Әрбір заманауи құрылғы дерлік жұмыс істейтін батареямен жабдықталған. Шамадан тыс жүктемелерді болдырмау және тұрмыстық техниканың, телефондардың және одан да күрделі техникалық жүйелердің бұзылуын азайту мақсатында әрбір осындай құрылғыға аккумулятор зарядының реттегіші орнатылған.
Батарея зарядының реттегіші деген не және ол қандай функцияларды орындайды?
Батарея зарядының реттегіші - бұл құрылғыдағы ток пен кернеу деңгейін автоматты түрде реттейтін арнайы құрылғы. Батарея заряды екі терминал арасындағы кернеу айырмашылығымен анықталады. Осылайша, контроллер аккумуляторды шамадан тыс кернеуден және тиісінше зақымданудан сақтайды.
Логикалық жағынан, көптеген қондырғылар контроллерсіз оңай жасалады. Егер сіз ток күші мен кернеу мәнін бақылау кезінде құрылғыны кернеу көзіне тікелей қоссаңыз, зақымдануды болдырмауға болады. Дегенмен, бұл жағдайда құрылғының заряды аз болады - сақтау құрылғысының жалпы сыйымдылығының 70%. Осылайша, біз зарядтау контроллері құрылғыны 100% зарядтауға мүмкіндік береді деген қорытынды жасауға болады.
Егер контроллер қандай тапсырмаларды орындайтындығы туралы айтатын болсақ:
- Батареяны қорғау модулі құрылғының ішкі ресурстарын үнемдеуге мүмкіндік беретін бүкіл қуат жүйесін оңтайландырады.
- Сонымен қатар, контроллер жүйенің шамадан тыс жүктелуіне жол бермейді, бұл негізгі механизмдердің бұзылуына әкелуі мүмкін.
Контроллер дегеніміз не және бұл құрылғының қандай түрлері бар?
Стандартты контроллер тізбектері жоқ, бірақ олардың барлығы ұқсас ерекшеліктерге ие. Әдетте, олардың көпшілігінде кернеудің жоғары және төменгі деңгейлерін басқаратын екі кесу резисторы бар. Сонымен қатар, әр контроллерде шектер ауқымын басқаратын релелік катушкалар бар. Осылайша, егер аккумулятордың максималды шегі 15 В болса, құрылғы бұл шектен жоғары энергия шығара алмайды.
Контроллер құрылымға байланысты:
- қарапайым контроллер немесе әмбебап;
- гибридті контроллер.
Осы параметрлерді басқаруға мүмкіндік беретін құрылғылардың арасында:
- ON / OFF контроллері;
- Импульстік ен модуляциясы (PWM) контроллері немесе импульс ені модуляторы;
- Максималды қуат нүктесін бақылау (MPPT) күн сәулесінің бағытын бақылайтын бақылаушы немесе контроллер.
ON / OFF контроллері
Бұл модуль батареяларды толық жүктеме кезінде көзден ажырату функциясын орындайды. Бүгінгі күні бұл контроллерлер сирек қолданылады және ең қарабайырлардың бірі болып саналады. Контроллердің жұмыс істеу принципі генератордың белгілі бір мәндерін және жинақтаушы құрылғының білігін үнемі бақылауға негізделген. Аккумулятордың кернеуі номиналды мәннен төмен болғанда немесе кернеу параметрлерінде болған кезде контроллер қосылады. Кернеу контроллер көтере алатын жүктеме шегінен асып кетсе, құрылғы өшеді. Мұндай контроллерлер жүктемесі болжанатын жүйелерде кеңінен қолданылады, мысалы авариялық жарықтандыру және дабыл жүйелерінде (заряд-разряд контроллері hcx-2366).
PWM контроллері
PWM типті басқару микросхемалары техникалық тұрғыдан ең заманауи және көпфункционалды болып табылады. Мұндай құрылғылар кернеу мен ток мәндерін автоматты түрде бақылауға мүмкіндік береді. Максималды мүмкін мәнге жеткеннен кейін контроллер оны аккумуляторды тұрақтандыру үшін оны тақтаға бекітеді. Бұл батареяның максималды сыйымдылығын қамтамасыз етеді. Бұл типтегі контроллердің басқа атауы бар, ол жиі кездеседі - бұл PWM контроллері. Егер сіз қысқартылған аббревиатураны шешсеңіз, сіз импульстің енін модуляторға ұқсас нәрсені аласыз. Көбінесе мұндай құрылғылар теледидар мен радиотехникада кездеседі. Сонымен қатар, олар кейбір тұрмыстық техникада және коммутациялық қуат көздерінде болуы мүмкін.
