Контроллер заряда для ветрогенератора. Контроллеры заряда для ветрогенераторов и солнечных батарей: типы, схемы подключения, принцип работы

Как работают контроллеры заряда для ветрогенераторов и солнечных батарей. Какие бывают типы контроллеров. Как правильно подключить контроллер в схему с аккумуляторами. Принцип работы MPPT-контроллеров.

Что такое контроллер заряда для альтернативных источников энергии

Контроллер заряда — это важный компонент в системах альтернативной энергетики, использующих ветрогенераторы или солнечные панели. Его основные функции:

• Преобразование переменного тока от ветрогенератора или солнечных панелей в постоянный ток для заряда аккумуляторов
• Контроль процесса заряда аккумуляторов и защита их от перезаряда
• Защита аккумуляторов от глубокого разряда
• Подключение/отключение нагрузки в зависимости от уровня заряда аккумуляторов

Без контроллера заряда невозможно эффективно и безопасно использовать энергию ветра или солнца для заряда аккумуляторных батарей. Он является «мозгом» всей системы автономного энергоснабжения.

Основные типы контроллеров заряда

Существует несколько основных типов контроллеров заряда для альтернативных источников энергии:

1. PWM-контроллеры (ШИМ-контроллеры)

PWM расшифровывается как Pulse Width Modulation — широтно-импульсная модуляция. Принцип работы:

• При достижении аккумулятором напряжения полного заряда, контроллер начинает прерывать поступление тока короткими импульсами
• Ширина импульсов уменьшается по мере заряда аккумулятора
• Это позволяет поддерживать напряжение на нужном уровне и избежать перезаряда

PWM-контроллеры относительно просты и недороги, но имеют ограниченную эффективность.

2. MPPT-контроллеры

MPPT расшифровывается как Maximum Power Point Tracking — отслеживание точки максимальной мощности. Принцип работы:

• Контроллер постоянно отслеживает вольт-амперные характеристики солнечной панели или ветрогенератора
• Находит точку максимальной мощности и обеспечивает работу в этой точке
• Преобразует входное напряжение в оптимальное для заряда аккумуляторов

MPPT-контроллеры сложнее и дороже, но обеспечивают максимальную эффективность использования энергии (до 30% выше по сравнению с PWM).

3. Гибридные контроллеры

Сочетают возможность работы с ветрогенератором и солнечными панелями. Имеют отдельные входы для разных источников энергии.

Схемы подключения контроллеров заряда

Рассмотрим основные схемы подключения контроллеров заряда в системах автономного энергоснабжения:

Базовая схема для ветрогенератора

Минимальный набор компонентов:

• Ветрогенератор
• Контроллер заряда
• Аккумуляторная батарея
• Инвертор (для получения 220В переменного тока)

Схема подключения:

1. Ветрогенератор подключается к входу контроллера заряда
2. Выход контроллера соединяется с аккумуляторной батареей
3. К аккумулятору подключается инвертор
4. От инвертора запитываются потребители 220В

Схема с солнечными панелями

Добавляется солнечная панель, подключаемая через отдельный вход контроллера или через гибридный контроллер.

Схема с резервным генератором

Дополнительно устанавливается:

• Бензиновый или дизельный генератор
• Автоматический переключатель (АВР)

При разряде аккумуляторов АВР запускает резервный генератор.

Схема с подключением к сети

Добавляется возможность подключения к центральной электросети через АВР. При недостатке энергии от альтернативных источников, нагрузка переключается на сеть.

Как работает MPPT-контроллер заряда

MPPT-контроллер обеспечивает максимальную эффективность использования энергии солнца или ветра. Принцип его работы:

1. Контроллер измеряет напряжение и ток на выходе солнечной панели или ветрогенератора
2. Вычисляет текущую вырабатываемую мощность
3. Немного изменяет рабочую точку (напряжение)
4. Снова измеряет мощность
5. Если мощность увеличилась — продолжает изменение в том же направлении
6. Если уменьшилась — меняет направление поиска
7. Таким образом находится и поддерживается точка максимальной мощности

Одновременно контроллер преобразует входное напряжение в оптимальное для заряда аккумуляторов. Это позволяет эффективно использовать солнечные панели с более высоким номинальным напряжением.

Выбор контроллера заряда

При выборе контроллера заряда нужно учитывать следующие параметры:

• Тип источника энергии (ветрогенератор, солнечные панели или гибридная система)
• Мощность источника энергии
• Напряжение и емкость аккумуляторной батареи
• Требуемая эффективность (PWM или MPPT)
• Наличие дополнительных функций (мониторинг, передача данных и т.д.)

Для небольших систем подойдут простые PWM-контроллеры. Для более мощных установок рекомендуется использовать MPPT-контроллеры, позволяющие получить максимальную отдачу от альтернативных источников энергии.

Заключение

Контроллер заряда — важнейший элемент систем автономного энергоснабжения на основе ветрогенераторов и солнечных панелей. Правильный выбор типа контроллера и схемы его подключения позволяет максимально эффективно использовать энергию альтернативных источников для заряда аккумуляторов и питания нагрузки. Современные MPPT-контроллеры обеспечивают высокий КПД преобразования энергии и позволяют создавать надежные автономные системы электроснабжения.

Ветросолнечный гибридный контроллер заряда для ветросолнечных установок

Контроллер предназначен для заряда аккумуляторных батарей от ветрогенераторов и солнечных батарей. Контроллер в зависимости от состояния АКБ регулирует ток заряда от 0 до 100% от максимально допустимого, при превышении напряжения от ВГ плавно подключает балластную нагрузку, не позволяя ротору ВУ превысить допустимую скорость вращения.

