Фотоэлектрлік жүйенің құрылымы және заряд контроллері

Пән: Электротехника
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 39 бет
Таңдаулыға:

КІРІСПЕ

Қазіргі заманда элeктр энeргиясынсыз мүлдем eлeстету мүмкін емес. Сол сeбепті де, элeктр энeргияны алудың шығыны аз, экологиялық таза көздерін табу бүгінгі күннің негізгі мәселесіне айналып отыр. Сoңғы кeздері экологиялық мәселелер, пайдалы қазбалардың және оның географиялық біркелкі eмeс таралуы салдарынан электр энергиясын өндіру жел энергетикалық құрылғыларды, күн батарeяларын, газ генeраторларын пайдалану арқылы жүзeге aсa бaстады.

Күн энeргиясы әлeмдегі нeгізгі бaламa көздeрінің бірі болып тaбылaды. Кeлeшекте бaлaмa энeргия көздeрімeн жaбдықтaлған немесе салынып қойылған ғимараттарда «күн» энергиясына арналған құрылғыларды oрнaтудың мaңызы зoр. Күн энергиясы бәріне бірдей қолжетімді, қоршаған ортаға қауіпсіз, сарқылмайтын энергия көзі болып табылады. Күн энeргиясы aрқылы тікeлей фoтoэлемeнттер көмeгімен энeргияны қaйтa өңдeу aрқылы элeктр энeргиясын aлуғa нeмесе басқа дa пaйдaлы жұмыстaрды aтқaруға бoлады.

Күн энергиясын электр энергиясына айналдыру кезінде фотоэлектрлік жүйенің маңызы зор. Күн энeргиясын электр энергиясына айналдыратын қондырғылардың бірі - күн батарeялары. Күн батареясы - күн сәулeсінің энергиясын электр энергиясына айналдыратын шaлa өткізгішті фотоэлектрлік түрлендіргіштен тұрaтын тoк көзі болып табылады.

Қазіргі таңда маңызды рөл атқаратын фотоэлектрлік жүйе үшін заряд контроллерін өңдеу және оны құрастыру өзекті тақырыптардың бірі болып табылады. Заряд контроллерін қолдану арқылы процесстерді бақылай отырып, аккумулятор батареясының жұмыс істеу мерзімін ұзартады. Аккумулятор толығымен зарядталып болған соң да, панель энергия өңдеуін жалғастыра береді. Бұл аккумулятор үшін зиян болып келеді, асқын зарядталу аккумулятор батареясының пластинасын құртады. Мұндай мәселені заряд контроллері шешеді. Бұл контроллер ауыспалы электроника үшін(ноутбуктар, плеерлар, ұялы телефондар және т. б. ), электр энергиясының автономды көзі үшін(күн батареясы, желдеткіш), орта электр қоректендіру көзі үшін, әмбебап аккумулятормен жұмыс істеу үшін қолданылады.

Бұл жұмыс фотоэлектрлік жүйелер үшін 12 В заряд контроллерінің сұлбасын дайындауға және құрастыруға, оның сипаттамаларын алуға негізделген. Сондықтан да заряд контроллерінің сұлбасын құрастыру басты мақсат болып табылады.

ФОТОЭЛЕКТРЛІК ЖҮЙЕНІҢ ҚҰРЫЛЫМЫ ЖӘНЕ ЗАРЯД КОНТРОЛЛЕРІНЕ СИПАТТАМА Күн энергетикасы - күннің сәулесінен қажетті энергияны әртүрлі құрылғылардың көмегімен қолдану болып табылады. Күн энeргетикасы жаңартылатын энергия көздерін қолданады және «экологиялық таза» болып табылады, яғни белсенді пайдалану кезеңінде зиянды қалдықтарды шығармайды. Күн энергиясын электр энергиясына айналдыру кезінде фотоэлектрлік жүйенің маңызы зор.

