Een zeer belangrijk aspect van elk duurzaam energiesysteem voor thuisgebruik is de laadregelaar. Laadregelaars zijn aangesloten op een windturbinesysteem tussen de bron van energieopwekking (zoals een windturbine of een zonnepaneel) en het elektriciteitsopslagsysteem, meestal een chemische batterij zoals lithiumionbatterijen. De laadregelaar bewaakt en regelt de spanningsniveaus van de elektriciteit die naar de accu stroomt, om ervoor te zorgen dat de accu niet overbelast raakt. In het geval dat overtollige elektriciteit wordt gegenereerd, wordt de lading afgevoerd via een dumpcomponent zoals een verwarmingselement of een elektrische weerstand. Al met al zorgt dit apparaat ervoor dat de opgewekte elektriciteit effectief, efficiënt en veilig wordt beheerd en voorkomt dat uw windturbines uw batterijopslagsystemen beschadigen.
Soorten laadregelaars
Er zijn een aantal verschillende soorten laadregelaars die vaak in huishoudelijke omgevingen worden gebruikt, en elk heeft zijn eigen voor- en nadelen:
Shuntcontroller: Dit is het meest elementaire type controller. De controller wordt ingeschakeld wanneer de batterijen kunnen worden opgeladen en uitgeschakeld wanneer de batterijen vol zijn. De eenvoud van dit apparaat maakt het de goedkoopste optie, maar gaat ten koste van het feit dat het systeem zeer inefficiënt is.
Serieregelaar: Deze apparaten zijn qua concept vergelijkbaar met de shuntcontrollers. Serie regelaarcontrollers leiden de stroom via verschillende paden om verschillende elektrische resultaten te bereiken, afhankelijk van de staat van de batterijen. Dit wordt het meest gebruikt in grote zonnepanelen, omdat het een goedkope methode is om de accuspanning met een betere efficiëntie te regelen dan shuntcontrollers.
Pulsbreedtemodulatie: Laadcontrollers met pulsbreedtemodulatie controleren voortdurend het vermogensniveau van de accu's in het systeem en laten de vereiste lading door, met verschillende modi afhankelijk van hoe vol de accu's zijn. Deze systemen zijn over het algemeen vrij efficiënt en relatief goedkoop en zijn daarom een populaire optie voor huiseigenaren die een klein zonnepaneel op hun eigendom installeren.
Maximaal Power Point Tracking: Dit type laadregelaar beheert de spanning en de stroom van de elektrische stroom om ervoor te zorgen dat de energieopwekking en -opslag worden geoptimaliseerd. Door het vermogen te optimaliseren kan deze laadcontroller de productiviteit van zonnepanelen aanzienlijk verhogen. Net als bij de andere bovengenoemde typen is dit soort laadregelaar het meest geschikt voor zonnepanelen vanwege hun soepele DC-stroomproductie.
Diversion Load: Dit type laadregelaar leidt overtollig vermogen om naar een elektrisch dissiperend onderdeel, zoals een weerstand, om te voorkomen dat het vermogen overladen wordt en de batterijen beschadigt. Dit type laadregelaar is populair bij laadregelaars voor windturbines vanwege het supratische karakter van de spanning die door windturbines wordt gegenereerd als gevolg van inconsistente windsnelheden. Om deze reden kiest TESUP ervoor om een Diversion Load-systeem te gebruiken om zijn laadregelaars te produceren.
Laadregelaars voor zonne- en windenergie
Bepaalde typen laadregelaars zijn beter geschikt voor zonne- of windenergiegeneratoren. Zonnepanelen genereren een soepele gelijkstroomspanning die efficiënt kan worden beheerd door een laadregelaar die is gekalibreerd om binnen een klein bereik te werken, aangezien de stroomopwekking uit zonnepanelen voorspelbaar is. Windturbines draaien wanneer de wind ze duwt en kunnen daardoor stroom opwekken in een breed scala aan spanningen, afhankelijk van de weersomstandigheden. Laadregelaars voor windturbines moeten daarom over een groot spanningsbereik kunnen werken om piekspanningen op te nemen die het gevolg zijn van sterke windstoten.
Laadregelaars voor windturbines hebben ook een veiligheidsremsysteem nodig om te voorkomen dat de windturbine te snel draait en schade aan zichzelf en zijn omgeving veroorzaakt. Dit wordt bij TESUP-turbines bereikt via het Diversion Load-systeem en voegt een extra veiligheidslaag toe aan de turbine. De meest efficiënte optie voor het kiezen van een laadregelaar voor een huishoudelijk stroomopwekkingssysteem met meerdere hernieuwbare bronnen zoals wind- en zonne-energie is over het algemeen het gebruik van individuele laadregelaars voor elke hernieuwbare energiegenerator. Het is inefficiënt als één enkele laadregelaar beide ingangen verwerkt, aangezien de verschillende generatoren stroom produceren in verschillende spanningsbereiken.
Updates over TESUP-laadcontroller
Het is een topprioriteit van TESUP om veilige en effectieve laadcontrollers te ontwikkelen, waarbij we ons inzetten voor de voortdurende innovatie en ontwikkeling van TESUP-producten. Bij het streven naar dit soort innovatie ontdekte een TESUP-ingenieur een potentiële verbetering van de bestaande laadregelaars. Het eerder genoemde elektrische onderdeel dat verantwoordelijk is voor de 'dump'-belasting zou dit kunnen zijn
verbeterd! Het bestaande onderdeel was gebaseerd op een op draad gebaseerde weerstand om de elektriciteit af te voeren: een draadspiraal waar elektrische stroom doorheen wordt geleid, waardoor de draad wordt opgewarmd en de elektriciteit wordt afgevoerd.
Helaas, toen de draad aanzienlijk opwarmde onder voortdurend dumpen van elektriciteit, had de draad het potentieel om zijn structurele integriteit te verliezen en te gaan doorzakken en te vervormen. Omdat de draad onder spanning stond, kon elk contact met andere metalen onderdelen een veiligheidsrisico veroorzaken. Door het doorzakken kunnen de draden in contact komen met andere 'dump'-weerstanden of mogelijk met de behuizing van de laadregelaar, waardoor elektriciteit naar de verkeerde gebieden stroomt en er een veiligheidsrisico ontstaat. Dit is begrijpelijkerwijs een probleem dat kan worden opgelost om TESUP-laadcontrollers nog beter en effectiever te maken!
Om het laadcontrolesysteem te verbeteren, is in plaats van de draadweerstand een keramische kernweerstand geïmplementeerd. Keramische materialen hebben het voordeel dat ze onder warme omstandigheden een zeer goede sterkte hebben. Dit betekent dat het materiaal onder hoge temperaturen niet zal vervormen of bewegen. Door een kern van keramisch materiaal te implementeren waarbij de weerstandsdraad om de kern is gewikkeld, ontstaat een keramische weerstand en is een veiliger werking mogelijk. Met de keramische kern op zijn plaats kan de draad niet langer doorzakken of vervormen, zodat de draad precies blijft waar hij verwacht wordt.
Kijk eens naar de zich steeds verder ontwikkelende productielijn van de TESUP-laadcontroller om een deel van de interne werking van een TESUP-laadcontroller te zien en zie hoe enkele PCB's die in een laadcontroller zouden kunnen worden gebruikt, naar je toe komen!
Je kunt de toewijding van TESUP aan innovatie en verbetering echt zien aan hun daden en niet alleen aan woorden. TESUP wil zijn producten elke dag blijven verbeteren om een veiligere en efficiëntere wereld te creëren.