 Основное питание контроллер получает от АКБ. Контроллер преобразовывает переменное трехфазное напряжение, вырабатываемое генератором в постоянное, измеряет текущее напряжение на выходе выпрямителя, сравнивает его с порогом и при превышении данного порога начинает подавать ток заряда на АКБ. При наличии солнечной батареи ее напряжение подается на контроллер через диодную развязку. Одновременно с этим контролируется напряжение АКБ, если оно превышает максимальное допустимое, то контроллер начинает уменьшать ток заряда. Если напряжение, поступаемое с генератора, начинает превышать максимально допустмое, или АКБ уже заряжена, то контроллер начинает «сбрасывать» ток в балластную нагрузку для исключения неконтролируемого увеличения скорости вращения ротора ветрогенератора. Ток, отдаваемый в балластную нагрузку, регулируется электронным ключом с широтно-импульсным управлением, что исключает ударные нагрузки на механические части ВУ.

При использовании контроллера заряда в гидроустановках и при использовании только солнечной батареи балластная нагрузка может быть исключена. Контроллер имеет возможность контролировать скорость вращения ротора генератора – данная особенность позволяет отключать нагрузку от генератора, пока последний не достигнет необходимой скорости вращения.

Особенностью контроллера является питание – контроллер получает напряжение питания параллельно от аккумулятора и солнечной батареи. Данное решение позволяет обеспечить работу контроллера при глубоком разряде основного аккумулятора.

Контроллер имеет возможность обновления внутреннего программного обеспечения. Для получения последних версий и инструкций по обновлению обращайтесь на завод-изготовитель.

Персональный сайт — контролёры заряда для ветрогенератора и СБ

                                                                                                                                   

 

Рекомендую купить ДИСК об альтернативной энергетике. Информация на диске более обширна, чем у меня на сайте.

Диск содержит много программ, также много литературы, в общем, смотрим презентацию.

Появилась  третья версия этого диска, теперь Диск имеет  еще более мощное содержание,(более 20-ти программ, 37 фильмов,22 книги, одна интерактивная,подробное описание 3-х ветрогенераторов, а также содержит подробное описание для изготовление солнечных батарей). И это еще далеко не все, Диск имеет доступ к бесплатной интернет библиотеке, к форуму по альтернативной энергетике, и к моему сайту. Порадует удобный интерфейс). Для тех, у кого есть доступ к интернету, и нет ограничений на скачивание, Вы можете приобрести файлы этого диска,- эквивалент  10$. Для этого свяжитесь со мной через Email- [email protected]   Как только я получаю деньги, сразу отсылаю на Ваш адрес файл, и пароли к нему. Диск содержит информацию о расчетах и постройке ветрогенераторов. Очень много фото,видео, есть видео в 3-D деталировке генератора,много книг, и программного обеспечения. Всё по честному. Мой сайт http://veter-yak.narod.ru/

                          

                                                                                                                                                                                                      

Мой email  yalovenkoval@i. ua

Для обеспечения номинального  заряда на АКБ необходимо следящие устройство.

Рано или поздно , но придется задуматься об контролёре заряда для АКБ, либо перезаряд, как и недозаряд пагубно влияет на срок службы дорогого нам АКБ.

Здесь я попробую собрать в едино конструкции регуляторов, которые пригодятся любому ветролову. Многие из этих конструкций были мною испытаны, думаю, что повторить их будет не сложно. Любую из приведённых схем можно использовать как для работы с ветрогенератором, так и для работы с солнечными панелями, с одной лишь разницей – для ветрогенератора необходимо подключать нагрузку к генератору, а вот солнечные батареи необходимо отсоединять от нагрузки.

 

Первая схема, наверное, самая простая которую можно придумать. Она отлично подойдёт к ветрогенератору мощностью до 200 Ватт. Эта схема была испытана , и успешно работала на моём первом ветрогенераторе

 

 

 

 

вид собраной конструкции

 

 

Все транзисторы были взяты с многократным запасом по мощности, и для уверенности применялись с радиаторами. Вместо транзистора КТ935а отлично подойдет полевой транзистор типа IRFZ44N или  IRFZ48N либо другой подходящий по мощности. Нагрузкой (балласт) в этом регуляторе изначально было два витка  нихромового провода  намотанного на керамическом сопротивлении. Но, как показала практика в данном случае лучше применять в качестве нагрузки обычную автомобильную лампу (с фары авто) . с запаралелеными нитями накала. Возможно подключение сразу нескольких ламп, но это уже подбирается  от мощности генератора. Недостатком этой схемы является отсутствие петли гистерезиса, т.е. отсутствие регулировки нижнего предела, так как схема работает по принципу стабилизатора напряжения.

 

СХЕМА №2

Так же очень простая схема, причем очень даже старая схема. Автор  эту схему использовал для автоматической поддержки заряда АКБ. Вот здесь можно подробно почитать. http://laps-aleksandr.narod.ru/Data/Avto/Avto.htm

Я делал эту схему, довольно работоспособная конструкция.

Транзисторы использовал KF517  и на выходе перед реле КТ817

Вот моя печатная плата 

 

 

 

 Эта схема,  наверное, скорее подойдёт для управления зарядом АКБ от солнечных батарей. В этой схеме уже есть регулировка нижнего предела, которая происходит при срабатывании реле, а оно своими контактами закорачивает  R4 (см. схему).Достоинство этой схемы, это легкое переделывание на большее напряжение заряда АКБ. Для этого достаточно включить последовательно с стабилитроном VD5 еще один стабилитрон. Схема работает довольно в широком диапазоне входных напряжений. Большим недостатком такой схемы есть наличие реле, причем реле должно иметь две пары контактов.