Электр энергиясының көзі ретінде күн модулі, жинақтаушы (аккумулятор батареясы), инвертор, контроллер, күн сәулесінің төмен қарқынында аккумулятор зарядының тұрақтылығын қамтамасыз ететін, сондай-ақ генерацияланған кернеуді тұрақтандырғыш қолданылады. Фотоэлектрлік жүйенің жалпылама сұлбасы сурет 1. 1-де көрсетілген. Суретте күн сәулесін электр энергиясына айналдыратын күн батареясы көрсетілген. Күн батареясынан шыққан энергия заряд контроллерінен өтеді. Заряд контроллері зарядталу мен разрядталу процесстерін бақылап отырады. Реттелген энергия аккумулятор батареясында жинақталады. Аккумулятор батареясында жинақталған энергияны күн сәулесінен энергия алу мүмкіндігі болмағанда, түн уақыттарында қолдануға болады. Аккумулятор шығысында тұрақты 12 В ток шығарады, тұрақты кернеу инверторға түскен соң 220 В айнымалы токқа түрлендіреді. Инвертордан шыққан 220 В айнымалы токты тұтынушығы жібереді.

Заряд контроллері - аккумулятор батареясындағы зарядтау мен разрядтау процесстерін басқаратын құрылғы. Заряд контроллері-аккумулятордың жақын бөлшегі болып та, өз алдына жеке құрылғы болып та табылатын зарядтау құрылғысының ерекше элементі. Бұл нәтижесінде қондырғының техникалық деңгейін арттырады және аккумулятор батареясын пайдалану мерзімін ұзартады. Күн панелін құрастырып болған соң, артық энергияны пайдалану туралы сұрақ туады. Аккумулятор толығымен зарядталып болған соң да, панель энергия өңдеуін жалғастыра береді. Бұл аккумулятор үшін зиян болып келеді, асқын зарядталу аккумулятор батареясының пластинасын құртады. Мұндай мәселені заряд контроллері шешеді. Бұл контроллер ауыспалы электроника үшін(ноутбуктар, плеерлар, ұялы телефондар және т. б. ), электр энергиясының автономды көзі үшін (күн батареясы, желдеткіш), орта электр қоректендіру көзі үшін, әмбебап аккумулятормен жұмыс істеу үшін қолданылады [1] .

$C:\Users\студент\Desktop\Безымянный1.png$

Сурет 1. 1. Фотоэлектрлік жүйенің құрылымдық сұлбасы

Заряд контроллерінің құрылымы мен негізгі атқаратын қызметі

Автономды жүйеде жұмыс істейтін және өзінің құрамында зарядтау құрылғысына ие әрбір жүйе электр энергиясымен қамтамасыз етілуімен қатар аккумулятордың заряд контроллері болуы керек. Батареяны функциялау барысында маңызды рөл атқарады. Мысалы, қорғасын-қышқыл негіздегі құрылғы бұндай құбылыстарды, терең разряд немесе асқын зарядтауды бірден реттейді, әйтпесе қызмет көрсету мерзімі қысқарады немесе міндетті түрде жұмыс істеуін тоқтатады. Сурет 1. 2-де аккумулятор батареясының сыйымдылығы мен аккумулятордағы кернеу қатынасы көрсетілген. Сурет 1. 2-де көрсетілгендей, зарядтау кезінде кернеу өскен сайын сыйымдылығы арта береді, ал 100 % сыйымдылыққа төменгі разрядталу деңгейі сай келеді.

$C:\Users\студент\Desktop\Безымянный.png$

Сурет 1. 2. Аккумулятор батареясындағы зарядталу мен разрядталу деңгейі

Егер батарея зарядтау режимінде тұрса, ол арқылы ток түседі, ол электролиттің қайнауына сондай-ақ ол мол газ бөлінуіне, тіпті жарылысқа(герметикалық модельдерге қатысты) алып келеді. Сілтілік негіздегі аккумуляторлар абсолютті разрядты айтарлықтай реттемейді, бірақ олар үшін асқын зарядтау қатал процесс болып табылады. Сондықтан максималды зарядталған жағдайда энергия көзін өшіре отырып жүктемені жеңілдету үшін және батареяда кері әдістерді болдырмау үшін арнайы құрылғылар керек. Аккумулятор заряд контроллері инвертор элементі, сондай-ақ тұрақты ток блогы болып табылады [2] .

