De hoeveelheid elektrische energie die nodig is, neemt snel toe met de bevolkingsgroei en de technologische ontwikkeling. Er zijn manieren voor het opwekken van elektrische energie het gebruik van hernieuwbare en niet-hernieuwbare energiebronnen. Meerdere voordelen van zonne-energie zijn de belangrijkste factoren achter het gebruik van zonne-energie voor verschillende doeleinden. Het kan worden gebruikt voor het opwekken van elektrische stroom met behulp van zonnepanelen en voor het opslaan van elektrische energie door de batterijen op te laden of te voeden. Maximum Power Point Tracking-technologie (MPPT) is een meest efficiënte methode onder verschillende zonnelaadregelaars, zoals eenvoudige 1- of 2-trapsregelaars, PWM-regeling en MPPT-laadregelaar.

Solar Laadregelaar

Wat is Solar Charge Controller

Overweeg in de eerste plaats een niet-MPPT-zonnelaadcontroller en laat u niet verwarren met zonnevolgende zonnepaneel en zonnelaadcontroller. De zonnevolgende zonnepaneel wordt gebruikt om de zon te volgen door het zonnepaneel op een motorbord te monteren zodat overdag maximale zonne-energie kan worden gebruikt. Door gebruik te maken van dit zonnevolgende zonnepaneelsysteem kunnen we de output met 15% verhogen in de winter en 35% in de zomer. De klapfiguur toont het blokschema van een zonnevolgende zonnepaneel dat bestaat uit een dummy zonnepaneel, een voedingscircuit, een microcontroller voor het besturen van de ULN2003A-driver en een stappenmotor voor het draaien van het zonnepaneel.

Blokschema van Sun Tracking-zonnepaneel door Edgefxkits.com

Het blokschema van de zonne-laadcontroller bestaat uit verschillende blokken: het zonnepaneel dat elektrische stroom produceert met behulp van zonne-energie een opladen om het opladen in en uit te schakelen een lastschakelaar om de belasting aan of uit te schakelen een indicator voor indicatiedoeleinden batterij voor het opslaan van energie en een comparator voor het vergelijken en genereren van stuursignalen . De laadregelaar van het zonnepaneel wordt bestuurd door een oplaadmechanisme om de accu's te beschermen tegen onderlading, overbelasting en diepe ontlading. Een set groene en rode LED's wordt gebruikt om respectievelijk de volledig opgeladen toestand en onder of over of diepe ontlading aan te geven. In het geval van rode LED's, bestaat het circuit van de zonnelaadcontroller uit MOSFET, dat wordt gebruikt als vermogenshalfgeleiderschakelaar om de belasting uit te schakelen tijdens overbelasting of een bijna lege batterij.

Blokschema van Solar Charge Controller door Edgefxkits.com

Waarom gebruiken we MPPT-technologie?

Hier kan, hoewel een niet-MPPT-zonnelaadcontroller de bescherming van batterijen tegen ongewenste oplaadomstandigheden vergemakkelijken, maar het is niet in staat de efficiëntie van het systeem te verhogen. Over het algemeen worden PV-panelen gebouwd voor 12V en worden ze gebruikt om een vermogen in het bereik van 16 tot 18V te zetten. Maar de werkelijke waarde van de 12 V-batterijen ligt in het bereik van 10,5 tot 12,7 V, afhankelijk van de staat van de lading. Overweeg een zonnepaneel met een nominaal vermogen van 130 watt bij een bepaalde spanning en stroom, stel dat de stroomsterkte 7,39 ampère bij 17,6 volt is.

Vergelijking tussen conventionele en MPPT-technologie

Als we dit 130 watt zonnepaneel op een accu aansluiten met behulp van een niet-MPPT solar laadregelaar, dan kunnen we een vermogen krijgen dat gelijk is aan het product van stroom van het zonnepaneel: 7,4 ampère en spanning van de accu: 12 volt, en is ongeveer 88,8 watt. We krijgen dus een verlies van 41 watt (130-88,8 = 41,2 ongeveer), dit komt door een slechte match tussen het zonnepaneel en de batterij. Dus als we MPPT-zonnelaadcontroller gebruiken, kunnen we de vermogenswinst met 20 tot 45% verhogen, maar we moeten vooral weten over MPPT-technologie, die wordt gebruikt in de laadcontroller van het zonnepaneel.

MPPT Solar Laadregelaar

MPPT-technologie is meestal een digitale elektronische tracking die de batterijspanning volgt en vergelijkt met de spanning van het zonnepaneel, zodat het beste vermogen kan worden bepaald waarmee de batterij kan worden opgeladen met behulp van een zonnepaneel. Merk op dat bij het opladen van de batterij rekening wordt gehouden met de ampères. Dus om maximale ampères in de batterij te krijgen, wordt de vergeleken spanning omgezet in de beste spanning met behulp van moderne MPPT-technologie met een conversie-efficiëntie van 93 tot 97%.

