ソーラー充電コントローラーの種類、機能、およびアプリケーション

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ソーラー充電コントローラーは、基本的に、バッテリーを充電し、電気セルが過充電しないようにするための電圧または電流コントローラーです。それは、太陽電池パネルからの電圧と電流を電気セルに向けます。一般的に、12Vのボード/パネルは16〜20Vの球場に配置されるため、規制がない場合、電気セルは過充電によって損傷します。一般に、電気ストレージデバイスが完全に充電されるには、約14〜14.5Vが必要です。ソーラー充電コントローラーは、すべての機能、コスト、サイズで利用できます。充電コントローラーの範囲は4.5Aから最大60〜80Aです。

ソーラー充電器コントローラーの種類:

ソーラー充電コントローラーには3つの異なるタイプがあります。それらは次のとおりです。




  1. シンプルな1または2ステージコントロール
  2. PWM(パルス幅変調)
  3. 最大電力点追従(MPPT)

単純な1つまたは2つのコントロール: 1つまたは2つのステップで電圧を制御するシャントトランジスタを備えています。このコントローラーは基本的に、特定の電圧に達するとソーラーパネルを短絡するだけです。そのような悪名高い評判を維持するための彼らの主な本物の燃料は、揺るぎない品質です–彼らは非常に多くのセグメントを持っておらず、壊すものはほとんどありません。

PWM(パルス幅変調): これは、炭疽菌、ブルースカイなどの従来型の充電コントローラーです。これらは本質的に現在の業界標準です。



最大電力点追従(MPPT): MPPTソーラー充電コントローラーは、今日のソーラーシステムのきらめくスターです。これらのコントローラーは、ソーラーパネル展示の最高の動作電圧とアンペア数を真に識別し、それを電気セルバンクと一致させます。その結果、PWMコントローラーと比較して太陽指向クラスターからの電力が10〜30%多くなります。通常、200ワットを超える太陽光発電システムについては推測する価値があります。

ソーラー充電コントローラーの特徴:

  • バッテリー(12V)を過充電から保護します
  • システムのメンテナンスを減らし、バッテリーの寿命を延ばします
  • 自動充電表示
  • 信頼性が高い
  • 10アンペアから40アンペアの充電電流
  • 逆電流を監視します

ソーラー充電コントローラーの機能:

最も重要な充電コントローラーは、基本的にデバイスの電圧を制御し、バッテリー電圧が特定のレベルに上昇すると、回路を開いて充電を停止します。より多くの充電コントローラーは、機械式リレーを利用して回路を開閉し、電力貯蔵装置への電力供給を停止または開始しました。


一般的に、太陽光発電システムは12Vのバッテリーを使用します。ソーラーパネルは、バッテリーの充電に必要な電圧よりもはるかに多くの電圧を伝達できます。蓄電装置を完全に充電するのに必要な時間が短縮されている間、充電電圧を最良のレベルに保つことができた。これにより、太陽系は常に最適に機能することができます。ソーラーパネルから充電コントローラーまでのワイヤーに高い電圧を流すことにより、ワイヤーの電力損失は根本的に減少します。

ソーラー充電コントローラーは、逆電力の流れを制御することもできます。充電コントローラーは、ソーラーパネルから電力が供給されていないことを識別し、ソーラーパネルをバッテリーデバイスから分離して逆電流の流れを停止する回路を開くことができます。

ソーラー充電コントローラー

ソーラー充電コントローラー

アプリケーション:

最近では、太陽光から発電するプロセスが他の代替電源よりも人気があり、太陽光発電パネルは完全に汚染がなく、高度なメンテナンスを必要としません。以下は、太陽エネルギーが利用されている場所のいくつかの例です。

  • 街路灯は、太陽電池を使用して太陽光をDC電荷に変換します。このシステムは、ソーラー充電コントローラーを使用してDCをバッテリーに保存し、多くの分野で使用しています。
  • 家庭用システムは、家庭用アプリケーションにPVモジュールを使用します。
  • ハイブリッドソーラーシステムは、他のエネルギー源にフルタイムのバックアップ供給を提供するために複数のエネルギー源を使用します。

ソーラー充電コントローラーの例

以下の例から、この例では、ソーラーパネルを使用してバッテリーを充電しています。オペアンプのセットは、パネル電圧と負荷電流を継続的に監視するために使用されます。バッテリーが完全に充電されると、緑色のLEDで表示されます。過充電、過負荷、および深放電状態を示すために、LEDのセットが使用されます。 MOSFETは、ソーラー充電コントローラーによってパワー半導体スイッチとして使用され、低状態または過負荷状態でのカットオフロードを保証します。バッテリーが完全に充電されると、太陽エネルギーはトランジスタを使用してダミー負荷にバイパスされます。これにより、バッテリーが過充電から保護されます。

このユニットは、4つの主要な機能を実行します。

  • バッテリーを充電します。
  • バッテリーが完全に充電されたことを示します。
  • バッテリ電圧を監視し、最小になると、負荷スイッチへの供給を遮断して負荷接続を解除します。
  • 過負荷の場合、負荷スイッチはオフの状態にあり、負荷がバッテリー供給から遮断されていることを確認します。
ソーラー充電コントローラーのブロック図

ソーラー充電コントローラーのブロック図

ソーラーパネルは太陽電池の集まりです。ソーラーパネルは、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換します。ソーラーパネルは、相互接続と外部端子にオーム材料を使用しています。したがって、n型材料で生成された電子は、電極を通過してバッテリーに接続されたワイヤーに到達します。電池を介して、電子はp型材料に到達します。ここで、電子は正孔と結合します。ソーラーパネルをバッテリーに接続すると、他のバッテリーと同じように動作し、両方のシステムは、2つのバッテリーが直列に接続されているように直列になります。ソーラーパネルは、過負荷、充電中、バッテリー低下、および深放電状態の4つのプロセスステップで完全に構成されています。ソーラーパネルからの出力はスイッチに接続され、そこから出力がバッテリーに供給されます。そしてそこから設定は負荷スイッチに行き、最後に出力負荷に行きます。このシステムは、過電圧表示と検出、過充電検出、過充電表示、ローバッテリー表示、および検出の4つの異なる部分で構成されています。過充電の場合、ソーラーパネルからの電力はダイオードを介してMOSFETスイッチにバイパスされます。低電荷の場合、MOSFETスイッチへの供給が遮断されてオフ状態になり、負荷への電源がオフになります。

太陽エネルギーは、最もクリーンで利用可能な再生可能エネルギー源です。現代の技術は、このエネルギーをさまざまな用途に利用できます。たとえば、電気の生成、家庭用、商業用、または産業用の光と温水の提供などです。

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