Сурет 1. 3-те аккумулятор батареясындағы разрядталу деңгейі көрсетілген. Қорғасын-қышқыл түрлі аккумулятор үшін шекті кернеу 10, 5-11, 5 В құрайды. Үлкен разрядта 10 сағатта 100-20 % сыйымдылықты пайдалану сипатында құрылғылар үшін 12 В. Егер батарея қарқындырақ разрядталса, онда қысқартылған сыйымдылық проценті мынадай мәнде болмас еді. Энергия көзі батареяны зарядтау барысында газ бөлінудің алдын алу үшін 14-14, 3 В кезінде өшеді. Сондай-ақ құймалы түрдегі аккумулятор үшін(кернеу 15 В құрауы керек) “теңестіру” қарастырылған құрылғылар бар, бірақ герметикалық аккумуляторды бұзады. Кейде батареяға жүктеме диапазонын бере алады, бірақ түбінде барлаушысы әрқашан стандартты.

$C:\Users\студент\Desktop\Безымянный.png$

Сурет 1. 3. Разрядталу деңгейі

Заряд контроллерінің негізгі қызметі:

аккумулятордың заряд-разряд процесін бақылау;
аккумуляторда қайта зарядталуды болдырмайды;
аккумуляторда терең разрядталуды болдырмайды;
егер жүктеме контроллер арқылы жалғанған болса, жүктемені қосып-ажыратып отырады;
түн уақытында кері токты болдырмайды.

Сурет 1. 4-те заряд контроллерінің жалпы сұлбасы көрсетілген. Суретіне қарай отырып, негізгі атқаратын қызметтеріне сипаттама берілген.

Аккумулятор заряд контроллерінің негізгі қызметтері:

батареяға зиянын тигізбеу үшін, өзіндік разрядтауға қарағанда барынша күшпен, бірақ зарядтау кезінде кернеудің жоғары шегінен аз кернеуді қамтамасыз ету;
көп банкалы құрылғы үшін теңгерімді заряд әдісі, яғни кернеу тек зарядталмаған банкаға түседі;
аккумулятор түріне байланысты зарядтау мен разрядтаудың сай келуі (гибридті-никель-металл, кадмилі-никель, ионды-литий) ;
әртүрлі критикалық жағдайда зарядтаудың апаттық аялдама кезінде температура мен қысымның көрсеткішін фиксирлеу;
желіден және аккумулятордан сол бір мезетте элект энергиясын жіберу процесін басқару.

Бірақ, жоғарыда көрсетілген қызметін барлық контроллер орындай алмайтынын ескеру керек [3, 4] .

Прибор для контроля заряда аккумулятора

Сурет 1. 4. Заряд контроллерінің сұлбасы

Заряд контроллерінің қолдану аясы мен артықшылықтары

Күн батареясына арналған заряд контроллерін айнымалы және тұрақты фотоэлектрлік жүйе құрамында болатын аккумуляторлы батареяның разрядтау және зарядтау режимін басқару үшін, сондай-ақ тұрақты кернеу көзінен аккумуляторды тура зарядтауға тағайындалған.

Контроллердің мынадай артықшылықтары бар:

қысқа тұйықталу кезінде және аккумуляторды дұрыс емес қосқанда электронды қорғаныстың жұмыс істеуі;
аккумуляторлы батареяны зарядтау үшін тұрақты кернеулі күн модулімен немесе басқа көзімен қосылғанын растайтын жарық диодты индикацияның болуы;
жүктеменің өшірілгендігі туралы ақпарат беретін жарық диодты индикацияның болуы;
батареяның заряд деңгейі туралы ақпарат беретін жарық диодты индикацияның болуы;
батарея зарядының соңғы кезеңінде қажет болатын кең жолақты модуляция жүйесінің болуы;
кернеуде шығынды болдырмауға көмек беретін, разрядтаудан қорғаныстың болуы.

