Un controlador de càrrega solar és fonamentalment un controlador de tensió o corrent per carregar la bateria i evitar que les cel·les elèctriques es sobrecarreguin. Dirigeix el voltatge i el corrent que provenen dels panells solars que marquen cap a la cel·la elèctrica. En general, les plaques / panells de 12V es col·loquen al parc de 16 a 20V, de manera que si no hi ha regulació, les cèl·lules elèctriques es danyaran per la sobrecàrrega. En general, els dispositius d’emmagatzematge elèctric requereixen uns 14 a 14,5 V per carregar-se completament. Els controladors de càrrega solar estan disponibles en totes les funcions, costos i mides. La gamma de controladors de càrrega oscil·la entre els 4.5A i els 60 a 80A.

Tipus de controlador de carregador solar:

Hi ha tres tipus diferents de controladors de càrrega solar:

Controls simples d'1 o 2 etapes
PWM (amplada de pols modulada)
Seguiment de punts màxims de potència (MPPT)

1 o 2 controls simples: Disposa de transistors de derivació per controlar el voltatge en un o dos passos. Aquest controlador bàsicament només fa curt el panell solar quan s’arriba a un voltatge determinat. El seu principal combustible genuí per mantenir una reputació tan famosa és la seva qualitat inquebrantable: tenen tan pocs segments, hi ha molt poc per trencar.

PWM (amplada de pols modulada): Aquest és el controlador de càrrega de tipus tradicional, per exemple, àntrax, Blue Sky, etc. Aquests són bàsicament l’estàndard de la indústria ara.

Seguiment del punt de potència màxim (MPPT): El controlador de càrrega solar MPPT és l’estrella brillant dels sistemes solars actuals. Aquests controladors identifiquen realment el millor voltatge de treball i l’amperatge de la mostra del panell solar i coincideixen amb el banc de cèl·lules elèctriques. El resultat és un 10-30% més de potència del vostre clúster orientat al sol enfront d’un controlador PWM. Normalment val la pena especular sobre qualsevol sistema elèctric solar de més de 200 watts.

Característiques del controlador de càrrega solar:

Protegeix la bateria (12V) de la sobrecàrrega
Redueix el manteniment del sistema i augmenta la durada de la bateria
Indicació de càrrega automàtica
La fiabilitat és elevada
De 10 a 40 am de corrent de càrrega
Supervisa el flux de corrent invers

La funció del controlador de càrrega solar:

El controlador de càrrega més essencial bàsicament controla la tensió del dispositiu i obre el circuit, aturant la càrrega, quan la tensió de la bateria puja a un nivell determinat. Més controladors de càrrega utilitzaven un relé mecànic per obrir o tancar el circuit, aturant o començant l’energia cap als aparells d’emmagatzematge elèctric.

En general, els sistemes d’energia solar utilitzen bateries de 12V. Els panells solars poden transmetre molta més tensió del que s’obliga a carregar la bateria. La tensió de càrrega es podria mantenir al millor nivell mentre es redueix el temps necessari per carregar completament els dispositius d’emmagatzematge elèctric. Això permet que els sistemes solars funcionin de manera òptima constantment. En executar una tensió més alta en els cables des dels panells solars fins al controlador de càrrega, la dissipació de potència en els cables es redueix fonamentalment.

Els controladors de càrrega solar també poden controlar el flux d’energia inversa. Els controladors de càrrega poden distingir quan no s’origina energia dels panells solars i obrir el circuit que separa els panells solars dels dispositius de bateries i atura el flux de corrent invers.

“tensió de sortida del carregador de telèfon mòbil ”

Controlador de càrrega solar

Aplicacions:

Els darrers dies, el procés de generació d’electricitat a partir de la llum solar està tenint més popularitat que altres fonts alternatives i els panells fotovoltaics estan absolutament exempts de contaminació i no requereixen un manteniment elevat. A continuació es detallen alguns exemples d’aprofitament de l’energia solar.

Els llums públics fan servir cèl·lules fotovoltaiques per convertir la llum solar en càrrega elèctrica de corrent continu. Aquest sistema utilitza un controlador de càrrega solar per emmagatzemar CC a les bateries i l’utilitza en moltes àrees.
Els sistemes domèstics utilitzen un mòdul fotovoltaic per a aplicacions domèstiques.
Un sistema solar híbrid utilitza múltiples fonts d’energia per proporcionar subministrament de còpia de seguretat a temps complet a altres fonts.

Exemple de controlador de càrrega solar :

De l'exemple següent, en aquest cas, s'utilitza un panell solar per carregar una bateria. Un conjunt d'amplificadors operatius s'utilitzen per controlar la tensió del panell i la càrrega de corrent contínuament. Si la bateria està completament carregada, es proporcionarà una indicació mitjançant un LED verd. Per indicar les condicions de sobrecàrrega, sobrecàrrega i descàrrega profunda s’utilitza un conjunt de LED. El controlador de càrrega solar utilitza un MOSFET com a interruptor de semiconductor de potència per assegurar la descàrrega tallada en condicions baixes o de sobrecàrrega. L'energia solar s'elimina mitjançant un transistor fins a una càrrega fictícia quan la bateria es carrega completament. Això protegirà la bateria de la sobrecàrrega.

Aquesta unitat realitza 4 funcions principals:

Carrega la bateria.
Indica quan la bateria està completament carregada.
Supervisa la tensió de la bateria i, quan és mínima, talla l’alimentació de l’interruptor de càrrega per eliminar la connexió de càrrega.
En cas de sobrecàrrega, l'interruptor de càrrega es troba en estat apagat, cosa que garanteix que la càrrega es talli de la bateria.

Diagrama de blocs del controlador de càrrega solar

Un panell solar és una col·lecció de cèl·lules solars. El panell solar converteix l’energia solar en energia elèctrica. El panell solar utilitza material òhmic per a les interconnexions, així com els terminals externs. Així doncs, els electrons creats en el material de tipus n passen a través de l’elèctrode fins al fil connectat a la bateria. A través de la bateria, els electrons arriben al material de tipus p. Aquí els electrons es combinen amb els forats. Quan el panell solar està connectat a la bateria, es comporta com la resta de bateries i tots dos sistemes estan en sèrie igual que dues bateries connectades en sèrie. El panell solar consta totalment de quatre passos de procés de sobrecàrrega, sobrecàrrega, bateria baixa i descàrrega profunda. La sortida del panell solar es connecta a l’interruptor i des d’allà la sortida s’alimenta a la bateria. I la configuració des d'allà passa al commutador de càrrega i finalment a la càrrega de sortida. Aquest sistema consta de 4 indicacions i detecció de tensió de sobrecàrrega diferents, detecció de sobrecàrrega, indicació de sobrecàrrega, indicació de bateria baixa i detecció. En el cas de la sobrecàrrega, l’energia del panell solar es passa per un díode a l’interruptor MOSFET. En cas de baixa càrrega, el subministrament al commutador MOSFET es talla per deixar-lo en estat apagat i, per tant, apagar la font d'alimentació de la càrrega.

L’energia solar és la font d’energia renovable més neta i disponible. La tecnologia moderna pot aprofitar aquesta energia per a diversos usos, inclosa la producció d’electricitat, la subministrament de llum i aigua de calefacció per a aplicacions domèstiques, comercials o industrials.

Crèdit fotogràfic: