Какво е контролер на такса? Видове, параметри и функции

Контролерите или регулаторите на зареждане са оборудване, което контролира напрежението и тока на слънчев панел или вятърен генератор, доставени до батерийния парк.

Контролерът за зареждане гарантира, че зареждането и разреждането на акумулаторите се извършва по такъв начин, че те винаги да са в правилните работни условия.

Контролер за зареждане ограничава скоростта, с която електрическият ток се добавя към или отстранява от електрическите батерии. Избягвайте претоварване и можете да предпазите от пренапрежение. Презареждането на батериите може да намали производителността или живота на батерията и може да представлява риск за безопасността.

Какви са характеристиките на контролерите за зареждане?

Контролерът за зареждане може да бъде доставен под формата на отделно устройство (например електронен блок във вятърна турбина или във фотоволтаична слънчева енергийна система) или под формата на микросхема за интегриране в батерия или зарядно устройство.

Слънчевите панели са проектирани така, че да могат да дадат по-високо напрежение от напрежението в края на зареждането на батериите. Това гарантира, че слънчевите панели винаги са в състояние да зареждат батерията, дори когато температурата на клетките на акумулатора е висока и има спад в генерираното напрежение.

Защо трябва да се следи пренапрежението на батерията?

Този скок има два недостатъка:

От една страна, се губи малка част от теоретичната максимална енергия, която фотоволтаичният панел може да даде (10%), което би се получило, ако работи при малко по-високи напрежения от тези, наложени от батерията.
От друга страна, когато батерията достигне състоянието си на пълен заряд, тя няма да достигне своя максимален потенциал, който теоретично може да даде слънчевият панел, и ще продължи да се опитва да инжектира енергия към клемите на батерията, което ще доведе до претоварване, което ще доведе до повредите батерията, която може да я повреди.

Можете да разрешите последното неудобно, ръчно: изключване на батерията, когато се открие пълно зареждане, но очевидно това не е най-надеждният или практичен метод.

Каква е функцията на контролера за зареждане?

Контролерът за зареждане има следните функции:

Захранващ ток, по-голям от тока на саморазряд (за компенсиране на саморазряд, но по-малък от максималния ток на зареждане, за да се избегне разрушаване на батерията.
Внедряване на ефективен алгоритъм за разреждане/зареждане за даден тип батерия (NiMH, Ni-Cd или Li-Ion) с даден химичен състав на компонентите.
Компенсация за разликите в енергийните потоци при захранване на потребителя едновременно с зареждането на батерията (например зареждане на батерията, когато лаптопът се захранва от мрежата).
Измерване на температурата (с помощта на температурен сензор) за аварийно изключване на студено зареждане или по време на прегряване (за да се избегне повреда на батерията).
Измерване на налягането (с помощта на сензор за налягане) за аварийно изключване на товара в случай на изтичане на газ (за да се избегнат експлозии и течове)

Както и да е, не всички контролери изпълняват тези функции.

Сложността на алгоритъма за изтегляне/качване зависи от цената на зарядното устройство. Според алгоритъма основните функции, които изпълняват, са следните:

Измерване на времето от началото на зареждането.
Измерване на напрежение и ток на входа на батерията.
Промяна в зарядния ток и напрежение в зависимост от измерените стойности.
Повторение на цикли на разреждане/зареждане (за възстановяване на капацитета на батерията).
Заредете батерията до 90% от капацитета на батерията (за да увеличите експлоатационния живот).

Стратегии за контрол на контролера на зареждане

Регулаторът на зареждане има мисията да регулира тока, погълнат от батерията, така че той никога да не бъде презареден. Поради тази причина той постоянно открива и измерва напрежението на батерията и състоянието на зареждане. Ако тези параметри достигнат предварително определена стойност, която съответства на максимално допустимата стойност на напрежението, той действа по два възможни начина:

Намаляване на текущия поток към батерията
Предаване само на част, за да я поддържа в състояние на пълен заряд, без да надвишава.

Този минимален ток се нарича плаващ ток и възниква, когато батерията е напълно заредена и получава само достатъчно енергия, за да я поддържа в това състояние (което в продължение на дълги периоди ще компенсира саморазреждането).

Какви са параметрите на контролер за зареждане?

Параметрите, които определят регулатора са:

Максимално разрешено напрежение или максимално регулиращо напрежение: е стойността на максималното номинално напрежение, което регулаторът позволява да приложи към батерията.
Горна граница на хистерезис: е разликата между максималното регулиращо напрежение и напрежението, при което регулаторът позволява преминаването на целия ток, произведен от слънчевите панели. За междинна стойност на напрежението регулаторът пропуска част от тока, произведен от фотоволтаичните панели, който е по-малък, колкото по-близо е напрежението на клемите на батерията до максималната стойност на регулиране.
Изключете напрежението: напрежение, при което потребителските товари се изключват автоматично, за да се избегне прекомерното разреждане на батерията.
Долен диапазон на хистерезис: е разликата между напрежението на изключване и напрежението, при което консумациите могат да се свържат обратно към батерията.