Ең қарапайым заряд контроллері 14, 4-14, 5 В жеткенде зарядтауды тоқтатады. Мұндай жағдайда аккумуляторлар толығымен емес, тек 60-70 % зарядталады. Үнемі заряд жетіспеуінен аккумулятордың қызмет көрсету мерзімі қысқарады. Күн батареясы үшін заряд контроллерін пайдалануда аккумулятордың қызмет көрсету мерзіміне әсерін тигізсе де, жоғары шекті кернеуге жеткенде де зарядты қамтамасыз етеді. Газ түзілуді болдырмау және аккумуляторда қызып кетуді, газ айналуға бөгет болу мақсатында импульсті зарядты қолданады және толық зарядталу үшін мүмкіндік жасайды. Периодты толық заряд қызмет көрсету мерзімін ұзартады және сульфатты дақтан пластинаны тазартып тұрады [5, 6] .

Құрамында аккумуляторлы батареясы бар жарық беретін кез-келген автономды жүйе заряд контроллері мен разряд аккумуляторларынан тұруы керек. Фотоэлектрлік күн жүйесінің жалпылама бейнесі сурет 1. 5-те көрсетілген. Заряд контроллері күн жарық жүйесінде қолданылады және аккумуляторлық батареялардың заряд-разряд процесін басқару үшін пайдаланылады. Заряд контроллері жүйенің жұмысқа қабілеттілігінен басқа күн жарығының энергияға түрлену эффективтілігі болғандықтан, күн электр станциясының ажырамас элементі болып табылады. Күн батареясының заряд контроллері - аккумуляторда терең разрядталу мен қайта зарядталу қаупі болғандықтан, автономды жүйенің негізгі бөлігі болып табылады. Егер қайта разрядталу жағдайы болса, аккумулятордың қызмет көрсету мерзімі бірден төмендейді. Ал егер аккумулятор зарядталған болса, ол арқылы заряд тогы жүріп отыра береді, онда ол электролиттің қайнауына немесе ісінуіне әкеліп соғады. Сондықтан, аккумулятор разрядталғанда жүктемені өшіру үшін және аккумулятор толығымен зарядталғанда энергия көзін(күн батареясын) өшіру үшін автономды жүйеге міндетті түрде заряд контроллері қосылады. 12 В контроллер-көптеген шарттарды қанағаттандыратын күн панелінің ток реттегіші болып табылады. 12 В контроллер 6 А номиналды токпен күн панелінен 100 В-тан жүретін энергияны өңдей алады. Оның жұмыс істеу принципі өте оңай-онда тек кернеу бойынша бір реттегіш бар. Көптеген коммерциялық күн контроллерлары осындай жұмыс істеу принципімен қызмет атқарады. Бірақ, 12 В контроллер аккумулятордан емес күн панелінен қорек алады. Бұндай жолмен төмен деңгейде ток разряды алынады. Мұндай контроллердың екі артықшылығы бар: біріншіден, аккумуляторды зарядтау үшін, екіншіден, егер аккумулятор зарядталмаған жағдайда панелден жүріп жатқан күн энергиясы толығымен қолданылу үшін пайдаланылады [7, 8, 9] .

$C:\Users\студент\Desktop\Безымянны2й.png$ Сурет 1. 5. Фотоэлектрлік күн жүйесінің жалпылама сұлбасы

Заряд контроллерінің негізгі функционалды міндеттеріне мыналар жатады:

күн батареясының аккумулятор батареясын зарядтауы үшін автоматты қосылуы;
аккумуляторлы батареяның көп сатылы заряды;
аккумулятор батареясы толығымен зарядталған жағдайда күн батареясын автоматты түрде өшіру;
аккумулятор батареясы қойылған деңгей бойынша разрядталған жағдайда жүктемені автоматты түрде өшіру;
аккумуляторлы батареясының заряды қабынған жағдайда жүктемені қайта қосу.

Заряд контроллерін кез-келген жағдайда пайдалануға болады. Ол батарея аккумуляторындағы заряд-разрядтың қауіпсіз режимін қамтамасыз етеді. Көптеген заманауи контроллерлар жарық диодты индикациялы болып келеді:

Жасыл диод-аккумуляторлы батареяның толық зарядталуы;
Сары диод- аккумуляторлы батареяның нормальді зарядталуы;
Қызыл диод- аккумуляторлы батареяның разрядталуы, жүктеме өшіріледі.

Аккумуляторлы батареяның зарядталу деңгейін анықтау үшін контроллердың индикациясын байқап отыру керек. Қарапайым контроллерлар берілген кернеу мәнінің шегіне жеткенде аккумулятордан заряд ток көзін өшіреді және аккумуляторға минималды деңгейге дейін кернеу құлаған жағдайда заряд процесі басталады [10, 11, 12] .

Күн батареясының аккумуляторлы заряд контроллері аккумуляторлы батареяның заряд-разряд режимін оңтайландыру үшін арналған. Фотоэлектрлік жүйеде заряд контроллері күн панелі мен аккумулятор ортасында орналасқан. Сурет 1. 6-да фотоэлементтерден бастап, тұтынушыға дейін энергияның өңделу жолы көрсетілген. Контроллердың негізгі қызметі - аккумуляторды зарядтау үшін панель өндірген кернеуді нормалау. Контроллер аккумулятор толығымен зарядталып болған соң қайта зарядталу болмасы үшін күн панелінен ажыратады.

$C:\Users\студент\Desktop\Безымян3ный.png$

Сурет 1. 6. Фотоэлектрлік жүйеге қосылған контроллердың көрнекті сұлбасы

Контроллердың қызметі:

токты жіберу;
өзін-өзі разрядтауға қарағанда, көбірек(өзін-өзі разрядтаудың өтемі үшін) ;
максимальді ток зарядына қарағанда, азырақ(аккумулятордың бұзылуын болдырмау) ;
NiMH, Ni-Cd немесе Li-Ion типті химиялық құрамы бар аккумулятордың разряд-заряд алгоритмін іске асыру үшін;
заряд аккумуляторымен қатар тұтынушыны энергиямен жабдықтау кезеңінде энергия ағынының айырмашылығын өтемдеу;
суықта немесе қызып кеткен жағдайда зарядканы төтенше өшіру үшін (термодатчиктің көмегімен) температураны өлшеу (аккумулятордың нашарлауын болдырмау үшін) ;
газ ағыны болған жағдайда зарядканы төтенше өшіру үшін
(қысым датчигінің көмегімен) қысымды өлшеу (жарылыс пен ағынды болдырмау үшін) ;
аталған қызметтері барлық контроллерда болмайды.

Разряд-заряд алгоритмінің күрделілігі заряд контроллерінің құнына байланысты. Алгоритміне байланысты:

заряд басталғанда уақытты өлшеу;
аккумулятор кірісінде кернеу мен токты өлшеу;
өлшенген мәндеріне байланысты ток пен кернеудің шамасының өзгеруі;
разряд-заряд циклінің қайталануы(аккумулятордың сыйымдылығын қалпына келтіру үшін) ;
аккумулятор сыйымдылығын 90% дейін зарядтау(қызмет мерзімін арттыру үшін) ;
тағы да басқалар.

Электр берушінің бір түрі күн батареясында міндетті түрде аккумулятордағы заряд пен разрядты бақылау үшін контроллер қолданылады. Қорғасын-қышқылды аккумуляторда қайта зарядталуды болдырмау үшін қажет. Әйтпесе, батарея жеткілікті деңгейден артық разрядталса адам үшін қауіпті. Қорғасын-қышқылды аккумулятор терең разрядталған жағдайда баатреяның тез істен шығуына алып келеді. Сондай-ақ, сілтілі батареялар көбіне терең разрядталудан зардап шегеді. Сондықтан контроллерлар батарея жеткілікті деңгейде заряд алған жағдайда заряд алуды шектейді немесе батареядан жүктемені ажыратады.

Заряд контроллері өзінің құрылғысына байланысты мынадай процестерді бақылайды:

контроллер электронды қорғаныстың көмегімен аккумулятордың қате жалғануы мен қысқа тұйықталуын болдырмайды;
аккумуляторлы батареяның зарядталуы үшін күн батареясында тұрақты кернеу қосылғанын жарық диодты индикацияның көмегімен көрсетеді;
аккумуляторлы батареяға энергия түсуін бақылау үшін кең жолақты модуляция көмек береді;
қорғаныстың көмегімен разрядталудан кернеудің жоғалуын шектейді.
осылайша, контроллерлар аккумулятордың үздіксіз жұмыс жасауын қамтамасыз етеді.

