太陽光発電はこれまでのところ(家庭レベルで)比較的低電力の太陽光発電パネルの作成に限定されています。しかし、太陽の光を電流に変換する太陽光発電コンバーターの設計に関係なく、このデバイスにはソーラー充電コントローラーと呼ばれるモジュールが装備されています。
確かに、太陽電池の光合成のインストールスキームには、蓄電池-太陽電池パネルから受け取ったエネルギーの蓄電装置が含まれます。主にコントローラーによって提供されるのは、この二次エネルギー源です。
この記事では、デバイスとこのデバイスの動作原理を理解し、接続方法についても説明します。
ソーラーコントローラー
太陽電池のコントローラーと呼ばれる電子モジュールは、太陽電池の充電/放電の過程で多くの制御機能を実行するように設計されています。
太陽光が家の屋根などに設置されたソーラーパネルの表面に当たると、この光はデバイスのフォトセルによって電流に変換されます。
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コントローラーは、太陽光のエネルギーから電流を生成するソーラーステーションの必須コンポーネントです。
民間のミニ発電所の所有者と太陽光発電設備の取得を希望する所有者には、PWM(またはPWM)とMPPTの2種類のコントローラーが提示されます
PWMコントローラは、多段階のバッテリ充電を提供します。彼らの助けを借りて、充填、調整、吸収、電荷のサポートが行われます。
家庭用ソーラー設備用のコントローラーの安価なモデルには、バッテリーの性能と技術的状態を監視できるLEDインジケーターが装備されています
MPPT(最大電力点追跡)-より高いレベルと価格のコントローラー。彼らは最大電力点の追跡を提供します
1つまたは2つのパネルを含む小さな太陽光発電所の場合、PWMコントローラー(PWM)の機能で十分です。
両方のタイプのコントローラー、および回路に接続されたバッテリーは、設計に温度に敏感なセンサーがあるため、屋内に設置する必要があります
統合型ソーラーステーションを購入する場合は、コントローラーを購入する必要はありません。絶縁されたケーシングには、電気の処理と貯蔵に必要な一連のデバイスがあります
ソーラーパネル用コントローラー
ワイドパルス変調コントローラー
マルチレベルバッテリー充電器
LEDインジケータ付きの予算モデル
MRPTソーラーステーションのコントローラー
与えるための小さなヘリオステーション
ソーラーパネルを機器に接続する
ソーラーパネルと設備の複合体
実際には、受け取ったエネルギーを直接蓄電池に供給することができます。ただし、バッテリーの充電/放電のプロセスには独自の微妙な点があります(特定のレベルの電流と電圧)。これらの機微を怠ると、短期間のバッテリーは単に機能しなくなります。
このような悲惨な結果をもたらさないために、モジュールは太陽電池の充電コントローラと呼ばれます。
モジュールは、バッテリーレベルの監視に加えて、エネルギー消費も監視します。放電の程度に応じて、太陽電池からのバッテリー充電コントローラーの回路は、初回およびその後の充電に必要な電流レベルを調整および設定します。
太陽光発電所のバッテリー充電コントローラーの容量に応じて、これらのデバイスの設計は非常に異なる構成を持つことができます
一般に、モジュールは簡単に言えば、バッテリーに気楽な「寿命」を提供し、定期的に蓄積して消費者のデバイスにエネルギーを与えます。
実用的なタイプ
産業レベルでは、2つのタイプの電子デバイスが発売され、製造されています。その実行は、太陽エネルギーシステム回路への設置に適しています。
- PWMシリーズデバイス。
- MPPTシリーズデバイス。
太陽電池用の最初のタイプのコントローラーは「老人」と呼ぶことができます。このようなスキームは、太陽エネルギーと風力エネルギーの開発の黎明期に開発され、運用されました。
PWMコントローラ回路の動作原理は、パルス幅変調アルゴリズムに基づいています。このようなデバイスの機能は、より高度なMPPTシリーズのデバイスよりも多少劣りますが、一般的には非常に効率的に動作します。
太陽電池ステーションのバッテリー充電コントローラー用のソーラー充電システムで最も人気のあるモデルの1つですが、デバイス回路はPWMテクノロジーを使用して作成されていますが、これは時代遅れと見なされています
