태양 에너지는 지금까지 (가계 수준에서) 상대적으로 저전력 태양 광 패널을 만드는 것으로 제한되어 있습니다. 그러나 태양 광-전류 광 변환기의 설계와 상관없이이 장치에는 태양 광 충전 컨트롤러라는 모듈이 장착되어 있습니다.
실제로, 태양 전지 광합성 설치 방식은 태양 전지 패널로부터 수신 된 에너지를위한 저장 장치 인 저장 배터리를 포함한다. 이 보조 에너지 원은 주로 컨트롤러에 의해 제공됩니다.
우리가 제시하는 기사에서는 장치 와이 장치의 작동 원리를 이해하고 연결 방법을 고려할 것입니다.
태양 광 컨트롤러
태양 전지용 제어기 라 불리는 전자 모듈은 태양 전지를 충전 / 방전하는 과정에서 다수의 제어 기능을 수행하도록 설계된다.
햇빛이 예를 들어 집 지붕에 설치된 태양 전지판의 표면에 떨어지면이 빛은 장치의 광전지에 의해 전류로 변환됩니다.
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컨트롤러는 태양 광 에너지에서 전류를 생성하는 태양 광 발전소의 필수 구성 요소입니다.
개인 미니 발전소 소유자와 태양 광 발전 설비를 구매하려는 사용자에게는 PWM (또는 PWM) 및 MPPT의 두 가지 유형의 컨트롤러가 제공됩니다.
PWM 컨트롤러는 다단계 배터리 충전을 제공합니다. 그들의 도움으로 충전, 정렬, 흡수 및 충전 지원이 수행됩니다.
가정용 태양 광 설치를위한 저렴한 컨트롤러 모델에는 배터리의 성능 및 기술적 상태를 모니터링 할 수있는 LED 표시기가 장착되어 있습니다.
MPPT (최대 전력 지점 추적)-더 높은 수준과 가격의 컨트롤러. 최대 전력 점을 추적합니다.
하나 또는 두 개의 패널을 포함하는 소규모 태양 광 발전소의 경우 PWM 컨트롤러 (PWM)의 기능으로 충분합니다
회로에 연결된 배터리뿐만 아니라 두 가지 유형의 컨트롤러 모두 온도 감지 센서가 있으므로 실내에 설치해야합니다.
통합 태양열 스테이션을 구입하는 경우 컨트롤러를 구입할 필요가 없습니다. 절연 케이스에는 전기를 처리하고 저장하는 데 필요한 모든 장치 세트가 있습니다.
태양 전지판 용 컨트롤러
넓은 펄스 변조 컨트롤러
다단계 배터리 충전기
LED 표시기가있는 예산 모델
MRPT 태양열 스테이션 용 컨트롤러
주는 작은 heliostation
장비에 태양 전지판 연결
태양 전지판과 장비의 복잡한
실제로, 수신 된 에너지는 축전지에 직접 공급 될 수있다. 그러나 배터리를 충전 / 방전하는 과정에는 고유 한 미묘함 (특정 수준의 전류 및 전압)이 있습니다. 이러한 미묘함을 무시하면 짧은 작동 기간 동안 배터리가 고장납니다.
그러한 슬픈 결과를 초래하지 않기 위해 모듈을 태양 전지의 충전 컨트롤러라고합니다.
배터리 잔량을 모니터링 할뿐만 아니라 에너지 소비도 모니터링합니다. 방전 정도에 따라 태양 전지의 배터리 충전 컨트롤러 회로는 초기 및 후속 충전에 필요한 전류 레벨을 조절하고 설정합니다.
태양 광 발전소의 배터리 충전 컨트롤러 용량에 따라 이러한 장치의 디자인은 구성이 매우 다를 수 있습니다
일반적으로 간단히 말해서, 모듈은 배터리에 평온한 "수명"을 제공합니다.이 수명은 주기적으로 축적되어 소비자 장치에 에너지를 제공합니다.
실용 유형
산업 수준에서 두 가지 유형의 전자 장치가 출시되어 제조되고 있으며, 그 실행은 태양 에너지 시스템 회로에 설치하기에 적합합니다.
- PWM 시리즈 장치.
- MPPT 시리즈 장치.
태양 전지를위한 첫 번째 유형의 컨트롤러는 "노인"이라고 할 수 있습니다. 이러한 계획은 태양 및 풍력 에너지의 개발 초기에 개발되어 운영되었습니다.
PWM 컨트롤러 회로의 작동 원리는 펄스 폭 변조 알고리즘을 기반으로합니다. 이러한 장치의 기능은 고급 MPPT 시리즈 장치보다 다소 열등하지만 일반적으로 매우 효율적으로 작동합니다.
장치 회로가 PWM 기술을 사용하여 만들어진다는 사실에도 불구하고 태양 광 발전소의 배터리 충전 컨트롤러를위한 태양 광 충전 시스템에서 가장 인기있는 모델 중 하나입니다.
Maximum Power Point Tracking 기술 (최대 전력 제한 추적)을 사용하는 설계는 회로 솔루션에 대한 현대적인 접근 방식으로 구별되며 더 큰 기능을 제공합니다.
