako urządzenia sprzętowe, które regulują proces ładowania baterii poprzez przekierowanie energii z magazynu energii do obciążeń DC lub AC lub do połączonych mediów.

Kontroler nadajnika można podłączyć do obciążeń prądu stałego lub, jeśli jest zawarty w falowniku, do obwodów prądu przemiennego.

Zapasowy kontroler ładowania jest często wymagany, aby mieć zapasowy kontroler ładowania, aby zapewnić, że akumulatory nie zostaną przeładowane.W rzeczywistości, gdy urządzenia zabezpieczające w obwodach przełączających są wyzwalane ręcznie lub automatycznie, kontrolery przełączające przestają działać.

Moncef Crarti «Energooszczędne systemy elektryczne w budynkach»