 

СХЕМА №3

Это уже более совершенна схема. Она работает у меня сейчас, я ею очень доволен

На выходе я применил мощный полевой транзистор IRFZ48N , что позволило отказаться от реле, тем самым повысить надёжность конструкции

.Отлично регулируется верхний и нижний предел заряда . Микросхемы не дорогие без проблем можно купить. Причем есть много аналогов этих микросхем. Паять микросхемы лучше на панельках, чтобы в  аварийном случае без проблем можно было заменить

Подробнее об этой схеме здесь http://www. rlocman.ru/shem/schematics.html?di=61489

Обратите внимание печатную плату необходимо развернуть зеркально!       

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в готовом виде это устроуство выглядит так

 

 

 

 

Схема №4

 

 

Эту схему я также делал, также отлично работает, по сути это аналог схемы №3, но на одной микросхеме, а это еще упрощает конструкцию. При изготовлении этого устройства уделите внимание регулировке пределов, при правильной регулировке схема работает сразу и без проблем. В этой схеме я также не использовал реле, а нагрузкой управляет полевой транзистор IRFZ48N .Микросхема очень доступная и недорогая.

.Наверное, лучший способ настроиться цепь приложить переменное источник питания постоянного тока к клеммам аккумулятора.Установите блок питания к 11.9V. Измерьте напряжение на штуцере 1. Отрегулируйте R1, пока напряжение в контрольной точке не как близко к 1. 667V, как вы можете получить его. Теперь установить регулируемый источник питания к 14.9V и измерить напряжение на штуцере 2. Отрегулируйте R2, пока напряжение в контрольной точке не как близко к 3.333V, как вы можете получить его.,смотрите оригинал,сылка ниже

C1 — 7805 5 Вольт положительный регулятор напряженияR3, R4, R5 — 1K Ом 1/8 Вт 10%IC2 — NE555 Таймер ЧипR6 — 330 Ом 1/8 Вт 10%PB1, PB2 — НЕТ кратковременный контакт КнопкиR7 — 100 Ом 1/8 Вт 10%LED1 — Зеленый светодиодQ1 — 2N2222 или аналогичный NPN транзисторИндикатор 2 — желтый светодиодQ2 — IRF540 похожих Power MOSFETRLY1 — 40 Amp SPDT Автомобильные релеС1 — 0.33uF 35V 10%D1 — 1N4001 или аналогичныйС2 — 0,1 мкФ 35В 10%R1, R2 — 10K Многооборотные Trim-горшкиR8 *-R9 * — Дополнительный 330 Ом 1/2 W резисторы (см. текст)

Печатаная  плата выглядит так (на сайте в зеркале)  

 

готовое изделие

 

 

 

Подробно Вы можете прочитать здесь http://translate.google.ru/translate?hl=ru&sl=auto&tl=ru&u=http%3A//www. mdpub.com/555Controller/

 

Вот схема по которой я собирал регулятор на ветрогенератор и на солнечную панель

 

 

 

 

Вид внутри

 

 

 

готовое изделие

 

 

 

недостаток этой конструкции это применение реле для отключения солнечной батареи.

 

Схема №5

Наверное эта схема самая повторяемая, и мало того еще и самая надёжная в работе

 С разрешения  Рябухи Игоря, его ник на форумах GOGA65 (это его девайс), я попытаюсь  вкратце рассказать об этой схеме.

  

 

Особого труда повторить эту схему я думаю, у Вас не будет. Реле взято заводское, с автомобиля *ВОЛГА* или подобное, главное чтобы управление было по минусу (-)..

Сопротивление между + и Ш можно ставить от 1ком до 150ком, меняется только петля гистерезиса, я ставил 36ком,это дает возможность очень плавно сливать излишки энергии на балласт

. Эту же схему я использовал и для работы ветрогенератора на 24 вольта, т. е. просто ставим 24-х вольтовое реле и никаких проблем

 

 

 

 

Вот моя схема которую я чаще всего использую для контроля заряда от ветрогенератора.Такая схемка отлично работает с ветряками до 500 ватт, достаточно проста в изготовлении и практически не убиваемая.

 

 

 

Также можно использовать это же реле и для любого нужного нам напряжения, т.е. как сделал я вот на этой схеме. Преимущества такого решения, это быстрый  переход как на 12 вольт, так и на 24вольта, для этого просто вместо второго АКБ ставим перемычку. По такой схеме можно сделать систему и на 48 и больше вольт.

 

 

 

 

 

Такой вид в нутри

 

 

 

Ну и готовое изделие,я использовал цифровые приборы отображения инфрмации.

 

 

 

вид сбоку

 

 

 

и с зади

 

 

 

 

небольшое видео работы даного устройства

 

 

 

 

 

 

более детальное обсуждение этого девайса Вы найдете на форуме 

http://windpower-russia.ru/forum/showthread.php?t=108

Контроллер WHCM1-0.3 | Weswen

Гибридный ветросолнечный контроллер W&S с широкими функциональными возможностями

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Данный гибридный контроллер предназначен для автономных (off-grid) систем генерации электрической энергии. Контроллер обладает элегантным дизайном и простым понятным управлением и обеспечивает эффективный и безопасный заряд аккумуляторных батарей от двух источников.

В нашем каталоге Вы можете выбрать ШИМ контроллеры тут , подходящие под Ваши задачи. Звоните, мы Вас проконсультируем и поможем с выбором.

Базовые функции

• Адаптация импедансов ветрогенератора и нагрузки, максимальное использование энергии.

Ветрогенератор, аккумуляторы и нагрузка обладают внутренними сопротивлениями. Использование энергии максимально, когда входной импеданс равен выходному. Контроллер обладает принципом сравнения импедансов, что позволяет максимально использовать получаемую энергию.

• Защита ветрогенератора от превышения скорости вращения, перегрузок по току и напряжению.