그러나 두 유형의 컨트롤러를 비교하고 국내 영역을 향한 편향으로 MPPT 장치는 전통적으로 광고되는 밝은 빛을 보지 않습니다.
MPPT 타입 컨트롤러 :
- 더 높은 비용이 든다.
- 정교한 튜닝 알고리즘이 있습니다.
- 넓은 지역의 패널에서만 전력을 얻습니다.
이 유형의 장비는 글로벌 태양 에너지 시스템에 더 적합합니다.
태양 광 발전소 건설의 일부로 작동하도록 설계된 컨트롤러. MPPT 등급의 장치를 대표합니다-더욱 발전되고 효율적입니다
일반적으로 작은 면적의 패널이있는 가정 환경에서 일반 사용자의 요구와 동일한 효과로 PWM 컨트롤러 (PWM)를 구매하고 운영하는 것이 더 유리합니다.
컨트롤러의 블록 다이어그램
협소 한 외관으로 고려할 수있는 PWM 및 MPPT 컨트롤러의 회로도-전자 공학에 대한 미묘한 이해와 함께 순간이 너무 복잡합니다. 따라서 구조적 체계 만 고려하는 것이 합리적입니다. 이 접근법은 다양한 개인에게 이해 될 수 있습니다.
옵션 # 1-PWM 장치
2 개의 도체 (플러스 및 마이너스)를 통한 태양 전지판의 전압은 안정화 요소와 분할 저항 체인에옵니다. 이 회로로 인해 입력 전압의 등전위가 얻어지며 어느 정도까지는 입력 전압 경계를 초과하지 않도록 컨트롤러 입력의 보호를 구성합니다.
여기서 강조해야합니다 : 장치의 각 개별 모델에는 입력 전압에 대한 특정 경계가 있습니다 (문서에 표시되어 있음).
이것은 PWM 기술을 기반으로 한 장치의 구조 다이어그램입니다. 작은 국내 스테이션의 일부로 작동하기 위해 이러한 회로도는 충분한 효율성을 제공합니다.
또한, 전압 및 전류는 전력 트랜지스터에 의해 필요한 값으로 제한된다. 이러한 회로 구성 요소는 차례로 드라이버 칩을 통해 컨트롤러 칩에 의해 제어됩니다. 결과적으로, 한 쌍의 전력 트랜지스터의 출력 전압은 배터리에 대한 정상 전압 및 전류 값을 설정한다.
또한 회로에는 온도 센서와 전력 트랜지스터를 제어하는 드라이버가있어 부하 전력을 조절합니다 (배터리의 심방 전 방지). 온도 센서는 PWM 컨트롤러의 중요한 요소의 가열 상태를 모니터링합니다.
일반적으로 케이스 내부 또는 파워 트랜지스터의 라디에이터의 온도 수준. 온도가 설정에서 설정 한 한계를 초과하면 장치가 모든 활성 전원 라인을 분리합니다.
옵션 # 2-MPPT 기기
이 경우 계획의 복잡성은 작업 조건에 따라 필요한 제어 알고리즘을보다 신중하게 작성하는 많은 요소가 추가 되었기 때문입니다.
전압 및 전류 레벨은 비교기 회로로 모니터링 및 비교되며 최대 출력 전력은 비교 결과에서 결정됩니다.
MPPT 기술을 기반으로 한 충전 컨트롤러의 구조 회로도. 주변 장치 모니터링 및 제어를위한보다 정교한 알고리즘이 여기에 이미 언급되어 있습니다.
이 유형의 컨트롤러와 PWM 장치의 주요 차이점은 날씨 조건에 관계없이 에너지 태양 광 모듈을 최대 전력으로 조정할 수 있다는 것입니다.
이러한 장치의 회로는 여러 가지 제어 방법을 구현합니다.
- 교란과 관찰;
- 전도성 증가;
- 전류 스윕;
- 일정한 전압.
그리고 일반 조치의 마지막 세그먼트에서 이러한 모든 방법을 비교하는 알고리즘도 사용됩니다.
컨트롤러 연결 방법
연결 주제를 고려할 때 즉시 주목해야합니다. 각 개별 장치를 설치하는 경우 특징적인 특징은 특정 일련의 태양 전지 패널을 사용하는 것입니다.
예를 들어 최대 입력 전압이 100V로 설계된 컨트롤러를 사용하는 경우 일련의 태양 전지판은 출력에서이 값을 초과하지 않아야합니다.
모든 태양 광 발전소는 첫 번째 단계의 출력 및 입력 전압의 균형 규칙에 따라 작동합니다. 컨트롤러 전압의 상한은 패널 전압의 상한과 일치해야합니다.
장치를 연결하기 전에 실제 설치 장소를 결정해야합니다. 규칙에 따라 통풍이 잘되는 건조하고 통풍이 잘되는 방을 설치 장소로 선택해야합니다. 장치 근처에 가연성 물질이 존재하지 않습니다.
장치 바로 근처에 진동, 열 및 습도의 발생이 허용되지 않습니다. 설치 장소는 강우 및 직사광선으로부터 보호되어야합니다.
