تقریباً هر دستگاه مدرنی به باتری مجهز است که از آن کار می کند. به منظور جلوگیری از اضافه بار و به حداقل رساندن خرابی لوازم خانگی ، تلفنها و سیستمهای فنی پیچیده تر ، در هر دستگاه از این نوع یک کنترل کننده شارژ باتری نصب شده است.
کنترل کننده شارژ باتری چیست و چه عملکردهایی را انجام می دهد؟
کنترل کننده شارژ باتری دستگاه خاصی است که به طور خودکار سطح جریان و ولتاژ دستگاه را تنظیم می کند. شارژ باتری با اختلاف ولتاژ بین دو ترمینال تعیین می شود. بنابراین ، کنترل کننده از باتری در برابر ولتاژ بیش از حد و در نتیجه آسیب محافظت می کند.
از نظر منطقی ، بسیاری از وسایل به راحتی و بدون کنترل کننده انجام می شوند. اگر هنگام کنترل میزان ولتاژ و ولتاژ ، دستگاه را مستقیماً به منبع ولتاژ وصل کنید ، می توان از آسیب دیدن جلوگیری کرد. اگرچه در این حالت شارژ دستگاه کمتر خواهد شد - 70٪ از ظرفیت کل دستگاه ذخیره سازی. بنابراین ، می توان نتیجه گرفت که کنترل کننده شارژ به شما امکان می دهد دستگاه را 100٪ شارژ کنید.
اگر صحبت کنیم که کنترل کننده چه وظایفی را انجام می دهد ، می توان گفت:
- ماژول محافظ باتری کل سیستم برق را بهینه می کند ، که به دستگاه اجازه می دهد تا منابع داخلی خود را حفظ کند.
- علاوه بر این ، کنترل کننده از اضافه بار سیستم جلوگیری می کند ، که می تواند منجر به خرابی مکانیسم های اصلی شود.
کنترل کننده چیست و انواع مختلفی از این دستگاه وجود دارد؟
هیچ مدار کنترل کننده استاندارد وجود ندارد ، اما همه آنها دارای ویژگی های مشابه هستند. به طور معمول ، اکثر اینها شامل دو مقاومت اصلاح کننده هستند که ولتاژ بالا و پایین را کنترل می کنند. علاوه بر این ، هر کنترل کننده دارای یک سیم پیچ رله است که محدوده محدودیت ها را کنترل می کند. بنابراین ، اگر حداکثر حد باتری 15 ولت باشد ، دستگاه قادر به تولید انرژی بالاتر از این حد نخواهد بود.
بسته به ساختار ، کنترل کننده ها می توانند:
- کنترل کننده ساده یا جهانی؛
- کنترل کننده ترکیبی.
در میان دستگاه هایی که به شما امکان می دهد این پارامترها را کنترل کنید ، مشخص می شوند:
- کنترل کننده های ON / OFF ؛
- کنترل کننده عرض پالس (PWM) ، یا تعدیل کننده عرض پالس ؛
- حداکثر کنترل کننده یا کنترل کننده ردیابی نقطه قدرت (MPPT) که جهت اشعه خورشید را کنترل می کند.
کنترلرهای روشن / خاموش
این ماژول عملکرد قطع باتری ها از منبع را با بار کامل انجام می دهد. امروزه از این کنترل کننده ها به ندرت استفاده می شود و یکی از ابتدایی ترین آنها محسوب می شود. اصل عملکرد کنترل کننده بر پایش مداوم مقادیر خاصی از ژنراتور و بازوی دستگاه جمع کننده است. وقتی ولتاژ باتری زیر مقدار اسمی باشد یا در پارامترهای ولتاژ باشد ، کنترل کننده روشن می شود. اگر ولتاژ بیش از حد بار باشد که کنترل کننده می تواند مقاومت کند ، دستگاه خاموش می شود. این کنترل کننده ها به طور گسترده ای در سیستم های دارای بار قابل پیش بینی ، به عنوان مثال ، در سیستم های روشنایی اضطراری و هشدار (کنترل کننده تخلیه شارژ hcx-2366) استفاده می شود.
کنترل کننده PWM
میکرو مدارهای کنترل نوع PWM مدرن ترین و چند منظوره از نظر فنی هستند. چنین دستگاه هایی امکان کنترل خودکار ولتاژ و مقادیر جریان را فراهم می کنند. پس از رسیدن به حداکثر مقدار ممکن ، کنترل کننده آن را بر روی برد ثابت می کند تا باتری را تثبیت کند. این حداکثر ظرفیت باتری را تضمین می کند. این نوع کنترلرها نام دیگری دارند که بیشتر رایج است - این کنترل کننده های PWM هستند.اگر مخفف اختصاری را رمزگشایی کنید ، چیزی به عنوان تعدیل کننده عرض پالس دریافت می کنید. بیشتر اوقات ، چنین دستگاه هایی در مهندسی تلویزیون و رادیو یافت می شوند. علاوه بر این ، آنها را می توان در برخی از لوازم خانگی و منابع تغذیه سوئیچینگ یافت.
ولتاژ یک صفحه خورشیدی استاندارد از طریق دو هادی به عنصر تثبیت کننده منتقل می شود. به همین دلیل ، یکسان سازی پتانسیل ولتاژ ورودی رخ می دهد. پس از آن ، ولتاژ به ترانزیستورها می رود ، که ولتاژ و جریان ورودی را تثبیت می کند. کل سیستم توسط راننده کنترل می شود. نمودار دستگاه شامل یک سنسور دما و یک درایور است. این دستگاه ها توسط ترانزیستورهای قدرت کنترل می شوند که تعداد آنها به قدرت دستگاه بستگی دارد. سنسور دما وظیفه وضعیت گرم شدن عناصر کنترل کننده را بر عهده دارد. معمولاً روی رادیاتور ترانزیستورهای قدرت یا داخل کیس قرار دارد. این عملکرد آن را تغییر نمی دهد. اگر دما از حد تعیین شده فراتر رود ، دستگاه به طور خودکار خاموش می شود.
تعدیل کننده عرض پالس
کنترلر MPPT یک ماژول کنترل برق است که برای تولید انرژی در نیروگاه های خورشیدی استفاده می شود. میکرو مدار دستگاه با حداکثر مقادیر کارایی کار می کند و نرخ خروجی بالایی را ارائه می دهد. میکرو مدار ، که شامل یک کنترلر از این نوع است ، کاملاً پیچیده است و شامل تعدادی دستگاه است که نظم کنترل لازم را ایجاد می کنند. این توالی اجازه می دهد تا ولتاژ و سطح جریان به طور مداوم کنترل شود در حالی که هنوز خروجی دستگاه را به حداکثر می رساند. تفاوت اصلی در پیکربندی تعدیل کننده عرض پالس از دستگاه های PWM این است که آنها قادرند ماژول خورشیدی خود را برای شرایط آب و هوایی فعال کنند. بنابراین ، صرف نظر از مدت زمان در خورشید ، قدرت در هر آب و هوایی حداکثر خواهد بود.
چگونه کنترل کننده شارژ باتری مناسب را انتخاب کنیم؟
برای انتخاب کنترل کننده مورد نظر ، لازم است در مورد عملکردی که این دستگاه انجام می دهد و در مقیاس کل نصب تصمیم بگیرید. اگر برنامه ریزی شده باشد که یک سیستم خورشیدی کوچک را مجهز کنید که لوازم خانگی را با قدرت بیش از دو کیلووات کنترل نخواهد کرد ، نصب یک کنترل کننده PWM کافی است. اگر ما در مورد یک سیستم قدرتمندتر صحبت می کنیم که برق شبکه را کنترل می کند و در یک حالت مستقل کار می کند ، نصب یک کنترل کننده MTTP لازم است. همه اینها به ولتاژی که به کنترل کننده دستگاه ذخیره می رود بستگی دارد. کنترل کننده های PWM توانایی تحمل حداکثر 5 کیلووات را دارند در حالی که ماژول های MTTP تا 50 کیلووات را تحمل می کنند.
ماژول های خورشیدی الکترونیکی چگونه کار می کنند؟
میکروکنترلرها ، یا ماژول های الکترونیکی ، که جدایی ناپذیر برای یک سلول خورشیدی هستند ، برای تعدادی از عملکردها برای صرفه جویی در انرژی از صفحه خورشیدی طراحی شده اند. تولید انرژی توسط باتری خورشیدی در اثر سقوط اشعه خورشید در سطح آن ایجاد می شود. به لطف سلولهای نوری ، نور خورشید جریان الکتریکی ایجاد می کند. انرژی حاصل به کنترل کننده شارژ باتری ارسال می شود ، که میزان مصرف انرژی را کنترل می کند. این دستگاه مقدار حد فعلی را تنظیم و تنظیم می کند و آن را به باتری ذخیره می کند. از لحاظ تئوری می توان از یک کنترل کننده شارژ صرف نظر کرد. بنابراین ، تمام انرژی دریافتی مستقیماً به باتری می رود. با این حال ، این خطر بیش از حد دائمی سیستم را تهدید می کند ، که باعث می شود دستگاه به سرعت غیرفعال شود. بارزترین مثال برای چنین دستگاهی باتری لیتیوم یون است که در تلفن ها ، تبلت ها ، شارژرهای لپ تاپ و دیگر ابزارهای مدرن نصب شده است.
