MẠCH SẠC NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Các tấm pin tích điện mặt trời hỗ trợ năng lượng điện năng cho các sản phẩm năng lượng điện – điện tử quan trọng trong bên, bên ngoài với bất cứ chỗ nào bạn cần. Một giải khối hệ thống tích điện mặt ttách hoàn hảo bao hàm các tnóng pin phương diện trời, bộ ắc quy tàng trữ điện cùng bộ tinh chỉnh sạc nhằm thống trị côn trùng contact giữa pin khía cạnh ttách với ắc quy. Điều thường bị hiểu lầm hoặc bị bỏ qua trọn vẹn là những cỗ tinh chỉnh và điều khiển sạc năng lượng mặt trời đóng một sứ mệnh rất là quan trọng đặc biệt đối với các hệ thống năng lượng điện phương diện ttách có ắc quy tàng trữ. Việc sàng lọc bộ tinh chỉnh và điều khiển không chính xác rất có thể làm sút tuổi tbọn họ của ắc quy, chi phí cao hơn hoặc hiểu quả thấp rộng kỳ vọng.

Bạn đang xem: Mạch sạc năng lượng mặt trời

Ở nội dung bài viết này, bọn họ sẽ đối chiếu 8 vận dụng mạch điều khiển và tinh chỉnh sạc tích điện mặt trời phổ cập bây chừ bao gồm sạc thẳng, sạc diode kiểm soát và điều chỉnh, sạc điều chỉnh phải chăng, sạc đổi khác DC-DC, theo dõi và quan sát điểm công xuất cực mạnh (MPPT), quan sát và theo dõi điểm năng suất Tỷ Lệ (RPPT), nơi đặt cố định theo dõi và quan sát (FPPT) với sạc điều cơ chế rộng lớn xung (PWM).

Chúng tôi đang trình làng về từng ưu điểm, điểm yếu kém cùng lý do vì sao chúng ta nên sử dụng loại công nghệ nào vào một môi trường cụ thể hoặc trường hợp thực hiện cân xứng.


Mục lục


II. Các một số loại mạch điều khiển và tinh chỉnh sạc năng lượng khía cạnh trời

I. Hiểu về bộ điều khiển và tinh chỉnh sạc pin năng lượng khía cạnh trời

Việc phát âm được bao giờ cỗ tinh chỉnh sạc là cần thiết và chọn cỗ điều khiển và tinh chỉnh sạc ra sao cho 1 áp dụng cụ thể là vô cùng quan trọng.

Trước Khi đi sâu vào cỗ tinh chỉnh và điều khiển sạc, điều đặc biệt quan trọng là đề nghị hiểu đúng bản chất một tnóng pin khía cạnh ttách trong nhẵn về tối đã chuyển động giống hệt như một điốt được liên kết qua pin (ắc quy).

Điều này Có nghĩa là bất kỳ mạch như thế nào mà pin tích điện khía cạnh trời có liên kết trực tiếp với những rất của pin lưu trữ thì Lúc ttách buổi tối các tấm pin khía cạnh trời đang có tác dụng cạn kiệt pin lưu trữ. Để ngăn ngừa điều đó, một diode chặn đề xuất được đặt thân bảng pin tích điện mặt trời với pin nhằm đảm bảo rằng chiếc điện tất yêu tan ngược từ pin dự phòng quay lại pin phương diện ttránh.

II. Các một số loại mạch tinh chỉnh và điều khiển sạc năng lượng phương diện trời

Tại nội dung bài viết này tôi vẫn ra mắt đến chúng ta phần đông ứng dụng điều khiển và tinh chỉnh sạc năng lượng khía cạnh trời khác biệt, chi tiết về các ưu điểm cùng yếu hèn của từng loại:

1. Pin Sạc trực tiếp

Tức là ko sử dụng cỗ điều khiển và tinh chỉnh sạc pin năng lượng mặt trời. Sạc Pin trực tiếp từ tấm pin mặt trời hoàn toàn có thể tiến hành bình an nếu bạn dùng làm sạc mang đến pin axit-chì. Đối với pin axit-chì, nếu như mẫu năng lượng điện sạc vào pin nhỏ dại rộng 1/100 hiệu suất amp giờ của pin thì có thể sạc bình yên nhưng ko đề xuất cỗ điều khiển sạc.