PWM 모델 연결 기술
거의 모든 PWM 컨트롤러 제조업체는 정확한 연결 장치 순서를 따라야합니다.
PWM 컨트롤러를 주변 장치에 연결하는 기술은 특별히 복잡하지 않습니다. 각 보드에는 레이블이있는 터미널이 있습니다. 일련의 작업 만 수행하면됩니다.
주변 장치는 접촉 단자의 지정에 따라 완전히 연결해야합니다.
- 표시된 극성에 따라 배터리 장치의 단자에 배터리 와이어를 연결하십시오.
- 양극의 접점에서 보호 퓨즈를 직접 켭니다.
- 태양 전지판 용 컨트롤러 접점에서 태양 전지판 패널에서 나오는 도체를 고정하십시오. 극성을 관찰하십시오.
- 해당 전압 (보통 12 / 24V)의 테스트 램프를 장치의 부하 단자에 연결하십시오.
지정된 순서를 위반해서는 안됩니다. 예를 들어, 처음에는 태양 전지판을 연결되지 않은 배터리로 연결하는 것은 엄격히 금지되어 있습니다. 이러한 작업으로 인해 사용자는 장치를 "화상"에 놓을 위험이 있습니다. 이 자료는 배터리가있는 태양 전지 패널의 조립 다이어그램을보다 자세하게 설명합니다.
또한 PWM 시리즈 컨트롤러의 경우 전압 인버터를 컨트롤러의로드 단자에 연결하는 것은 허용되지 않습니다. 인버터는 배터리 단자에 직접 연결해야합니다.
MPPT 기기 연결 절차
이 유형의 장치에 대한 물리적 설치에 대한 일반적인 요구 사항은 이전 시스템과 다르지 않습니다. 그러나 MPPT 컨트롤러는 종종 더 강력한 장치로 간주되기 때문에 기술 설치가 다소 다릅니다.
고전력 레벨 용으로 설계된 컨트롤러의 경우 전원 회로 연결에서 금속 종단 장치가 장착 된 큰 단면 케이블을 사용하는 것이 좋습니다.
예를 들어, 강력한 시스템의 경우 이러한 요구 사항은 제조업체가 최소 4A / mm의 전류 밀도를 위해 설계된 전원 연결 라인 용 케이블 사용을 권장한다는 사실로 보완됩니다.2. 즉, 예를 들어 60A 전류 컨트롤러의 경우 단면적이 20mm 이상인 배터리에 연결하려면 케이블이 필요합니다.2.
연결 케이블에는 특수 공구로 단단히 압착 된 구리 러그가 장착되어 있어야합니다. 태양 전지판과 배터리의 음극 단자에는 퓨즈와 스위치가있는 어댑터가 장착되어 있어야합니다.
이 접근법은 에너지 손실을 제거하고 설비의 안전한 작동을 보장합니다.
강력한 MPPT 컨트롤러 연결의 블록 다이어그램 : 1-태양 전지판; 2-MPPT 컨트롤러; 3-터미널 블록; 4,5-퓨즈; 6-컨트롤러 전원 스위치; 7.8-그라운드 타이어
태양 전지판을 장치에 연결하기 전에 단자의 전압이 컨트롤러 입력에 적용 할 수있는 전압 이하인지 확인하십시오.
MTTP 장치에 주변 장치 연결 :
- 스위치 패널과 배터리가 "꺼짐"위치로 전환됩니다.
- 패널과 배터리의 보호 퓨즈를 제거하십시오.
- 배터리의 컨트롤러 단자로 케이블을 배터리 단자에 연결합니다.
- 컨트롤러 단자에 해당 기호가 표시된 상태에서 케이블을 태양 전지 패널의 단자에 연결하십시오.
- 케이블을 사용하여 접지 단자를 접지 버스에 연결하십시오.
- 지침에 따라 컨트롤러에 온도 센서를 설치하십시오.
이 단계 후에 이전에 제거한 배터리 퓨즈를 교체하고 스위치를 "켜짐"위치에 놓아야합니다. 배터리 감지 신호가 컨트롤러 화면에 나타납니다.
그런 다음 잠깐 멈춘 후 (1-2 분), 이전에 제거한 태양 전지판 용 퓨즈를 제자리에 놓고 패널 스위치를 "켜짐"위치에 놓습니다.
기기 화면에 태양 전지판의 전압 값이 표시됩니다. 이 순간은 태양 광 발전소가 성공적으로 가동되고 있음을 나타냅니다.
업계는 회로 솔루션 측면에서다면 장치를 생산합니다. 따라서 예외없이 모든 설치 연결에 대한 명확한 권장 사항을 제공하는 것은 불가능합니다.
그러나 모든 유형의 장치에 대한 기본 원칙은 동일하게 유지됩니다. 배터리를 컨트롤러 버스에 연결하지 않으면 태양 광 패널과의 연결은 허용되지 않습니다. 전압 인버터 회로에 포함시키기위한 유사한 요구 사항이 제시되어있다. 직접 접촉하여 배터리에 연결된 별도의 모듈로 간주해야합니다.
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