Tipos de controladores de carregamento solar!

Para proteger a bateria e evitar sobrecarga, a maioria dos sistemas de energia solar inclui um controlador de carregamento. Sua função básica é cortar a corrente de carregamento quando a bateria está cheia. Como as baterias diferentes têm características de carregamento diferentes, o controlador de carregamento deve ser selecionado de acordo com o tipo de bateria. Hoje vamos apresentar a classificação dos controladores de carregamento solar.

De acordo com os diferentes princípios da regulação do controlador de carregamento da bateria, os controladores de carregamento comumente usados podem ser divididos em:

Introdução de controladores de carregamento solar conectados em série

Um elemento de comutação é conectado em série entre o módulo fotovoltaico e a bateria. O circuito detector de controle monitora a tensão do terminal da bateria. Quando a tensão de carregamento excede o valor de desconexão de carga total (HVD) definido pela bateria, o elemento de comutação corta o circuito de carregamento da bateria e retoma o carregamento da bateria.

O controlador de carregamento conectado em série pode usar um relé como um interruptor rápido. Atualmente, os transistores de efeito de campo de potência (MOSFETs), IGBTs, relés de estado sólido são usados principalmente. O elemento de comutação em um controlador de carregamento conectado em série bem projetado também pode substituir o diodo anti-reverso, que desempenha um papel na prevenção de "vazamento reverso" à noite.

Como o elemento de comutação de controle é conectado em série no circuito de carregamento, a perda de tensão do circuito é relativamente grande, o que reduz a eficiência de carregamento. Além disso, quando o elemento de comutação é desconectado, a tensão de entrada aumentará para o nível da tensão de circuito aberto da unidade de geração de energia. Portanto, ao projetar um controlador de carregamento conectado em série, MOSFETs de estado passa-baixa e IGBTs de queda de tensão de baixa saturação devem ser selecionados.

Introdução de controladores de carregamento solar conectados em paralelo

O elemento de comutação do controlador de carregamento conectado em paralelo é conectado em paralelo nas duas extremidades do módulo fotovoltaico, para que ele possa resolver o problema de perda de energia do elemento de comutação no controlador de carregamento conectado em série.

O circuito de detecção do controlador monitora a tensão do terminal da bateria. Quando a tensão de carregamento excede o valor de desconexão de carga total (HVD) definido pela bateria, o elemento de comutação é ligado para contornar a bateria.

Quando a tensão do terminal da bateria cai para o valor de tensão de carregamento de recuperação da bateria, o elemento de comutação é desconectado e o circuito de carregamento da bateria é ligado ao mesmo tempo.

O circuito de entrada do controlador de carregamento solar conectado em paralelo geralmente tem um diodo, que pode permitir que a corrente flua para a bateria durante o carregamento e evitar que a corrente da bateria flua para a matriz fotovoltaica à noite ou em dias nublados. O controlador de carregamento conectado em paralelo tem um circuito simples, é barato, mas quando a bateria está cheia e protegida enquanto a matriz fotovoltaica ainda está gerando energia, ele irá gerar uma grande corrente de curto-circuito, criar um "ponto quente", acelerar o envelhecimento, e não é recomendado.

Introdução de controladores de carregamento solar tipo PWM

A fim de prevenir efetivamente a sobrecarga e fazer uso total da energia solar para o carregamento da bateria, os controladores de carregamento de modulação por largura de pulso (PWM) foram desenvolvidos nos últimos anos. O controlador de carregamento PWM alterna a entrada do módulo fotovoltaico de maneira pulsada. Quando a bateria tende a estar cheia, à medida que sua tensão terminal aumenta gradualmente, a frequência ou o ciclo de trabalho do pulso muda, encurtando o tempo de condução e reduzindo gradualmente a corrente de carga.

Quando a tensão da bateria cai abaixo do ponto de carga total, a corrente de carga aumentará gradualmente novamente. Este processo de carregamento forma um estado de carregamento mais completo, o que pode aumentar o ciclo de vida total da bateria no sistema fotovoltaico. O status de carregamento da proteção de carga PWM pode aumentar o ciclo de vida total da bateria no sistema fotovoltaico.

O circuito de proteção de carregamento PWM é principalmente circuito de proteção conectado em paralelo. O uso deste tipo de circuito tem as vantagens de proteger a bateria e fazer pleno uso de energia. Além disso, os controladores de carregamento solar PWM também podem atingir a função de rastreamento de potência máxima para sistemas fotovoltaicos. Portanto, os controladores de modulação de largura de pulso também são comumente usados em sistemas fotovoltaicos de grande escala. A desvantagem é que o próprio controlador de modulação PWM traz uma certa perda de comutação (cerca de 4% a 8%).