最大電力点追跡技術(最大電力制限の追跡)を使用する設計は、回路ソリューションへの最新のアプローチによって区別され、より優れた機能を提供します。
ただし、両方のタイプのコントローラーを比較し、さらに国内圏に偏っている場合、MPPTデバイスは、従来から宣伝されているレインボーライトを見ていません。
MPPTタイプコントローラ:
- コストが高い。
- 洗練された調整アルゴリズムを持っています。
- 広いエリアのパネルにのみパワーゲインを与えます。
このタイプの装置は、グローバルな太陽エネルギーシステムにより適しています。
太陽光発電所の建設の一部として操作するために設計されたコントローラー。 MPPTクラスのデバイスの代表である-より高度で効率的
PWMコントローラ(PWM)を購入して操作すると、通常は小面積のパネルがある家庭環境からの一般ユーザーのニーズと同じ効果が得られます。
コントローラーのブロック図
PWMとMPPTコントローラーの概略図は、その狭い視野で検討するためにあります。これは、電子回路の微妙な理解と相まって、複雑すぎる瞬間です。したがって、構造的なスキームのみを検討することが論理的です。このアプローチは、広範囲の個人に理解可能です。
オプション#1-PWMデバイス
2つの導体(プラスとマイナス)を介したソーラーパネルからの電圧は、安定化要素と分割抵抗チェーンに到達します。この回路部分により、入力電圧の電位均等化が得られ、ある程度、コントローラー入力の入力電圧境界を超えないように保護します。
ここで強調する必要があります。デバイスの個々のモデルには、(ドキュメントに示されている)入力電圧の特定の境界があります。
これは、PWMテクノロジーに基づくデバイスの構造図です。小規模な国内ステーションの一部として運用する場合、このような概略的なアプローチは十分な効率を提供します
さらに、電圧と電流は、パワートランジスタによって必要な値に制限されます。次に、これらの回路コンポーネントは、ドライバチップを介してコントローラチップによって制御されます。その結果、1組のパワートランジスタの出力電圧は、バッテリの電圧と電流の通常の値を設定します。
また、この回路には、温度センサーとパワートランジスタを制御するドライバーがあり、負荷電力を調整します(バッテリーの過放電に対する保護)。温度センサーは、PWMコントローラーの重要な要素の加熱状態を監視します。
通常、ケース内部またはパワートランジスタのラジエーターの温度レベル。温度が設定で設定された制限を超えると、デバイスはすべてのアクティブな電力線を切断します。
オプション2-MPPT機器
この場合のスキームの複雑さは、作業条件に基づいて必要な制御アルゴリズムをより慎重に構築する多くの要素への追加によるものです。
電圧および電流レベルはコンパレータ回路によって監視および比較され、最大出力電力は比較結果から決定されます。
MPPT技術に基づく充電コントローラーの構造回路図。周辺機器を監視および制御するためのより洗練されたアルゴリズムは、すでにここに記載されています。
このタイプのコントローラーとPWMデバイスの主な違いは、気象条件に関係なく、エネルギーソーラーモジュールを最大電力に調整できることです。
このようなデバイスの回路は、いくつかの制御方法を実装しています。
- 妨害と観察;
- 導電率の増加;
- 現在のスイープ;
- 定電圧。
そして、一般的なアクションの最後のセグメントでは、これらすべての方法を比較するためのアルゴリズムも使用されます。
コントローラーを接続する方法
接続のトピックを考慮すると、すぐに注意する必要があります。個々のデバイスを設置する場合、特徴的な機能は、特定の一連のソーラーパネルでの作業です。
したがって、たとえば、100ボルトの最大入力電圧用に設計されたコントローラーが使用されている場合、一連のソーラーパネルは、出力でこの値以下を出力する必要があります。
どの太陽光発電所も、初段の出力電圧と入力電圧のバランスの法則に従って動作します。コントローラの電圧の上限は、パネルの電圧の上限に対応している必要があります
デバイスを接続する前に、物理的な設置場所を決定する必要があります。規則によれば、設置場所には、風通しの良い乾燥した部屋を選択する必要があります。デバイスの近くの可燃性物質の存在は除外されます。
デバイスのすぐ近くに振動、熱、湿度の発生源が存在することは許容できません。設置場所は、降水と直射日光から保護する必要があります。
PWMモデルの接続手法
PWMコントローラのほとんどすべてのメーカーは、接続するデバイスの正確なシーケンスに従う必要があります。
PWMコントローラを周辺機器に接続する手法は、それほど複雑ではありません。各ボードには、ラベルの付いた端子が装備されています。一連のアクションを実行する必要があるだけです
周辺機器は、接点端子の指定に従って完全に接続する必要があります。
- 指示された極性に従って、バッテリー装置の端子にバッテリーワイヤーを接続します。
- プラス線の接点で直接保護ヒューズをオンにします。
- ソーラーパネル用のコントローラー接点で、ソーラーパネルパネルからの導線を固定します。極性を確認してください。
- 対応する電圧(通常12 / 24V)のテストランプをデバイスの負荷の端子に接続します。
指定されたシーケンスに違反してはなりません。例えば、そもそもソーラーパネルを未接続のバッテリーで接続することは固く禁じられています。このようなアクションにより、ユーザーはデバイスを「焼き付ける」危険を冒します。この資料では、バッテリーを備えたソーラーパネルの組立図を詳しく説明しています。
また、PWMシリーズコントローラーの場合、コントローラーの負荷端子に電圧インバーターを接続することはできません。インバータはバッテリー端子に直接接続する必要があります。
MPPT機器接続手順
このタイプの装置の物理的な設置に関する一般的な要件は、以前のシステムと変わりません。しかし、MPPTコントローラーはより強力なデバイスと見なされることが多いため、技術的なインストールはしばしば多少異なります。
高電力レベル向けに設計されたコントローラーの場合、電源回路接続に金属端子を備えた大きな断面のケーブルを使用することをお勧めします
たとえば、強力なシステムの場合、これらの要件は、製造業者が少なくとも4 A / mmの電流密度用に設計された電源接続ライン用のケーブルの使用を推奨するという事実によって補足されます。2。つまり、たとえば、60 Aの電流のコントローラーの場合、断面積が20 mm以上のバッテリーに接続するケーブルが必要です。2.
接続ケーブルには、特別な工具でしっかりと圧着された銅製のラグが必要です。ソーラーパネルとバッテリーのマイナス端子には、ヒューズとスイッチが付いたアダプターが必要です。
このアプローチはエネルギー損失を排除し、設備の安全な操作を保証します。
強力なMPPTコントローラーの接続のブロック図:1-ソーラーパネル; 2-MPPTコントローラ; 3-端子台; 4,5-ヒューズ; 6-コントローラの電源スイッチ。 7.8-グラウンドタイヤ
ソーラーパネルをデバイスに接続する前に、端子の電圧が、コントローラの入力に適用できる電圧以下であることを確認してください。
周辺機器をMTTPデバイスに接続する:
- スイッチパネルとバッテリースイッチを「オフ」の位置に切り替えます。
- パネルとバッテリーの保護ヒューズを取り外します。
- ケーブルをバッテリーのコントローラー端子とバッテリー端子に接続します。
- ケーブルをソーラーパネルの端子に接続し、コントローラー端子に対応する記号を付けます。
- アース端子をケーブルでアースバスに接続します。
- 指示に従って、温度センサーをコントローラーに取り付けます。
これらの手順の後、前に取り外したバッテリーヒューズを交換し、スイッチを「オン」の位置にする必要があります。バッテリー検出信号がコントローラー画面に表示されます。
次に、少し間を置いて(1〜2分)、以前に取り外したソーラーパネルのヒューズを所定の位置に配置し、パネルスイッチを「オン」の位置にします。
機器の画面には、ソーラーパネルの電圧値が表示されます。この瞬間は、稼働中の太陽光発電所の打ち上げが成功したことを示しています。
業界は、回路ソリューションの観点から多面的なデバイスを生産しています。したがって、すべての設備の接続に関して、例外なく明確な推奨を行うことは不可能です。
ただし、すべてのタイプのデバイスの主な原理は同じです。バッテリーをコントローラーバスに接続しないと、太陽光発電パネルとの接続は受け入れられません。電圧インバータ回路に含めるための同様の要件が提示されています。それは直接接触によってバッテリーに接続された別個のモジュールと見なされるべきです。
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