Күн батареясына арналған заряд контроллері айнымалы және тұрақты құрамдас фотоэлектрлік жүйеде, сондай-ақ, тұрақты кернеу көзінен тікелей заряд алатын аккумуляторда орналасқан аккумуляторлы батареяның заряд-разряд режимін басқару үшін пайдаланылады [13, 14, 15] .

Контроллер мынадай артықшылықтарға ие:

аккумулятор қате жалғанғанда және қысқа тұйықталу кезінде электронды қорғаныстың көмегімен өңдейді;
аккумуляторлы батареяны зарядтау үшін тұрақты кернеу көзі бар күн модулімен қосылғанын жарық диодты индикацияның көмегімен көрсетеді;
жүктеменің өшірілгенін жарық диодты индикацияның көмегімен хабарлап отырады;
заряд батареясының деңгейін жарық диодты индикацияның көмегімен хабарлап отырады;
заряд батареясының соңғы деңгейіне қажетті ток модуляциясының кең жолақты жүйенің көмегімен болады;
кернеу шығынын болдырмау үшін разрядталудан қорғаныс.

Зарядтау деңгейі толығымен аяқталып, пайдалану мүмкіндігінің бейнесі сурет 1. 7-де көрсетілген. Ең қарапайым заряд контроллерлары аккумулятор 14, 4-14, 5В жеткенде зарядтауды тоқтатады. Сондай жағдайда аккумуляторлар толығымен заряд алмайды, сондағы 60-70% қана. Сондай-ақ, жүйелі түрде аккумулятор толығымен заряд алмаса қызмет көрсету мерзімі азаяды.

$C:\Users\студент\Desktop\8.png$

Сурет 1. 7. Зарядтау деңгейінің сұлбасы

Күн батареясы үшін заряд контроллерін пайдалану берілген шекті кернеудің жоғарғы деңгейіне жеткен жағдайда да аккумулятордың қызмет көрсету мерзіміне әсер етеді. Аккумулятордың қызып кетпеуін және газға айналуды болдырмау үшін толық заряд алуды қарастыра отырып, газға айналуды болдырмау мақсатында импульсті зарядты пайдаланады. Периодты толық заряд қызмет көрсету мерзімін ұзартады және пластинаны сульфидті дақтан тазартады.

Заманауи күн электр станцияларында жұмыс аккумуляторымен өңделген электр энергиясын тарату үшін ток көзімен жалғанған әртүрлі сұлбалар қолданылады. Олар бірдей алгоритмде пайдаланылмайтын, микропроцессорлы технология негізінде құралған контроллер деп аталады.

Күн батареясынан өңделген электр энергиясы жинақталған аккумулятор батареясымен жіберілуі мүмкін:

коммутациялық құралдар мен басқаратын құрылғылардың көмегінсіз - тікелей,
контроллер арқылы.

Бірінші тәсілде негізден электр тогы аккумуляторға барады және ұстатқышында кернеуді өсіреді. Басында аккумулятор құрылымына (түріне) және қоршаған ортадағы температурасына байланысты кернеу нақты, берілген шегіне дейін барады. Кейін ұсынылған деңгейден асады. Зарядтың бастапқы деңгейінде сұлба жақсы жұмыс істейді. Ал бірақ, одан кейін жағымсыз әрекеттер басталады: заряд тогы түсу жалғасу кезінде шекті мәнінен (14 В) тыс кернеудің өсуіне алып келеді, электролит температурасы тез өсіп қайта зарядталу басталады, ол элементтен интенсивті тазартылған судың шығарылған бумен қайнауына алып келеді. Кейде сыйымдылықтың толық кебуіне алып келеді. Әрине, аккумуляторлы батареяның ресурсы бірден төмендейді. Сондықтан, заряд тогының мәселесін контроллерлар немесе қолмен шешеді. Заряд контроллерін қосу сұлбасы сурет 1. 8-де көрсетілген. Соңғы әдіс: кернеу шамасын қолмен құрылғы арқылы бақылау және қайта қосқышпен жалғау оңтайлы емес, сонда да аккумулятор батареясының жұмыс істеу мерзімін ұзарту үшін қолдану маңызды. Суретте күн панелі, зарядтау процесін бақылайтын контроллер, аккумулятор батареясы мен инвертор көрсетілген [16, 17] .