Значения максимальной скорости вращения, тока и напряжения могут быть настроены вручную. Как только рабочие значения скорости вращения, тока или напряжения превысят заданные максимальные, контроллер автоматически подключит ШИМ-блок сбрасывания мощности. Комплексная защита ветротурбины.

• Интеллектуальная система ограничения максимального тока заряда АКБ.

Максимальная емкость аккумуляторного банка может быть вручную настроена. В зависимости от введенного значения, контроллер определяет максимально допустимый ток заряда и ограничивает его, с целью защитить Ваши аккумуляторы.

• Функция ручного торможения
• Наличие кнопочного переключателя в цепи ветрогенератора

Простое и безопасное отключение цепи ветрогенератора от контроллера.

• Наличие кнопочного переключателя в цепи солнечного массива

Простое и безопасное отключение цепи солнечного массива от контроллера.

• Алгоритмы BOOST и BUCK и алгоритма MPPT (BOOST & BUCK)

(уточняйте наличие данных функций при заказе, стандартное исполнение не включает данные алгоритмы)

Как только напряжение ветрогенератора становится ниже напряжения аккумуляторного банка, контроллер автоматически подключает модуль накачки. Как только напряжение увеличивается до значения напряжения заряда, контроллер начинает заряжать аккумуляторы. Процесс импульсно повторяется. Когда напряжение ветрогенератора выше напряжения заряда, контроллер автоматически подключает модуль понижения напряжения, увеличивая зарядный ток. Вышеперечисленные алгоритмы позволяют максимизировать съем мощности.

При увеличении нагрузки снижается частота вращения ветрогенератора. Это уменьшает снимаемую мощность. С помощью алгоритмов слежения за максимальным током (MCT) и точкой максимальной мощностью (MPPT) выходные параметры генератора стабильны и достигается максимальный баланс использования ветровой энергии.

Опции

Данные функции являются опциональными.

Запись данных и возможность передачи на ПК через порт USB.

Возможность мониторинга всей системы, хранения и анализа данных с помощью последовательного интерфейса.

Соедините ПК и контроллер с помощью кабеля и настраивайте параметры системы с компьютера.

Программное обеспечение и серийный кабель поставляются в комплекте.

• Интерфейс RS485
• Возможность подключения анемометра

Позволяет наблюдать за скоростью ветра с дисплея контроллера.

 

 

Контроллер для ветрогенератора своими руками

Сама схема работает так.Генератор ветряка подключается к контроллеру. От контроллера идут провода к аккумулятору. Туда же подключается и нагрузка. Если напряжение на аккумуляторе падает ниже 11.9 В, контроллер подключает генератор к аккумулятору, и последний начинает заряжаться. Если напряжение аккумулятора достигает 14 В, контроллер подключает к нему дополнительную нагрузку.

Оба пороговых напряжения, 11.9 В и 14 В, можно изменять подстроечными резисторами. Интересуясь в Интернете, какими же должны быть эти пороги для свинцовых аккумуляторов, я обнаружил некоторые расхождения у различных авторов. Для своей схемы я взял усредненные значения.

При напряжении аккумулятора между 11.9 В и 14 В, контроллер может переключать систему между зарядом и отдачей тока в нагрузку. Пара кнопок позволяет мне делать эти переключения в любое время, независимо от контроллера. Очень удобно при наладке устройства.

Желтый светодиод зажигается во время зарядки аккумулятора. Когда аккумулятор заряжен, и избыточная мощность отводится в дополнительную нагрузку, загорается зеленый светодиод. Таким образом, я имею минимальную обратную связь, позволяющую понять, что происходит в системе. Кроме того, с помощью мультиметра я могу измерять напряжения в любых точках. Все это не очень удобно.

Как только у меня дойдут руки до того, чтобы упаковать конструкцию в подходящий корпус, я непременно добавлю вольтметр и амперметр, возможно, от автомобильного приборного щитка.

Я использовал свою собранную на листе фанеры схему, что бы с помощью внешнего источника питания имитировать различные режимы заряда и разряда аккумулятора, и настроить контроллер. Устанавливая напряжение 11.9 В, а затем 14 В, я выставил подстроечными резисторами требуемые пороги. Сделать это следовало до отъезда, так как заниматься настройкой в поле никакой возможности у меня не было бы.

Доработка.Исследовав подробнее правила заряда свинцовых аккумуляторов, верхний порог я установил равным 14.8 В. Кроме того, от брата мне достались герметичные свинцовые аккумуляторы, которыми я и заменил обычные, использовавшиеся первоначально.

Важно ! —Я понял, что в первую очередь, надо подключать к контроллеру аккумулятор, и только потом ветрогенератор или солнечную батарею. Если генератор подключить первым, волны напряжения не будут сглаживаться аккумулятором, контроллер будет работать неправильно, реле хаотически переключаться, а броски напряжения, в конце концов, приведут к выходу из строя микросхем. Короче, всегда подключайте аккумуляторную батарею первой, а ветрогенератор вслед за ней. И наоборот, разбирая систему, убедитесь в первую очередь, что генератор отключен. Батарею отключайте последней.

Наконец, представлю вам принципиальную схему. Она лишь немного отличается от прототипа, ссылку на который я приводил выше. Как я говорил раньше, некоторые детали я заменил на те, которые уже были у меня, чтобы не тратиться на покупку новых. Советую вам поступать также. Совершенно не обязательно повторять схему один в один.

Перевод текстов на рисунке,Замечание: C3c и IC3d не используются.Заземлите их входы,а выходы оставьте свободными. Входы подключения ветряных турбин и солнечных батарей Battery Bank+ «+» аккумуляторной батареи Dummy Load+ «+» дополнительной нагрузки.

