Để bảo vệ pin và ngăn chặn quá tải, hầu hết các hệ thống năng lượng mặt trời bao gồm bộ điều khiển sạc. Chức năng cơ bản của nó là cắt dòng sạc khi pin đầy. Vì pin khác nhau có đặc điểm sạc khác nhau, nên chọn bộ điều khiển sạc theo loại pin. Hôm nay chúng tôi sẽ giới thiệu việc phân loại bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời.
Theo các nguyên tắc khác nhau của quy định của bộ điều khiển sạc pin, thường được sử dụng bộ điều khiển sạc có thể được chia thành:
Giới thiệu bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời kết nối loạt
Một yếu tố chuyển đổi được kết nối theo chuỗi giữa mô-đun quang điện và pin. Mạch dò điều khiển theo dõi điện áp đầu cuối pin. Khi điện áp sạc vượt quá giá trị ngắt kết nối sạc đầy (hvd) do pin đặt, phần tử chuyển mạch sẽ cắt đứt mạch sạc pin và tiếp tục sạc pin.
Bộ điều khiển sạc kết nối loạt có thể sử dụng rơle như một công tắc nhanh. Hiện nay, bóng bán dẫn hiệu ứng trường năng lượng (mosfets), igbts, rơle trạng thái rắn chủ yếu được sử dụng. Yếu tố chuyển mạch trong bộ điều khiển sạc được kết nối hàng loạt được thiết kế tốt cũng có thể thay thế diode chống đảo ngược, đóng vai trò ngăn chặn "rò rỉ ngược" vào ban đêm.
Kể từ khi phần tử chuyển mạch điều khiển được kết nối nối tiếp trong mạch sạc, tổn thất điện áp của mạch tương đối lớn, làm giảm hiệu quả sạc. Ngoài ra, khi phần tử chuyển mạch bị ngắt kết nối, điện áp đầu vào sẽ tăng lên mức điện áp mạch hở của đơn vị phát điện. Do đó, khi thiết kế bộ điều khiển sạc được kết nối loạt, nên chọn mosfets trạng thái thấp và igbt điện áp độ bão hòa thấp.
Giới thiệu bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời kết nối song song
Phần tử chuyển mạch của bộ điều khiển sạc kết nối song song được kết nối song song ở hai đầu của mô-đun quang điện, vì vậy nó có thể giải quyết vấn đề mất điện của phần tử chuyển mạch trong bộ điều khiển sạc được kết nối loạt.
Mạch phát hiện bộ điều khiển theo dõi điện áp đầu cuối pin. Khi điện áp sạc vượt quá giá trị ngắt kết nối sạc đầy (hvd) do pin đặt, phần tử chuyển đổi được bật để bỏ qua pin.
Khi điện áp đầu cuối pin giảm xuống giá trị điện áp sạc pin đã đặt, phần tử chuyển mạch bị ngắt kết nối và mạch sạc pin được bật cùng một lúc.
Mạch đầu vào của bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời được kết nối song song thường có một diode, có thể cho phép dòng điện chảy vào pin trong quá trình sạc và ngăn dòng pin chảy vào mảng quang điện vào ban đêm hoặc vào những ngày nhiều mây. Bộ điều khiển sạc kết nối song song có một mạch đơn giản, rẻ, nhưng khi pin đầy và được bảo vệ trong khi mảng quang điện vẫn đang tạo ra năng lượng, nó sẽ tạo ra một dòng ngắn mạch lớn, tạo ra một "điểm nóng", tăng tốc lão hóa và không được khuyến khích.
Giới thiệu bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời loại pwm
Để ngăn chặn hiệu quả quá tải và tận dụng tối đa năng lượng mặt trời để sạc pin, bộ điều chế độ rộng xung (pwm) sạc bộ điều chế độ rộng xung (pwm) đã được phát triển trong những năm gần đây. Bộ điều khiển sạc pwm chuyển đầu vào của mô-đun quang điện một cách xung. Khi pin có xu hướng đầy, khi điện áp đầu cuối của nó tăng dần, tần số hoặc chu kỳ nhiệm vụ của xung thay đổi, rút ngắn thời gian dẫn và giảm dần dòng sạc.
Khi điện áp pin giảm xuống dưới điểm sạc đầy, dòng sạc sẽ dần dần tăng trở lại. Quá trình sạc này tạo thành trạng thái sạc hoàn chỉnh hơn, có thể làm tăng tổng vòng đời của pin trong hệ thống quang điện. Trạng thái sạc của bảo vệ phí pwm có thể làm tăng tổng vòng đời của pin trong hệ thống quang điện.
Mạch bảo vệ sạc pwm chủ yếu là mạch bảo vệ kết nối song song. Sử dụng loại mạch này có những ưu điểm của cả hai bảo vệ pin và tận dụng tối đa năng lượng. Ngoài ra, bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời pwm cũng có thể đạt được chức năng theo dõi công suất tối đa cho các hệ thống quang điện. Do đó, bộ điều khiển điều chế độ rộng xung cũng thường được sử dụng trong các hệ thống quang điện quy mô lớn. Bất lợi là bộ điều khiển điều chế pwm chính nó mang lại một mất mát chuyển đổi nhất định (khoảng 4% đến 8%).