Типовая схема подключения контроллера

Сурет 1. 8. Контроллерды қосу сұлбасының түрі

Күн батареясының заряд контроллерінің жұмыс алгоритмі

Шекті кернеудің әдісінің күрделілігіне байланысты құрылғылар мынадай әдістерде дайындалады:

қосу/өшіру(немесе on/off), ұстатқыштағы кернеу шамасымен сұлба аккумуляторды заряд құрылғысымен жалғайды;
кең жолақты (КЖМ) түрлендіру;
максималды қуат нүктесін көшіру.

1 - әдіс: қосу/өшіру сұлбасы

Бұл өте оңай, бірақ ең сенімсіз әдіс. Оның негізгі кемшілігі, аккумуляторлы батареяның ұстатқышындағы кернеу шекті мәніне дейін өскен жағдайда сыйымдылық толығымен заряд алмайды. Ол сондай жағдайда шамамен 90% номиналды мәнге жетеді. Аккумуляторда жұмыс істеу мерзімін едәуір төмендететін үнемі энергияның жетіспеуі болады. Қосу/өшіру сұлбасының жалпы көрінісі сурет 1. 9-да көрсетілген.

$C:\Users\студент\Desktop\ViewStar_VS1024N.png$

Сурет 1. 9. Қосу/өшіру заряд контроллерінің көрінісі

2 - әдіс: кең жолақты модуляция контроллерінің сұлбасы

Мұндай құрылғылардың ағылшын тіліндегі қысқартылған аты: PWM. Олар микросхема құрылымды негізде шығарылады. Олардың мақсаты кері байланыс сигналының көмегі арқылы күш блогымен берілген диапазон шығысындағы кернеуді басқару болып табылады. КЖМ заряд контроллерінің жалпылама көрінісі сурет 1. 10-да көрсетілген.

PWM контроллерлар қосымша мыналарды жасай алады:

датчикке кіріктірілген немесе шығарылған электролит температурасын ескереді,
зарядты кернеумен температуралық өтем құра алады,
бірдей нүктелердегі әртүрлі көрсеткіші бар кернеуді аккумуляторлардың нақты түрімен (GEL, AGM, сұйық-қышқылды) жөндей алады.
PWM контроллерінің міндетін өсіру оның бағасы мен жұмыс сенімділігін арттырады.

$C:\Users\студент\Desktop\$T2eC16RHJF0FFZ-i8hILBRwt62dYt!--60_57.JPG$

Сурет 1. 10. КЖМ заряд контроллерінің көрінісі

3 - әдіс: максималды қуат нүктесін көшіру

Мұндай құрылғылар ағылшын тілінде MPPT деп жазылады. Олар да кең жолақты түрлендіргіш әдісімен жұмыс жасайды, бірақ күн батареясы бере алатын ең үлкен қуат шамасын ескере отырып нақты мәнін алады. Бұл шама әрқашан нақты анықталады және құжаттарға енгізіледі. Сурет 1. 11-де MPPT типті заряд контроллерінің жалпылама сұлбасы көрсетілген.

Мысалы, 12 В гелиобатарея үшін максималды қуаттың жіберу нүктесі 17, 5 В құрайды. Қарапайым PWM контроллер 14-14, 5 В кернеуге жеткенде аккумуляторлы батареяны зарядтауды тоқтатады, ал MPPT технологиясында қосымша күн батареясы 17, 5 В дейін энергия ала алады. Аккумуляторда разряд тереңдігі өскен жағдайда негізден энергия шығыны көбейеді. Кернеуді бақылау сипаттамасы күн батареясының максималды қуатты 80 Ватт қайтарымына сай орташа кестемен көрсетіледі. Осылайша, MPPT контроллерлар кең жолақты түрлендіргішті қолдана отырып аккумулятордың барлық заряд айналымында күн батареясының қайтарымын өсіреді. Әртүрлі факторларға байланысты 10 -30 % үнемді бола алады. Сондай-ақ, аккумулятордан шыққан ток күн батареясынан шыққан токтан асады [18, 19] .

$C:\Users\студент\Desktop\kontroller_zarjada_epsolar_mppt_tracer-1210rn-03534big.jpg$