Battery Bank- «-» аккумуляторной батареи Dummy Load- «-» дополнительной нагрузки IC1 LM7808 +8V Voltage Regulator, IC1 LM7808 стабилизатор напряжения +8 В,IC2 LM1458 Dual operational amplifier IC2 LM1458

сдвоенный операционный усилитель,IC3 4001 Quad 2-input NOR Gate,IC3 CD4001 4 логических элемента «2И-НЕ»,Q1 IRF540 MOSFET,Q1 IRF540 MOSFET,D1-3 Blocking diodes rated for the maximum current each source could produce,D1…D3 блокировочные диоды, рассчитанные на максимальный ток подключаемых источников D4 1N4007,D4 1N4007. LED1 Yellow LED . LED1 желтый светодиод, LED2 Green LED, LED2 зеленый светодиод. F1 Fuse rated at total expected current all sources combined will produce. F1 предохранитель, рассчитанный на максимальный суммарный ток всех подключаемых источников. F2 1 Amp Fuse for controller electronics. F2 предохранитель 1 А в шине питания электроники контроллера. RLY1 40 Amp SPDT automotive relay . RLY1 автомобильное реле на коммутируемый ток 40 А . PB1-2 Momentary contact NO pushbuttons. PB1-2 кнопки без фиксации.

All resistors are % Watt 10%. Все резисторы ? Вт 10%. Test Point A should read 7.4V. Контрольная точка A. Напряжение в точке 7.4 В. Test Point B should read 5.95V. Контрольная точка B. Напряжение в точке 5.95 В

Наконец, проект завершен. До моего отъезда осталась всего неделя. Пролетела она быстро. Я разобрал турбину и тщательно упаковал все детали и инструменты, необходимые, чтобы собрать турбину после поездки через всю страну. Погрузив все в машину, я во второй раз поехал на свой участок в Аризоне, на этот раз с надеждой, что хоть какое-то электричество у меня там будет.

Схема подключения ветрогенератора | Сам Себе Строитель

Рабочие схемы подключения ветрогенератора. Как правильно подключить ветрогенератор, варианты подключения, схемы, фото.

При установке ветрогенератора очень важно его правильно подключить к потребителям.

Существует несколько вариантов схем подключения в зависимости от дополнительного оборудования системы.

 

 

 

Минимальный комплект ветроустановки состоит из комплектующих:

• Ветрогенератор.
• Контроллер.
• Аккумулятор.
• Инвертор.
• Кабеля и предохранители.

Ветрогенератор – используется для заряда аккумуляторных батарей, генератор вырабатывает переменный ток. Напряжение и сила тока генератора зависят от мощности генератора и силы ветра. Высота мачты, на которой расположен генератор, также играет важную роль, чем выше мачта, тем стабильней воздушный поток и больше вероятность работы ветрогенератора при слабом ветре.

Контроллер – преобразовывает переменный ток, в постоянный который необходим для заряда аккумуляторных батарей.

Аккумуляторы – служат накопителями энергии, потребление энергии идёт от аккумуляторов.

Инвертор – преобразователь постоянного тока в переменный. На вход инвертора поступает постоянный ток от аккумуляторов 12V или 24 V, а на выходе переменный 220V который потребляют большинство бытовых электроприборов.

В свою очередь инверторы бывают нескольких типов:

Модифицированная синусоида – низкое качество выходного напряжения, применяется для потребителей не чувствительных к качеству напряжения (лампочки, телевизоры, отопительные приборы, зарядные устройства).

Чистая синусоида – высокое качество выходного напряжения, подходит для всех потребителей, в том числе и для электродвигателей и точного оборудования.

Трехфазный – преобразовывает постоянный ток в переменный трёхфазный 380 V.

Сетевой – применяется на мощных ветростанциях для выхода электроэнергии в общественную сеть.

Это основное оборудование необходимое для работы ветростанции, из дополнительного оборудования можно отметить автоматический переключатель источника питания (АВР).

АВР – переключатель, позволяет переключить в автоматическом режиме источник питания для потребителей. При отключении основного источника электроэнергии в данном случае ветроустановки переключает потребителей на аварийный генератор или бытовую электросеть.

Общая схема подключения ветрогенератора.

На рисунке схематически показан принцип подключения компонентов установки.

Схема подключения однофазного ветрогенератора.

В данном случае потребители энергии полностью зависят от работы ветряка и ёмкости аккумуляторов.

Гибридная система подключения с солнечной панелью.

В данном случае в систему дополнительно подключена солнечная панель, что повышает производительность установки.

В отличие от первого варианта система не зависит полностью от работы ветрогенератора, и аккумуляторы также заряжаются от солнечной панели.

Схема подключения ветрогенератора с резервным генератором.

Вариант подключения с резервным бензиновым (дизельным) генератором, в данном случае при снижении заряда аккумуляторов АВР (автоматический переключатель источника питания) запускает резервный генератор.

Схема подключения ветрогенератора с резервным питанием из сети.

Следующий вариант системы с подключением к сети. В этом случае, когда ветра нет, и генератор не может набрать рабочую скорость, АВР переключает потребителей на сеть. При отключении электроэнергии в сети, АВР переключает потребителей на питание от аккумуляторов установки.

Это основные примеры схем подключения ветрогенератора.

Контроллер заряда солнечной батареи

, использующий технологию MPPT

Количество потребляемой электроэнергии быстро увеличивается с ростом населения и развитием технологий. Существуют способы производства электроэнергии с использованием возобновляемых и невозобновляемых источников энергии. Множественные преимущества солнечной энергии являются ключевыми факторами использования солнечной энергии для различных целей. Его можно использовать для выработки электроэнергии с помощью солнечных панелей и для хранения электроэнергии путем зарядки аккумуляторов или питания нагрузок.Технология отслеживания точки максимальной мощности (MPPT) является наиболее эффективным методом среди различных контроллеров заряда солнечной энергии, таких как простые одно- или двухступенчатые элементы управления, ШИМ-управление и контроллер заряда MPPT.

