Téměř každé moderní zařízení je vybaveno baterií, ze které funguje. Aby se zabránilo přetížení a minimalizovalo se poškození domácích spotřebičů, telefonů a složitějších technických systémů, je v každém takovém zařízení nainstalován regulátor nabíjení baterie.
Co je regulátor nabíjení baterie a jaké funkce plní?
Regulátor nabíjení baterie je speciální zařízení, které automaticky upravuje úroveň proudu a napětí v zařízení. Nabití baterie je určeno rozdílem napětí mezi oběma svorkami. Regulátor tak chrání baterii před nadměrným přepětím a v důsledku toho před poškozením.
Logicky se však mnoho zařízení snadno obejde bez ovladače. Pokud připojíte zařízení přímo ke zdroji napětí při sledování intenzity proudu a hodnoty napětí, lze zabránit poškození. I když v tomto případě bude nabití zařízení nižší - 70% z celkové kapacity úložného zařízení. Můžeme tedy dojít k závěru, že řadič nabíjení umožňuje nabíjet zařízení na 100%.
Když mluvíme o tom, jaké úkoly kontrolér provádí, můžeme říci:
- Modul ochrany baterie optimalizuje celý systém napájení, což umožňuje zařízení šetřit své vnitřní zdroje.
- Řídicí jednotka navíc zabraňuje přetížení systému, což může vést k poruchám hlavních mechanismů.
Co je to ovladač a jaké druhy tohoto zařízení existují?
Neexistují žádné standardní obvody řadičů, ale všechny mají podobné funkce. Většina z nich obvykle zahrnuje dva trimovací odpory, které ovládají vrcholy a minimy napětí. Kromě toho má každý řadič reléovou cívku, která řídí rozsah limitů. Pokud má tedy baterie maximální limit 15 V, zařízení nebude schopné generovat energii nad tento limit.
V závislosti na struktuře mohou být řadiče:
- jednoduchý ovladač nebo univerzální;
- hybridní ovladač.
Mezi zařízeními, která vám umožňují ovládat tyto parametry, se rozlišují:
- Ovladače ON / OFF;
- Řadič pulzní šířkové modulace (PWM) nebo modulátor šířky pulzu;
- Ovladač pro sledování maximálního výkonu (MPPT) nebo ovladač, který sleduje směr slunečních paprsků.
Ovladače ON / OFF
Tento modul vykonává funkci odpojení baterií od zdroje při plném zatížení. Dnes se tyto ovladače používají jen zřídka a jsou považovány za jeden z nejprimitivnějších. Princip činnosti regulátoru je založen na neustálém sledování určitých hodnot generátoru a ramene akumulačního zařízení. Regulátor je zapnutý, když je napětí baterie pod jmenovitou hodnotou nebo je v napěťových parametrech. Zařízení se vypne, pokud napětí překročí mezní hodnotu zátěže, kterou může ovladač odolat. Tyto regulátory jsou široce používány v systémech s předvídatelným zatížením, například v nouzových osvětlovacích a výstražných systémech (regulátor nabíjení a vybíjení hcx-2366).
PWM regulátor
Řídicí mikroobvody typu PWM jsou z technického hlediska nejmodernější a multifunkční. Taková zařízení umožňují automatické sledování hodnot napětí a proudu. Po dosažení maximální možné hodnoty ji ovladač zafixuje na desce, aby stabilizoval akumulátor. Tím je zajištěna maximální kapacita baterie. Tento typ řadiče má jiný název, který je běžnější - jsou to řadiče PWM. Pokud dešifrujete zkrácenou zkratku, dostanete něco jako modulátor šířky pulzu. Nejčastěji se taková zařízení nacházejí v televizní a rozhlasové technice. Kromě toho je lze nalézt v některých domácích spotřebičích a spínacích zdrojích.
Napětí ze standardního solárního panelu prochází dvěma vodiči do stabilizačního prvku. Z tohoto důvodu dochází k vyrovnání potenciálu vstupního napětí. Poté jde napětí do tranzistorů, které stabilizují příchozí napětí a proud. Celý systém je řízen řidičem. Schéma zařízení zahrnuje teplotní senzor a ovladač. Tato zařízení jsou řízena výkonovými tranzistory, jejichž počet závisí na výkonu zařízení. Teplotní čidlo je odpovědné za topný stav regulačních prvků. Obvykle je umístěn na radiátorech výkonových tranzistorů nebo uvnitř pouzdra. To nemění jeho funkčnost. Pokud teplota překročí stanovené limity, zařízení se automaticky vypne.
Modulátor šířky pulzu
Regulátor MPPT je modul řízení elektřiny, který se používá k výrobě energie v solárních elektrárnách. Mikroobvod zařízení pracuje s maximálními hodnotami účinnosti a poskytuje vysoké výstupní rychlosti. Mikroobvod, který obsahuje ovladač tohoto typu, je poměrně složitý a zahrnuje řadu zařízení, která vytvářejí nezbytné řídicí pořadí. Tato sekvence umožňuje nepřetržité monitorování napěťových a proudových hladin, přičemž se stále maximalizuje výkon zařízení. Hlavní rozdíl v konfiguraci modulátoru šířky pulzu od zařízení PWM spočívá v tom, že jsou schopny aktivovat svůj solární modul pro povětrnostní podmínky. Síla tedy bude za každého počasí maximální, bez ohledu na délku času na slunci.
Jak vybrat správný regulátor nabíjení baterie?
Pro výběr požadovaného ovladače je nutné rozhodnout o funkci, kterou bude toto zařízení nést, a o rozsahu celé instalace. Pokud se plánuje montáž malého solárního systému, který bude ovládat domácí spotřebiče s výkonem nejvýše dva kilowatty, pak stačí instalace PWM ovladače. Pokud mluvíme o výkonnějším systému, který bude řídit síťovou elektřinu a pracovat v autonomním režimu, je nutná instalace řadiče MTTP. Vše závisí na napětí, které jde do řadiče paměťového zařízení. Řadiče PWM jsou schopné odolat až 5 kW, zatímco moduly MTTP vydrží až 50 kW.
Jak fungují elektronické solární moduly?
Mikrokontroléry nebo elektronické moduly, které jsou nedílnou součástí solárního článku, jsou navrženy pro řadu funkcí, které šetří energii ze solárního panelu. Generování energie solární baterií je způsobeno dopadem slunečních paprsků na její povrch. Díky fotobunkám generuje sluneční světlo elektrický proud. Výsledná energie je odeslána do ovladače nabíjení baterie, který sleduje spotřebu energie. Toto zařízení reguluje a nastavuje aktuální mezní hodnotu a předává ji do akumulátoru. Teoreticky by se od regulátoru nabíjení dalo upustit. Veškerá přijatá energie by tedy šla přímo do baterie. tím by však hrozilo riziko trvalého přetížení systému, které by zařízení rychle deaktivovalo. Nejvýraznějším příkladem takového zařízení je lithium-iontová baterie, která je instalována v telefonech, tabletech, nabíječkách notebooků a dalších moderních gadgetech.
