Hemen hemen her modern cihaz, çalıştığı bir pil ile donatılmıştır. Aşırı yüklenmeleri önlemek ve ev aletlerinin, telefonların ve daha karmaşık teknik sistemlerin arızalanmasını en aza indirmek için bu tür her bir cihaza bir pil şarj kontrolörü monte edilmiştir.
Pil şarj kontrolörü nedir ve hangi işlevleri yerine getirir?
Pil şarj kontrol cihazı, cihazdaki akım ve voltaj seviyesini otomatik olarak ayarlayan özel bir cihazdır. Pil şarjı, iki terminal arasındaki voltaj farkına göre belirlenir. Böylece kontrolör, pili aşırı aşırı gerilimden ve buna bağlı olarak hasardan korur.
Ancak mantıksal olarak, birçok fikstür bir kontrolör olmadan kolayca yapabilir. Amper ve voltaj değerini takip ederken cihazı direkt olarak bir voltaj kaynağına bağlarsanız zarar görmesi engellenebilir. Bu durumda cihazın şarjı daha düşük olacaktır - depolama cihazının toplam kapasitesinin %70'i. Böylece, şarj kontrol cihazının cihazı %100 şarj etmenize izin verdiği sonucuna varabiliriz.
Denetleyicinin hangi görevleri yerine getirdiğinden bahsedecek olursak şunları söyleyebiliriz:
- Pil koruma modülü, cihazın dahili kaynaklarını korumasını sağlayan tüm güç sistemini optimize eder.
- Ek olarak, kontrolör, ana mekanizmaların arızalanmasına yol açabilecek sisteme aşırı yüklenmeyi önler.
Kontrolör nedir ve bu cihazın çeşitleri nelerdir?
Standart denetleyici devreleri yoktur, ancak hepsinin benzer özellikleri vardır. Tipik olarak, bunların çoğu, voltajın yüksek ve alçak değerlerini kontrol eden iki kırpma direnci içerir. Ayrıca her kontrolör, limit aralığını kontrol eden bir röle bobinine sahiptir. Böylece pilin maksimum 15 V limiti varsa cihaz bu limitin üzerinde enerji üretemeyecektir.
Yapıya bağlı olarak, kontrolörler şunlar olabilir:
- basit kontrolör veya evrensel;
- hibrit kontrolör.
Bu parametreleri kontrol etmenize izin veren cihazlar arasında ayırt edilir:
- AÇMA/KAPAMA kontrolörleri;
- Darbe genişlik modülasyonu (PWM) kontrolörü veya darbe genişlik modülatörü;
- Güneş ışınlarının yönünü izleyen maksimum güç noktası izleme (MPPT) denetleyicisi veya denetleyicisi.
AÇIK / KAPALI kontrolörleri
Bu modül, pilleri tam yükte kaynaktan ayırma işlevini yerine getirir. Bugün, bu kontrolörler nadiren kullanılmaktadır ve en ilkel olanlardan biri olarak kabul edilmektedir. Kontrolörün çalışma prensibi, jeneratörün ve biriktirme cihazının kolunun belirli değerlerinin sürekli izlenmesine dayanmaktadır. Akü voltajı nominal değerin altına düştüğünde veya voltaj parametreleri dahilinde olduğunda kontrolör açılır. Voltaj, kontrolörün dayanabileceği yük sınırını aşarsa cihaz kapanır. Bu tür kontrolörler, örneğin acil durum aydınlatma ve alarm sistemlerinde (şarj-deşarj kontrolörü hcx-2366) öngörülebilir yüke sahip sistemlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
PWM denetleyicisi
PWM tipi kontrol mikro devreleri, teknik açıdan en modern ve çok işlevlidir. Bu tür cihazlar, voltaj ve akım değerlerinin otomatik olarak izlenmesini sağlar. Mümkün olan maksimum değere ulaşıldıktan sonra, kontrolör akümülatörü stabilize etmek için kartı sabitler. Bu, maksimum pil kapasitesi sağlar. Bu tür denetleyicinin daha yaygın olan başka bir adı vardır - bu PWM denetleyicileridir. Kısaltılmış kısaltmayı deşifre ederseniz, darbe genişlik modülatörü gibi bir şey elde edersiniz. Çoğu zaman, bu tür cihazlar televizyon ve radyo mühendisliğinde bulunur. Ek olarak, bazı ev aletlerinde ve anahtarlama güç kaynaklarında bulunabilirler.
Standart bir güneş panelinden gelen voltaj, iki iletkenden dengeleyici elemana geçer. Bundan dolayı, giriş voltajının potansiyel eşitlemesi meydana gelir. Bundan sonra voltaj, gelen voltajı ve akımı stabilize eden transistörlere gider. Tüm sistem sürücü tarafından kontrol edilir. Cihaz şeması, bir sıcaklık sensörü ve bir sürücü içerir. Bu cihazlar, sayısı cihazın gücüne bağlı olan güç transistörleri tarafından kontrol edilir. Sıcaklık sensörü, kontrol elemanlarının ısıtma durumundan sorumludur. Genellikle güç transistörlerinin radyatörlerinde veya kasanın içinde bulunur. Bu, işlevselliğini değiştirmez. Sıcaklık ayarlanan limitleri aşarsa cihaz otomatik olarak kapanır.
Darbe genişliği modülatörü
MPPT kontrolörü, güneş enerjisi santrallerinde enerji üretmek için kullanılan bir elektrik kontrol modülüdür. Cihazın mikro devresi maksimum verim değerleri ile çalışmakta ve yüksek çıkış oranları vermektedir. Bu tip bir kontrolör içeren mikro devre oldukça karmaşıktır ve gerekli kontrol düzenini oluşturan bir dizi cihazı içerir. Bu sıra, cihazın çıkışını en üst düzeye çıkarmaya devam ederken voltaj ve akım seviyelerinin sürekli olarak izlenmesine izin verir. Darbe genişliği modülatörünün PWM cihazlarından konfigürasyonundaki temel fark, güneş modüllerini hava koşulları için etkinleştirebilmeleridir. Böylece, güneşte geçirilen süre ne olursa olsun, herhangi bir hava koşulunda güç maksimum olacaktır.
Doğru pil şarj kontrolörü nasıl seçilir?
İstenilen kontrolörün seçilebilmesi için bu cihazın taşıyacağı fonksiyona ve tüm tesisat ölçeğinde karar verilmesi gerekmektedir. İki kilovattan fazla olmayan bir güce sahip ev aletlerini kontrol edecek küçük bir güneş enerjisi sisteminin kurulması planlanıyorsa, bir PWM kontrol cihazının kurulması yeterlidir. Ağ elektriğini kontrol edecek ve otonom modda çalışacak daha güçlü bir sistemden bahsediyorsak, bir MTTP denetleyicisinin kurulması gereklidir. Her şey, depolama aygıtının denetleyicisine giden voltaja bağlıdır. PWM kontrolörleri 5 kW'a kadar dayanabilirken, MTTP modülleri 50 kW'a kadar dayanabilir.
Elektronik güneş modülleri nasıl çalışır?
Bir güneş piline entegre olan mikrodenetleyiciler veya elektronik modüller, güneş panelinden gelen enerjiyi korumak için bir dizi işlev için tasarlanmıştır. Bir güneş pili tarafından enerji üretimi, güneş ışınlarının yüzeyine düşmesinden kaynaklanır. Fotoseller sayesinde güneş ışığı bir elektrik akımı üretir. Ortaya çıkan enerji, enerji tüketimini izleyen pil şarj kontrolörüne gönderilir. Bu cihaz, akım sınır değerini düzenler ve ayarlar ve bunu depolama piline iletir. Teorik olarak, bir şarj kontrol cihazından vazgeçilebilir. Böylece alınan tüm enerji doğrudan aküye gidecekti. ancak bu, sistemin kalıcı olarak aşırı yüklenmesi riskini doğuracak ve bu da cihazı hızla devre dışı bırakacaktır. Böyle bir cihazın en çarpıcı örneği, telefonlara, tabletlere, dizüstü bilgisayar şarj cihazlarına ve diğer modern cihazlara takılan lityum iyon pildir.