Стандартты күн панелінен кернеу тұрақтандырғыш элементке екі өткізгіш арқылы өтеді. Осыған байланысты кіріс кернеуінің потенциалын теңестіру пайда болады. Осыдан кейін кернеу транзисторларға түседі, олар кіріс кернеуі мен токты тұрақтандырады. Бүкіл жүйені драйвер басқарады. Құрылғының диаграммасында температура датчигі мен драйвер бар. Бұл құрылғылар қуатты транзисторлармен басқарылады, олардың саны құрылғының қуатына байланысты. Температура сенсоры контроллер элементтерінің қыздыру күйіне жауап береді. Әдетте ол қуатты транзисторлардың радиаторларында немесе корпустың ішінде орналасқан. Бұл оның функционалдығын өзгертпейді. Егер температура белгіленген шектен асып кетсе, құрылғы автоматты түрде өшеді.
Импульстің енін модулятор
MPPT контроллері - бұл электр энергиясын басқару модулі, ол күн электр станцияларында энергия алу үшін қолданылады. Құрылғының микросұлбасы максималды тиімділік мәндерімен жұмыс істейді және жоғары шығыс жылдамдығын береді. Құрамына осы типтегі контроллер кіретін микросұлба едәуір күрделі және оған қажетті басқару тәртібін құрастыратын бірқатар құрылғылар кіреді. Бұл реттілік кернеу мен ток деңгейлерін үздіксіз бақылап отыруға мүмкіндік береді, сонымен бірге құрылғының шығуын барынша арттырады. Импульс ені модуляторының PWM құрылғыларынан конфигурациясындағы басты айырмашылығы - олар ауа райына байланысты күн модулін іске қосуға қабілетті. Осылайша, кез-келген ауа-райында қуат күн сәулесінің ұзақтығына қарамастан максималды болады.
Батарея зарядының дұрыс реттегішін қалай таңдауға болады?
Қажетті контроллерді таңдау үшін осы құрылғы атқаратын функция және бүкіл қондырғы ауқымында шешім қабылдау керек. Егер қуаты екі киловаттан аспайтын тұрмыстық техниканы басқаратын шағын күн жүйесін жинау жоспарланған болса, онда PWM контроллерін орнату жеткілікті. Егер біз электр қуатын басқаратын және автономды режимде жұмыс істейтін қуатты жүйе туралы айтатын болсақ, онда MTTP контроллерін орнату қажет. Мұның бәрі сақтау құрылғысының контроллеріне түсетін кернеуге байланысты. PWM контроллері 5 кВт-қа дейін төзімді, ал MTTP модульдері 50 кВт-қа дейін шыдай алады.
Электрондық күн модульдері қалай жұмыс істейді?
Күн батареясының ажырамас бөлігі болып табылатын микроконтроллерлер немесе электронды модульдер күн панелінен энергияны үнемдеуге арналған бірқатар функцияларға арналған. Күн батареясының көмегімен энергияның пайда болуы оның бетіне күн сәулесінің түсуінен туындайды. Фотоэлементтердің арқасында күн сәулесі электр тогын тудырады. Алынған энергия қуат тұтынуды бақылайтын батарея зарядының реттегішіне жіберіледі. Бұл құрылғы ағымдағы шекті мәнді реттейді және орнатады және оны батареяға жібереді. Теориялық тұрғыдан заряд контроллерінен бас тартуға болады. Осылайша, алынған барлық энергия тікелей батареяға кетеді. дегенмен, бұл жүйені үнемі шамадан тыс жүктеу қаупін туғызуы мүмкін, бұл құрылғыны тез өшіреді. Мұндай құрылғының ең жарқын мысалы - литий-ионды аккумулятор, ол телефондарға, планшеттерге, ноутбуктар үшін зарядтағыштарға және басқа да заманауи құрылғыларға орнатылған.
