Types, fonctionnalités et applications du contrôleur de charge solaire

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Un contrôleur de charge solaire est fondamentalement un contrôleur de tension ou de courant pour charger la batterie et empêcher les cellules électriques de se surcharger. Il dirige la tension et le courant provenant des panneaux solaires qui partent vers la cellule électrique. En règle générale, les cartes / panneaux 12 V s'établissent dans une fourchette de 16 à 20 V, donc s'il n'y a pas de régulation, les cellules électriques seront endommagées par une surcharge. En règle générale, les dispositifs de stockage électriques nécessitent environ 14 à 14,5 V pour être complètement chargés. Les contrôleurs de charge solaire sont disponibles dans toutes les fonctionnalités, coûts et tailles. La gamme de contrôleurs de charge va de 4,5 A et jusqu'à 60 à 80 A.

Types de contrôleur de chargeur solaire:

Il existe trois types différents de contrôleurs de charge solaire, ils sont:




  1. Commandes simples à 1 ou 2 étages
  2. PWM (modulation de largeur d'impulsion)
  3. Suivi du point de puissance maximale (MPPT)

Commandes simples 1 ou 2: Il dispose de transistors shunt pour contrôler la tension en une ou deux étapes. Ce contrôleur court simplement le panneau solaire lorsqu'une certaine tension est atteinte. Leur principal véritable carburant pour conserver une réputation aussi notoire est leur qualité inébranlable - ils n'ont pas beaucoup de segments, il y a très peu de choses à briser.

PWM (modulation de largeur d'impulsion): Il s'agit du contrôleur de charge de type traditionnel, par exemple, l'anthrax, le ciel bleu, etc. Ce sont essentiellement la norme de l'industrie actuellement.



Suivi du point de puissance maximum (MPPT): Le contrôleur de charge solaire MPPT est l'étoile scintillante des systèmes solaires d'aujourd'hui. Ces contrôleurs identifient vraiment la meilleure tension de fonctionnement et l'ampérage du panneau solaire et correspondent à ceux de la banque de cellules électriques. Le résultat est 10 à 30% de puissance supplémentaire de votre cluster orienté soleil par rapport à un contrôleur PWM. Cela vaut généralement la peine de spéculer pour tout système électrique solaire de plus de 200 watts.

Caractéristiques du contrôleur de charge solaire:

  • Protège la batterie (12V) de la surcharge
  • Réduit la maintenance du système et augmente la durée de vie de la batterie
  • Indication de charge automatique
  • La fiabilité est élevée
  • 10 ampères à 40 ampères de courant de charge
  • Surveille le flux de courant inverse

La fonction du contrôleur de charge solaire:

Le contrôleur de charge le plus essentiel contrôle fondamentalement la tension de l'appareil et ouvre le circuit, arrêtant la charge, lorsque la tension de la batterie monte à un certain niveau. Un plus grand nombre de contrôleurs de charge utilisaient un relais mécanique pour ouvrir ou fermer le circuit, arrêter ou démarrer l'alimentation en direction des dispositifs de stockage électriques.


En général, les systèmes d'énergie solaire utilisent 12 V de batteries. Les panneaux solaires peuvent transmettre beaucoup plus de tension que ce qui est nécessaire pour charger la batterie. La tension de charge peut être maintenue au meilleur niveau tandis que le temps nécessaire pour charger complètement les dispositifs de stockage électrique est réduit. Cela permet aux systèmes solaires de fonctionner de manière optimale en permanence. En faisant passer une tension plus élevée dans les fils des panneaux solaires au contrôleur de charge, la dissipation de puissance dans les fils est fondamentalement diminuée.

Les contrôleurs de charge solaire peuvent également contrôler le flux d'énergie inverse. Les contrôleurs de charge peuvent distinguer lorsqu'aucune puissance ne provient des panneaux solaires et ouvrir le circuit séparant les panneaux solaires des dispositifs de batterie et arrêtant le flux de courant inverse.