Контроллер заряда от солнечных батарей

Что такое контроллер заряда от солнечных батарей

В первую очередь подумайте о контроллере заряда солнечных батарей без MPPT и не путайте с солнечными панелями, отслеживающими солнечные лучи, и контроллерами заряда солнечных батарей. Солнечная панель слежения за солнцем используется для слежения за солнцем, устанавливая солнечную панель на моторной плате, чтобы в дневное время можно было использовать максимум солнечной энергии.Используя эту систему солнечных батарей, мы можем увеличить производительность на 15% зимой и на 35% летом. На рисунке показана блок-схема солнечной панели, отслеживающей солнечный свет, которая состоит из фиктивной солнечной панели, схемы источника питания, микроконтроллера для управления драйвером ULN2003A и шагового двигателя для вращения солнечной панели.

Блок-схема солнечной панели с отслеживанием солнечного света от Edgefxkits.com

Блок-схема солнечного контроллера заряда состоит из различных блоков: солнечная панель, вырабатывающая электрическую энергию с использованием солнечной энергии; зарядка для включения и выключения зарядки; выключатель нагрузки для подключения или отключения нагрузки; индикатор для индикации; аккумулятор для хранения энергии; и компаратор для сравнения и генерации сигналов управления.Контроллер заряда солнечной панели управляется механизмом зарядки для защиты аккумуляторов от недостаточного заряда, перегрузки и глубокого разряда. Набор зеленых и красных светодиодов используется для индикации состояния полной зарядки, недостаточного, чрезмерного или глубокого разряда соответственно. В случае индикации красных светодиодов схема контроллера заряда солнечной батареи состоит из полевого МОП-транзистора, который используется в качестве силового полупроводникового переключателя для отключения нагрузки во время перегрузки или низкого заряда батареи.

Блок-схема контроллера заряда солнечных батарей от Edgefxkits.com

Почему мы используем технологию MPPT?

Здесь, хотя контроллер заряда солнечной энергии без MPPT может облегчить защиту батарей от нежелательных условий зарядки, но он не может повысить эффективность системы. Обычно фотоэлектрические панели рассчитаны на 12 В и используются для вывода напряжения в диапазоне от 16 до 18 В. Но фактическое значение батарей 12 В находится в диапазоне от 10,5 до 12,7 В в зависимости от состояния заряда. Рассмотрим солнечную панель мощностью 130 Вт при определенном напряжении и токе, предположим, что номинальный ток равен 7.39 ампер при 17,6 вольт.

Сравнение традиционной технологии и технологии MPPT

Если мы подключим эту 130-ваттную солнечную панель к батарее с помощью солнечного контроллера заряда без MPPT, то мы сможем получить мощность, равную произведению тока солнечной панели: 7,4 А и Напряжение аккумулятора: 12 вольт, а составляет около 88,8 Вт. Таким образом, мы получаем потерю 41 Вт (130-88,8 = 41,2 приблизительно), это связано с плохим согласованием между солнечной панелью и аккумулятором. Итак, если мы используем контроллер заряда солнечной батареи MPPT, то мы можем увеличить прирост мощности на 20–45%, но в первую очередь мы должны знать о технологии MPPT, которая используется в контроллере заряда солнечных панелей.

MPPT Контроллер заряда солнечной батареи

Технология MPPT обычно представляет собой цифровое электронное отслеживание, которое отслеживает и сравнивает напряжение батареи с напряжением солнечной панели, чтобы можно было определить наилучшую мощность, при которой аккумулятор может заряжаться с помощью солнечной панели. Обратите внимание, что при зарядке аккумулятора учитываются амперы. Таким образом, чтобы получить максимальный ток в батарее, сравниваемое напряжение преобразуется в лучшее напряжение с использованием современной технологии MPPT, имеющей эффективность преобразования от 93 до 97%.

Работа контроллера заряда солнечной батареи MPPT

Напряжение на солнечной панели 17,6 В при 7,6 А преобразуется с помощью MPPT в меньшую сторону, чтобы соответствовать батарее 12 В. Таким образом, батарея получает 12 В при 10,8 А, что делает общую мощность почти равной 130 Вт. Для зарядки батареи высокое напряжение помогает усилить ток. Фактически, практически, выходной сигнал контроллера заряда солнечной батареи MPPT непрерывно изменяется, чтобы получить максимальный ток в батарее.

Устройство отслеживания точки питания — это высокочастотный преобразователь постоянного тока в постоянный, который принимает входной постоянный ток от солнечных панелей, затем преобразует постоянный ток в высокочастотный переменный ток, и снова переменный ток будет преобразован обратно в другое постоянное напряжение и ток, чтобы точно совместите батареи и панели.Обычно MPPT работают на частотах от 20 до 80 кГц (очень высокий диапазон звуковых частот). Следовательно, для проектирования этих высокочастотных цепей можно использовать трансформаторы с очень высоким КПД и небольшие компоненты.

Работа контроллера заряда солнечной батареи MPPT

Нецифровые или линейные MPPT легко и дешево построить по сравнению с цифровыми MPPT. Но при использовании линейных MPPT, хотя эффективность немного повышается, но общая эффективность варьируется в широком диапазоне, поскольку в некоторых случаях линейные MPPT теряют отслеживание.Например, если облако проходит по линейной цепи MPPT, то линейной цепи требуется больше времени для поиска следующей наилучшей точки.

Основные характеристики контроллера заряда солнечной батареи MPPT

• Контроллер заряда солнечной батареи MPPT используется для корректировки и обнаружения изменений вольт-амперных характеристик солнечной панели, как показано на рисунке выше.
• Любым солнечным энергетическим системам необходимо снимать максимальную мощность с фотоэлектрического модуля, поскольку это заставляет фотоэлектрический модуль работать при напряжении, близком к точке максимальной мощности, с потреблением максимальной доступной мощности.
• Используя контроллер заряда солнечной батареи MPPT, мы можем использовать солнечную панель с выходным напряжением, превышающим рабочее напряжение аккумуляторной системы.
• Сложность системы может быть уменьшена за счет использования солнечного контроллера заряда MPPT, поскольку он имеет высокий КПД.
• Может применяться для использования с несколькими источниками энергии, такими как водяные турбины или ветряные турбины и т. Д. Выходная мощность солнечной панели используется для непосредственного управления преобразователем постоянного тока в постоянный.

Контроллер заряда от солнечной батареи MPPT, интегрированный со светодиодным драйвером

В последнее время в освещении и освещении часто используются светодиоды высокой яркости, которые имеют длительный срок службы, низкие затраты на обслуживание и высокую эффективность, но для поддержания постоянного тока требуется драйвер питания.Этому может способствовать повышающий или понижающий преобразователь DC-DC. На приведенном ниже рисунке показана блок-схема интегрированного контроллера заряда солнечной батареи с отслеживанием максимальной мощности и драйвера светодиода, построенного на устройствах с программируемой системой на кристалле (PSoC), контроллеры, драйверы, аналоговые и цифровые периферийные устройства используются для измерения, согласования и управления сигналом. . Контроллер заряда солнечной батареи

MPPT, интегрированный со светодиодным драйвером Технология

MPPT является гибкой и надежной в снятии напряжения и тока с солнечной панели для поиска пиковой мощности путем регулировки сигналов управления для работы солнечной панели на ее пиковой мощности.Управляющий сигнал, генерируемый PSoC, используется для управления синхронным понижающим преобразователем, который преобразует энергию солнечной панели для зарядки аккумулятора. Система также используется для управления процессом зарядки аккумулятора и управления светодиодами.

Мы надеемся, что в этой статье был представлен краткий обзор усовершенствованного солнечного контроллера заряда, использующего технологию MPPT. Для получения дополнительной информации о контроллерах солнечных зарядных устройств и их детальной работе вы можете связаться с нами, разместив свои запросы в разделе комментариев ниже.

Фото:

• Работа солнечного контроллера заряда MPPT от weiku
• Контроллер заряда на солнечной батарее MPPT, интегрированный со светодиодным драйвером от powerdesign

ветро-солнечный гибридный контроллер заряда от китайского производителя, мануфактуры, завода и поставщика ECVV. com

• Торговый центр MRO Products
• Торговый центр MRO Products / Китай
• ECVV 会员 服务

Глобальные партнеры:

• ОАЭ
  • Соединенные Штаты Америки
• О нас
• Свяжитесь с нами

• Категории
  • COVID19 Защитное оборудование
    • Носить защитный
      • Маска для лица
      • Костюмы защитные
      • Перчатки медицинские
      • Шляпа от солнца с маской
      Обнаружение вирусов
      • Защитный шлем Kuang-Chi AI
      • Набор для тестирования на коронавирус
      • Термометр
      • Робот для дезинфекции
      Медицинское оборудование
      • УФ-дезинфекция
      • Ультразвуковая система
      • Машина для изготовления масок
      • Вентилятор
  • Машинное оборудование
    • Машинное оборудование
      • Инженерная и строительная техника
      • Машины землеройные
      • Металлургическое оборудование
      • Промышленное лазерное оборудование
      • Деревообрабатывающее оборудование
      • Упаковочная машина
      Механические детали и услуги по изготовлению
      • Насосы и запчасти
      • Клапаны
      • Мотор
      • Формы
      • Фитинги
      • Уплотнения
  • Электрооборудование и электронные компоненты
    • Электрооборудование и материалы
      • Разъемы и клеммы
      • Аккумуляторы
      • Профессиональное аудио, видео и освещение
      • Источники питания
      • Генераторы
      • Электрические вилки и розетки
      Электронные компоненты и принадлежности
      • Активные компоненты
      • Оптоэлектронные дисплеи
      • Пассивные компоненты
      • Электронные аксессуары и принадлежности
      • Оборудование для производства электроники
      • Электронные знаки
      Телекоммуникации
      • Коммуникационное оборудование
      • Телефоны и аксессуары
      • Антенны для связи
  • Освещение и освещение
    • Освещение и освещение
      • Светодиодное освещение
      • Осветительные аксессуары
      • Профессиональное освещение
      • Внутреннее освещение
      • Осветительные лампы и трубки
      • Наружное освещение
  • Автомобили и мотоциклы, Транспорт
    • Автомобили и мотоциклы
      • Инструменты для транспортных средств
      • Автоэлектроника
      • Авто Двигатель
      • Автомобили
      • Транспортное оборудование
      • Автоматическая электрическая система
      Транспорт
      • Морские принадлежности
      • Контейнер
      • Велосипед
      • Электровелосипед
      • Автобус
      • Запчасти для грузовиков
  • строительство
    • Строительство и недвижимость
      • Двери и окна
      • Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и запчасти
      • Ванная
      • Плитка и аксессуары
      • Металлические строительные материалы
      • Доски
      Минералы и металлургия
      • Металлолом
      • Магнитные материалы
      • Сталь
      • Стекло
      • Проволочная сетка
      • Слитки
      Резина и пластмассы
      • Пластиковые изделия
      • Сырье для пластмасс
      • Резиновое сырье
      • Резиновые изделия
      • Переработанный пластик
      • Переработанная резина
  • Упаковка и печать
    • Упаковка и печать
      • Упаковочные коробки
      • бутылок
      • Упаковочные пакеты
      • Пластиковая пленка
      • Клейкая лента, пленка, бумага
      • Бумага и картон
  • Безопасность и защита
    • Безопасность и защита
      • Продукты CCTV
      • Замки
      • Сигнализация
      • Сейфы
      • Системы контроля доступа и продукты
      • Военное и полицейское снаряжение
  • Инструменты для измерения и анализа
    • Инструменты для измерения и анализа
      • Испытательное оборудование
      • Приборы температуры
      • Весы
      • Оптические инструменты
      • Электронные измерительные приборы
      • Анализаторы
  • Офисные и школьные принадлежности
    • Мебель
      • Мебель для дома
      • Уличная мебель
      • Коммерческая мебель
      • Мебельная фурнитура
      • Детская мебель
      • Детали мебели
      Офисные и школьные принадлежности
      • Офисная бумага
      • Расходные материалы для принтера
      • Оргтехника
      • Учебные принадлежности
      • Офисные переплетные материалы
      • Ручки
  • Оборудование и инструменты
    • Оборудование
      • Крепеж
      • Цепи
      • Пружины
      • Зажимы
      • Абразивные инструменты
      • Крючки
      инструменты
      • Электроинструменты
      • Инструменты для транспортировки материалов

Шаги к выбору идеального контроллера заряда солнечной энергии для вашего приложения

Автор: SPW | 16 сентября 2014 г.

---

У нас есть обновленная история о том, как выбрать контроллер заряда для вашего проекта солнечной батареи + хранения, написанная в 2019 г .: Как выбрать контроллер заряда солнечной энергии. Щелкните здесь для получения последней информации и объяснений.

---

История 2014 г., написанная Бобом Гаджелом и Ким Сильва, MidNite Solar

Что является наиболее важным фактором при выборе идеального контроллера заряда солнечной энергии для вашего проекта?

При выборе контроллера необходимо выполнить несколько шагов, чтобы убедиться, что
выберет подходящий контроллер для работы. Лучшее, что вы можете сделать, — это использовать
инструментов для определения размеров производителя, которые предлагаются на их веб-сайтах.

Самая важная задача всех контроллеров заряда солнечных батарей — правильно заряжать батареи и обеспечивать им как можно более долгий срок службы. Есть два типа контроллеров заряда:

• Широтно-импульсная модуляция (ШИМ)
• Отслеживание точки максимальной мощности (MPPT)

Разница между этими двумя типами контроллеров заключается в том, что ШИМ не так эффективен, как MPPT. MPPT является наиболее распространенным в наши дни и может дать вам до 30% больше энергии, чем контроллеры PWM.Контроллеры MPPT также позволяют последовательно соединять группы панелей для получения более высоких напряжений, сохраняя меньшую силу тока и меньший размер провода, особенно для длинных проводов к фотоэлектрической батарее.

При выборе контроллера заряда необходимо выполнить несколько шагов, чтобы убедиться, что вы выбрали подходящий контроллер для работы. Лучшее, что вы можете сделать, — это использовать инструменты определения размеров производителя, которые предлагаются на их веб-сайтах. Другой вариант — позвонить производителю — его продавцы обычно будут рады помочь вам выбрать лучший контроллер.

Если вам нужно произвести быстрые расчеты, для определения силы тока необходимого контроллера вручную потребуется следующая информация:

• Мощность солнечной батареи
• Напряжение аккумуляторной батареи (12, 24 или 48). Типичное напряжение банка, потому что инверторы предлагаются на эти напряжения.
• Теперь вступает в игру закон Ома: Ампер x Вольт = Ватт

Пример: массив на 3000 Вт / аккумуляторная батарея на 48 В = 62,5 А, поэтому вам понадобится контроллер, способный выдерживать 62 тока.5 ампер. Большинство контроллеров рассчитаны на 60, 80 или 96 ампер, поэтому вы должны выбрать контроллер со следующим более высоким рейтингом. В данном случае это будет контроллер на 80 ампер.

Теперь, если вы знаете силу тока контроллера и хотите выяснить, какова максимальная мощность солнечной батареи, которая может поступать в контроллер, вы также должны использовать закон Ома:

Пример: контроллер на 80 А x аккумуляторная батарея на 48 В = 3 840 Вт солнечных панелей. Обратите внимание, что большинство контроллеров пропускают на контроллеры немного больше мощности.Здесь могут помочь калибровочные инструменты или звонок на производство.

Следующее, что вы должны убедиться, это то, что мы не превышаем входное напряжение, которое может принять контроллер. И снова производитель диктует, какое входное напряжение должно быть включено в конструкцию. Необходимо учитывать температуру и напряжение холостого хода. Поскольку напряжение холостого хода фотоэлектрической системы (Voc) повышается при понижении температуры, вам необходимо убедиться, что номинальное входное напряжение контроллера выдерживает это в холодную зиму.Инструменты для определения размеров, предоставленные производителем, позволят вам выбрать лучший дизайн контроллеров.

Доступно множество производителей и моделей контроллеров заряда, но лучше всего получить максимальное количество вариантов по лучшей цене. Ниже приводится список функций, доступных на контроллерах заряда, но не на всех контроллерах. Лучшие предложат каждый вариант.

• 150,200,250,600 В
• Ручной и автоматический эквалайзер
• Встроенный GFP и дуговое замыкание
• Мониторинг статуса в режиме онлайн
• Hyper VOC расширяет пределы VOC
• Зарядка аккумулятора 12-72 В
• Солнечная, ветровая и гидрорежимы MPPT

---

Заявление об ограничении ответственности: Мы не можем предоставить консультации по конкретным потребностям вашего проекта.