Ví dụ: giả dụ pin gồm dung tích 80Ah thì 80/100 = 0,8. Như vậy Có nghĩa là pin rất có thể được sạc một cách an ninh vì một tnóng thu tích điện phương diện ttránh không quá 0,8A sinh hoạt năng lượng điện áp nổi của pin tàng trữ, dao động 13,8V. Đây là giải pháp sạc chi phí tốt độc nhất vô nhị nhưng lại nó ko chất nhận được sạc pin nhanh bởi chúng ta chỉ hoàn toàn có thể thực hiện bảng pin mặt ttách công suất tốt.

Ngoài ra, phương pháp này có kết quả kha khá phải chăng vày tnóng pin sẽ bắt buộc duy trì ở tầm mức năng lượng điện áp pin nạm bởi sinh hoạt điểm tích điện tối đa. Phương thơm pháp này chuyển động tốt so với những khối hệ thống gồm mức thiết lập pin thấp với kim chỉ nam chính là bảo trì pin trạng thái sạc vào thời hạn nhàn rỗi, ví dụ như trong bể mô-tơ.

2. Điốt thay đổi sạc

Loại khối hệ thống sạc thứ hai sử dụng một diode zener làm trang bị kiểm soát và điều chỉnh điện áp đầu ra để giữ đến năng lượng điện áp không thừa trên mức cần thiết về tối nhiều. lấy ví dụ về một mạch tinh chỉnh và điều khiển sạc tích điện mặt ttránh như vậy này được chúng tôi miêu tả trong hình dưới phía trên. Lưu ý rằng vào khối hệ thống D1 này được kết hợp như một điốt chặn.

*
Hình 1.

Nhánh mạch cùng với R2 và LED blue color lá cây là mục tiêu làm chỉ báo của chúng ta. Như vậy là sẽ giúp ta phân biệt được rằng tấm pin năng lượng phương diện ttránh gồm đang tạo ra một lượng năng lượng điện hay là không.

Loại chỉ báo này đã bật trong cả khi không có đầy đủ nguồn điện áp từ tnóng pin khía cạnh ttránh để sạc vừa đủ cho một thiết bị. Trong một vài trường đúng theo, một sản phẩm công nghệ hoàn toàn có thể chỉ báo sạc bởi sự hiện diện của năng lượng điện áp sạc tuy nhiên sản phẩm công nghệ vẫn sẽ xả vày tốc độ tiêu trúc trang bị cao hơn tốc độ vạc điện khía cạnh trời.

Bên cạnh đó, bài toán bổ sung cập nhật các mạch chỉ báo nlỗi LED rất có thể làm cho giảm tốc độ sạc phổ biến của doanh nghiệp. khi sạc các thứ năng lượng cao như điện thoại cảm ứng thông minh, tích điện tiêu thụ của LED nhỏ dại đối với năng lượng của vật dụng, dẫu vậy nếu chỉ báo tương tự như được ném lên thứ công suất thấp, đèn LED chiếu sáng có thể tiêu trúc các năng lượng rộng thiết yếu trang bị đó.

Trong quá trình hoạt động Lúc bảng tích điện mặt trời được chiếu sáng, nó sẽ tạo nên ra một điện áp dựa vào một số loại pin phương diện ttách với cái năng lượng điện dựa vào mức độ ánh nắng. khi cổng output tốt rộng 4,7V, một vài mẫu năng lượng điện được cung cấp được tiêu trúc do diode zener, sau đó có tác dụng lệch nhẵn phân phối dẫn và cho phép chiếc năng lượng điện chạy vào pin.

lúc năng lượng điện áp cổng output tăng, điện trngơi nghỉ hiệu dụng của láng buôn bán dẫn vẫn bước đầu tăng cho đến khi láng cung cấp dẫn tắt và quá trình sạc pin bị kết thúc.

Để mạch này hoạt động với hiệu suất phù hợp, điện áp điểm năng lượng khía cạnh ttách yêu cầu tương xứng tốt với pin hoặc năng lượng điện áp mua. Dòng sạc về tối đa vào pin được điều khiển bởi cái về tối đa bởi bảng tích điện phương diện trời tạo thành với không xẩy ra số lượng giới hạn trong mạch.

Mạch diode này là 1 chọn lựa rẻ tiền để sạc tuy thế không có tác dụng hoặc bảo đảm an toàn pin tích hòa hợp của các khối hệ thống không giống. Phải hết sức cẩn thận lúc áp dụng một mạch tinh chỉnh và điều khiển sạc tích điện phương diện trời như thế này vì chưng nếu một trong số nguyên tố mạch ko đúng đắn, nó có thể sạc pin vượt mức và làm lỗi hoặc thậm chí là gây cháy. Hình như, nếu nó được liên kết với pin ngược trở lại, nó rất có thể làm hư pin.

3. Pin Sạc kiểm soát và điều chỉnh điện áp thấp

Bộ kiểm soát và điều chỉnh năng lượng điện áp thấp (LDOs) hoàn toàn có thể được thực hiện mang lại bộ điều khiển sạc trên những nhiều loại pin. Chúng chuyển động bằng cách đặt điện áp sạc tối đa.

Các khối hệ thống này có chi phí kha khá tốt và hoàn toàn có thể có phong cách thiết kế để ngăn cản cái sạc vào pin. Hiệu suất phải chăng Khi năng lượng điện áp của tấm pin phương diện ttránh cao hơn nữa các so với điện áp pin tàng trữ vì chưng LDO thực thụ là 1 năng lượng điện trsinh sống đổi khác, vì vậy trnghỉ ngơi kháng nguồn vào ko được thiết lập cấu hình để đưa năng lượng từ khía cạnh ttách ở điểm hết công xuất.

Xem thêm: Băng Keo Chống Trượt 3M - Băng Keo Chống Trượt Tốt 3M 610 Safety

LDO sạc tác dụng nhất lúc tấm pin năng lượng khía cạnh ttách có phong cách thiết kế với năng lượng điện áp điểm mối cung cấp ngay sát cùng với dải năng lượng điện áp sạc của pin. Chúng cũng đa phần được sử dụng trên những hệ thống tích điện tốt để giữ đến tản nhiệt độ thông qua LDO ở mức rất có thể làm chủ được.

Hình dưới đây sẽ giúp đỡ bạn dễ dàng hình dung hơn. Sử dụng pmùi hương trình cho IF được cho phép tính tân oán cái điện của khối hệ thống cùng giới hạn được đặt. Hệ thống này chỉ hoạt động đối với những LDO là Áp sạc ra điện áp biến đổi.

LDO cố định cũng có thể được sử dụng nhằm sạc pin tuy nhiên ko có công dụng điều hành và kiểm soát vận tốc loại sạc.

*
Hình 2.

4. Pin chuyển đổi DC-DC

Bộ biến hóa DC-DC, Buông chồng hoặc Boost, hoàn toàn có thể được sử dụng làm cho bộ sạc pin. Các khối hệ thống này giá bán đắt hơn bố tùy chọn trước, mà lại cung ứng công dụng cao hơn nữa cùng có tương đối nhiều tài năng rộng. Chúng hoàn toàn có thể được xuất bản bằng phương pháp sử dụng buck hoặc boost kiến thiết tsay đắm chiếu với Việc bổ sung mạch quan sát và theo dõi điểm năng suất hoặc một trong tương đối nhiều IC ngoại trừ kệ tất cả mạch quan sát và theo dõi điểm năng suất được tích vừa lòng.

Sở thay đổi DC-DC khôn cùng bổ ích mang đến vấn đề sạc pin ở một phạm vi tích điện trường đoản cú μW đến kW. Chúng có không ít mức độ tinh vi khác biệt, nhưng lại điều đặc biệt duy nhất quan trọng để bọn chúng tương hợp với tnóng pin năng lượng mặt trời là kĩ năng duy trì năng lượng điện áp đầu vào của bảng ngay sát điểm nguồn của nó.

Theo dõi điểm năng suất là đặc biệt nhằm gia hạn chức năng của cục sạc trong tất cả những trường hợp ánh sáng. lấy ví dụ, trong ngôi trường hòa hợp cỗ thay đổi buông chồng nếu download có loại điện lớn hơn tấm pin thì MOSFET (transistor hiệu ứng trường) phía cao sẽ nhảy với tnóng pin sẽ tiến hành kéo xuống điện áp pin. Vấn đề này vẫn dẫn tới việc mất điện đáng chú ý trường hợp điện áp pin của pin cách xa điểm hết công xuất của pin năng lượng mặt ttách.

Đối cùng với cỗ chuyển đổi tăng áp nếu không có đủ nguồn trường đoản cú bảng tinh chỉnh, cỗ biến hóa đã rút đủ cái để sút điện áp dưới ngưỡng “bật” của bộ đổi khác và ko cho phép khối hệ thống vận động. Bằng giải pháp thêm 1 khối hệ thống theo dõi và quan sát điểm hiệu suất, các sự việc này rất có thể được hạn chế.

Hệ thống theo dõi điểm công suất tất cả bố phát triển thành thể: theo dõi điểm hết công xuất (MPPT), theo dõi điểm công suất Phần Trăm (RPPT) và theo dõi và quan sát điểm công suất cố định (FPPT). Hãy cẩn thận lúc lựa chọn một số loại quan sát và theo dõi điểm hiệu suất. Để tò mò điểm biệt lập thân 3 biến đổi thể này hãy thường xuyên gọi bài viết nhé!

5. Điều khiển sạc tích điện khía cạnh ttách quan sát và theo dõi điểm công xuất cực mạnh (MPPT)

Một khối hệ thống quan sát và theo dõi điểm công xuất cực mạnh hay sẽ sở hữu được một vi tinh chỉnh và điều khiển, triển khai một thuật toán như thể “nhiễu loàn và quan tiền sát” nhằm xác định với duy trì trsinh hoạt phòng nguồn vào của hệ thống tại điểm công xuất cực mạnh cho một bảng pin tích điện phương diện ttránh. Nó hoạt động bằng cách quét định kỳ trngơi nghỉ kháng nguồn vào của bộ chuyển đổi và đo lường và thống kê sự biến hóa hiệu suất tương ứng.

Lúc ngừng quy trình quét, trnghỉ ngơi phòng đầu vào của khối hệ thống được để ở điểm tích lũy công suất tối đa cho đến Khi quá trình quét tiếp sau được thực hiện. Các khối hệ thống này có thể đúc rút lượng điện năng về tối ưu từ 1 tnóng pin mặt trời trong đa số ĐK ánh sáng bao gồm cả trường hợp bị láng râm đậy tắt hơi 1 phần.

6. Bộ tinh chỉnh và điều khiển sạc pin tích điện khía cạnh ttránh theo dõi và quan sát điểm năng suất Tỷ Lệ (RPPT)

Một cỗ điều khiển sạc điện phương diện trời RPPT cũng thực hiện một vi tinh chỉnh và điều khiển, tuy thế cầm cố vày chu kỳ biến đổi trsinh sống chống nguồn vào thì nó đo hiệu suất theo dõi Phần Trăm định kỳ đo năng lượng điện áp mạch msống (không tải) và đặt trsống kháng đầu vào của cục đổi khác, để giữ lại năng lượng điện áp của pin mặt trời ở 1 Xác Suất cố định của điện áp mạch mở đo được.

Loại khối hệ thống này hoạt động tương đối giỏi cùng không nhiều tốn kém để thực hiện rộng một hệ thống theo dõi và quan sát điểm hết công xuất đúng đắn. Nó vận động giỏi chính vì lúc cường độ tia nắng đổi khác hoặc trường hợp một tế bào quang đãng điện lẻ loi bị lỗi hoặc bị che tạ thế thì các tế bào còn lại sẽ tạo nên ra một Tỷ Lệ tựa như nhỏng toàn cục mảng. Tỷ lệ tỷ lệ là ví dụ mang đến công nghệ năng lượng mặt ttách. ví dụ như, xác suất đối với silic vô đánh giá sẽ vào lúc 0,7, trong những khi Xác Suất đối với silic đối kháng tinc thể vẫn là 0,8.

7. Điều khiển sạc quan sát và theo dõi năng suất vị trí đặt thắt chặt và cố định (FPPT)

Các cỗ điều khiển và tinh chỉnh sạc pin FPPT là các hệ thống theo dõi điểm công suất ít tốn kém duy nhất cùng hoạt động rất tốt khi được khớp với cùng một tấm pin ví dụ và chuyển động vào môi trường xung quanh ánh nắng khoảng tầm 150W/m² mang đến 1000W/m². Chúng đang chuyển động ở mức tia nắng thấp rộng, tuy thế bởi vì điện áp pin phương diện ttách sút Khi nấc ánh sáng bớt phải chúng sẽ không chạy ngay gần điểm hết công xuất như hai hệ thống theo dõi điểm năng suất nói trên.

8. Điều chính sách rộng lớn xung

Loại cỗ điều khiển sạc sau cùng là cỗ điều khiển sạc năng lượng điện năng lượng khía cạnh ttách PWM. Hệ thống này kết nối với ngắt kết nối bảng tinh chỉnh đến và thoát khỏi pin lưu trữ vào nhịp nhàng nthêm với theo dõi năng lượng điện áp của pin nhằm xác minh tinh thần sạc. Bộ sạc PWM đang chỉ chuyển động cùng với những tnóng pin khía cạnh ttránh gồm điện áp cao hơn pin nhưng mà chúng đã sạc.

Các hệ thống này kém kết quả hơn nhiều đối với những hệ thống chuyển đổi DC-DC bởi vì mỗi lần hệ thống xung rượu cồn và kết nối pin lưu trữ với pin tích điện phương diện trời, điện áp của bảng được đặt tại năng lượng điện áp pin. Hình 3 vẫn cho biết Phần Trăm điểm tích điện về tối nhiều cơ mà một tnóng pin năng lượng mặt trời vẫn chuyển động tại tía cỗ tinh chỉnh và điều khiển khác nhau bao hàm cả PWM.

Bộ tinh chỉnh và điều khiển PWM chỉ hoàn toàn có thể đặt 60 – 80% năng lượng đỉnh của bảng pin quang quẻ điện vào ắc quy tàng trữ. Như vậy Tức là nếu khách hàng bao gồm tấm pin gồm điểm mối cung cấp 18V, y như những bảng c-Si có sẵn trên Thị phần, cỗ tinh chỉnh PWM đã đặt năng lượng điện áp bảng ở tầm mức 10,5 đến 14,5V tùy thuộc vào thời gian sạc pin. Đây là khoảng biên độ điện áp rộng lớn từ bỏ điểm năng suất của tnóng pin, vì vậy, tích điện trường đoản cú tấm pin chuyển vào ắc quy tích điện phương diện trời vẫn phải chăng hơn các so với công suất Áp sạc ra định nút của tnóng pin PV.

*
Hình 3.

Có một trong những tùy lựa chọn khác biệt để sạc pin bởi năng lượng khía cạnh ttách. Bảng 1 tiếp sau đây sẽ giúp đỡ chúng ta so sánh sơ bộ của các phương thức điều khiển và tinh chỉnh sạc. Như với toàn bộ các lần sạc pin, điều đặc biệt là đơn vị xây dựng phải đọc thuật toán thù sạc cùng các kinh nghiệm so với pin mà họ dự tính thực hiện với tiến hành một hệ thống sạc cân xứng với an ninh đến pin kia.

*
Bảng 1.

lúc chọn phương pháp tinh chỉnh và điều khiển sạc tích điện mặt ttránh, hãy cảnh giác phẫu thuật từng trường phù hợp thực hiện của người tiêu dùng để bảo vệ rằng technology được lựa chọn của bạn sẽ tiến hành cho chính mình nhưng không chạm chán sự rứa.

do đó, sau khi đã gọi không còn nội dung bài viết bạn đã có ra quyết định riêng biệt cho bạn về việc lựa lựa chọn một phương thức điều khiển sạc tích điện mặt trời về tối ưu độc nhất chưa?