Contrôleur de charge solaire

Contrôleur de charge solaire

Applications:

Ces derniers jours, le processus de production d'électricité à partir de la lumière du soleil a plus de popularité que d'autres sources alternatives et les panneaux photovoltaïques sont absolument sans pollution et ne nécessitent pas un entretien élevé. Voici quelques exemples d'utilisation de l'énergie solaire.

  • Les lampadaires utilisent des cellules photovoltaïques pour convertir la lumière du soleil en charge électrique CC. Ce système utilise un contrôleur de charge solaire pour stocker le courant continu dans les batteries et l'utilise dans de nombreux domaines.
  • Les systèmes domestiques utilisent un module PV pour les applications domestiques.
  • Un système solaire hybride utilise plusieurs sources d'énergie pour fournir une alimentation de secours à plein temps à d'autres sources.

Exemple de contrôleur de charge solaire :

À partir de l'exemple ci-dessous, dans ce cas, un panneau solaire est utilisé pour charger une batterie. Un ensemble d'amplificateurs opérationnels est utilisé pour surveiller en continu la tension du panneau et le courant de charge. Si la batterie est complètement chargée, une indication sera fournie par une LED verte. Pour indiquer les conditions de sous-charge, de surcharge et de décharge profonde, un ensemble de LED est utilisé. Un MOSFET est utilisé comme interrupteur à semi-conducteur de puissance par le contrôleur de charge solaire pour assurer la coupure de la charge en condition basse ou en condition de surcharge. L'énergie solaire est contournée à l'aide d'un transistor vers une charge fictive lorsque la batterie est complètement chargée. Cela protégera la batterie contre la surcharge.

Cet appareil remplit 4 fonctions principales:

  • Charge la batterie.
  • Il donne une indication lorsque la batterie est complètement chargée.
  • Surveille la tension de la batterie et lorsqu'elle est minimale, coupe l'alimentation de l'interrupteur de charge pour supprimer la connexion de charge.
  • En cas de surcharge, l'interrupteur de charge est en état d'arrêt garantissant que la charge est coupée de l'alimentation par batterie.
Schéma fonctionnel du contrôleur de charge solaire

Schéma fonctionnel du contrôleur de charge solaire

Un panneau solaire est une collection de cellules solaires. Le panneau solaire convertit l'énergie solaire en énergie électrique. Le panneau solaire utilise un matériau ohmique pour les interconnexions ainsi que les bornes externes. Ainsi, les électrons créés dans le matériau de type n passent à travers l'électrode jusqu'au fil connecté à la batterie. Grâce à la batterie, les électrons atteignent le matériau de type p. Ici, les électrons se combinent avec les trous. Lorsque le panneau solaire est connecté à la batterie, il se comporte comme une autre batterie, et les deux systèmes sont en série, tout comme deux batteries connectées en série. Le panneau solaire est totalement composé de quatre étapes de surcharge, sous charge, batterie faible et décharge profonde. La sortie du panneau solaire est connectée à l'interrupteur et de là, la sortie est envoyée à la batterie. Et le réglage à partir de là, il va au commutateur de charge et enfin à la charge de sortie. Ce système se compose de 4 parties différentes: indication et détection de surtension, détection de surcharge, indication de surcharge, indication de batterie faible et détection. En cas de surcharge, la puissance du panneau solaire est contournée par une diode vers le commutateur MOSFET. En cas de charge faible, l'alimentation du commutateur MOSFET est coupée pour le mettre en état d'arrêt et ainsi couper l'alimentation de la charge.

L'énergie solaire est la source d'énergie renouvelable la plus propre et la plus disponible. La technologie moderne peut exploiter cette énergie pour une variété d'utilisations, y compris la production d'électricité, la fourniture de lumière et de chauffage de l'eau pour des applications domestiques, commerciales ou industrielles.

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