“wat is een blauwe tand? ”

Werking van MPPT Solar Charge Controller

De spanning van het zonnepaneel van 17,6 V bij 7,6 A wordt door MPPT naar beneden omgezet om overeen te komen met de 12 V-batterij. De batterij krijgt dus 12 V bij 10,8 A, waardoor het totale vermogen bijna gelijk is aan 130 W. Voor het opladen van de batterij helpt een hoge spanning om de stroom naar binnen te forceren. In feite varieert de output van de MPPT-zonnelaadcontroller continu om maximale ampères in de batterij te krijgen.

Power point tracker is een hoogfrequente DC naar DC-omzetter die DC-invoer van de zonnepanelen neemt, vervolgens de DC omzet in hoogfrequente AC en opnieuw wordt de AC weer omgezet in een andere DC-spanning en een stroom om nauwkeurig overeen te komen met de batterijen en panelen. Over het algemeen werken MPPT's met een frequentie van 20-80 kHz (zeer hoog audiofrequentiebereik). Daarom kunnen transformatoren met een zeer hoog rendement en kleine componenten worden gebruikt om deze hoogfrequente circuits te ontwerpen.

Werking van MPPT Solar Charge Controller

Niet-digitale of lineaire MPPT's zijn eenvoudig en goedkoop te bouwen in vergelijking met digitale MPPT's. Maar tijdens het gebruik van de lineaire MPPT's, hoewel de efficiëntie een beetje verbetert, varieert de algehele efficiëntie in een breed bereik omdat de lineaire MPPT's in sommige gevallen hun tracking verliezen. Als een wolk bijvoorbeeld het lineaire MPPT-circuit passeert, heeft het lineaire circuit meer tijd nodig om naar het volgende beste punt te zoeken.

Belangrijkste kenmerken van MPPT Solar Charge Controller

MPPT-zonnelaadcontroller wordt gebruikt voor het corrigeren en detecteren van variaties in de stroom-spanningskarakteristieken van een zonnepaneel en zoals weergegeven in de bovenstaande afbeelding.
Het is noodzakelijk voor elk zonne-energiesysteem dat nodig is om een maximaal vermogen uit de PV-module te halen, omdat het de PV-module dwingt om te werken op een spanning die dicht bij het maximale voedingspunt ligt om het maximale beschikbare vermogen te trekken.
Door MPPT-zonnelaadcontroller te gebruiken, kunnen we een zonnepaneel gebruiken met een uitgangsspanning die hoger is dan de bedrijfsspanning van het batterijsysteem.
De complexiteit van het systeem kan worden verminderd door de MPPT-zonnelaadcontroller te gebruiken, omdat deze een hoog rendement heeft.
Het kan worden gebruikt voor gebruik met meerdere energiebronnen zoals waterturbines of windturbines, enzovoort. Het uitgangsvermogen van het zonnepaneel wordt gebruikt voor het regelen DC-DC-omzetter direct.

MPPT Solar Charge Controller geïntegreerd met LED-driver

Recente trend in de verlichting en verlichting wordt vaak gebruikt hoge helderheid LED's die een lange levensduur hebben met lage onderhoudskosten en een hoog rendement, maar waarvoor een stroomstuurprogramma nodig is om een constante stroom te behouden. Dit kan worden vergemakkelijkt door een DC-DC step-up of step-down converter. De onderstaande afbeelding toont het blokschema van een geïntegreerde maximale power-point tracking zonnelaadcontroller en LED-driver gebouwd op Programmable System on Chip (PSoC) -apparaten, controllers, drivers, analoge en digitale randapparatuur die worden gebruikt voor het meten, conditioneren en regelen van het signaal .

MPPT Solar Charge Controller geïntegreerd met LED-driver

MPPT-technologie is flexibel en sterk in het nemen van spanning en stroom van het zonnepaneel om het piekvermogen te zoeken door besturingssignalen aan te passen om het zonnepaneel op zijn piekvermogen te laten werken. Stuursignaal gegenereerd door de PSoC wordt gebruikt bij het besturen van een synchrone buck-omzetter die het vermogen van het zonnepaneel omzet om de batterij op te laden. Het systeem is ook gewend controle batterij opladen proces- en aandrijfleds.

We hopen dat dit artikel een kort verslag heeft gegeven van de geavanceerde zonnelaadcontroller met MPPT-technologie. Voor meer informatie over de zonneladercontrollers en hun gedetailleerde werking, kunt u contact met ons opnemen door uw vragen te stellen in de opmerkingen hieronder.

Fotocredits: