Un aspecto muy importante de cualquier sistema doméstico de energía renovable es el controlador de carga. Los controladores de carga están conectados a un sistema de turbina eólica entre la fuente de generación de energía (como una turbina eólica o un panel solar) y el sistema de almacenamiento de electricidad, generalmente una batería química como las baterías de iones de litio. El controlador de carga monitorea y controla los niveles de voltaje de la electricidad que fluye hacia la batería para garantizar que la batería no esté sobrecargada. En el caso de que se genere un exceso de electricidad, la carga se disipa a través de un componente de descarga, como un elemento calefactor o una resistencia eléctrica. En definitiva, este dispositivo garantiza que la electricidad generada se gestione de forma eficaz, eficiente y segura y evita que sus turbinas eólicas dañen sus sistemas de almacenamiento de baterías.
Tipos de controladores de carga
Existen algunos tipos diferentes de controladores de carga que se utilizan comúnmente en entornos domésticos, cada uno con sus propias ventajas e inconvenientes:
Controlador de derivación: este es el tipo de controlador más básico. El controlador se enciende cuando las baterías se pueden cargar y se apaga cuando las baterías están llenas. La sencillez de este dispositivo lo convierte en la opción más económica pero a costa de que el sistema resulte muy ineficiente.
Regulador en Serie: Estos dispositivos son similares en concepto a los Controladores Shunt. Los controladores Series Regulator desvían la energía a través de diferentes vías para lograr diferentes resultados eléctricos según el estado de las baterías. Esto se usa más comúnmente en grandes paneles solares, ya que es un método económico para controlar el voltaje de la batería con mejor eficiencia que los controladores de derivación.
Modulación de ancho de pulso: Los controladores de carga con modulación de ancho de pulso monitorean constantemente los niveles de energía de las baterías en el sistema y permiten la carga requerida, con diferentes modos dependiendo de qué tan llenas estén las baterías. Estos sistemas son generalmente bastante eficientes y relativamente baratos, por lo que son una opción popular para los propietarios que instalan un pequeño panel solar en su propiedad.
Seguimiento del punto de máxima potencia: este tipo de controlador de carga gestiona el voltaje y la corriente del flujo eléctrico para garantizar que se optimice la generación y el almacenamiento de energía. Al optimizar la energía, este controlador de carga puede aumentar potencialmente significativamente la productividad de los paneles solares. Al igual que con los otros tipos anteriores, este tipo de controlador de carga se adapta mejor a los paneles solares debido a su producción de energía de CC de voltaje suave.
Carga de desvío: este tipo de controlador de carga desvía el exceso de energía hacia un componente disipador eléctrico, como una resistencia, para evitar que la energía se sobrecargue y dañe las baterías. Este tipo de controlador de carga es popular en los controladores de carga de turbinas eólicas debido a la naturaleza suprarática del voltaje generado por las turbinas eólicas como resultado de velocidades del viento inconsistentes. Por este motivo, TESUP opta por utilizar un sistema Diversion Load para producir sus controladores de carga.
Controladores de carga solar y eólica
Ciertos tipos de controladores de carga se adaptan mejor a generadores de energía solar o eólica. Los paneles solares generan un voltaje de CC uniforme que puede gestionarse de manera eficiente mediante un controlador de carga calibrado para funcionar dentro de un rango pequeño, ya que la generación de energía de los paneles solares es predecible. Las turbinas eólicas giran cuando el viento las empuja y, como resultado, pueden generar energía en una amplia gama de voltajes dependiendo de las condiciones climáticas. Por lo tanto, los controladores de carga de las turbinas eólicas deben poder funcionar en una amplia gama de voltajes para incorporar los voltajes máximos resultantes de fuertes ráfagas de viento.
Los controladores de carga de las turbinas eólicas también requieren un sistema de frenado de seguridad para evitar que la turbina gire demasiado rápido y cause daños a sí misma y a su entorno. Esto se logra en las turbinas TESUP a través del sistema Diversion Load y agrega una capa adicional de seguridad a la turbina. La opción más eficiente para elegir un controlador de carga para un sistema de generación de energía doméstico con múltiples fuentes renovables, como la eólica y la solar, generalmente es utilizar controladores de carga individuales para cada generador de energía renovable. Es ineficiente que un solo controlador de carga maneje ambas entradas ya que los diferentes generadores producen energía en diferentes rangos de voltaje.
Actualizaciones sobre el controlador de carga TESUP
Es una máxima prioridad de TESUP desarrollar controladores de carga seguros y eficaces, apostando por la constante innovación y desarrollo de los productos TESUP. Al esforzarse por lograr este tipo de innovación, un ingeniero de TESUP detectó una posible mejora en los controladores de carga existentes. El componente eléctrico mencionado anteriormente responsable de la carga de "descarga" podría ser
¡mejorado! El componente existente se basaba en una resistencia de alambre para disipar la electricidad: una bobina de alambre a través de la cual pasa la corriente eléctrica, calentando el alambre y disipando la electricidad.
Desafortunadamente, cuando el cable se calentaba significativamente bajo el continuo vertido de electricidad, tenía el potencial de perder su integridad estructural y comenzar a combarse y deformarse. Como el cable estaba cargado de electricidad, cualquier contacto con otros componentes metálicos podría suponer un riesgo para la seguridad. La flacidez podría hacer que los cables entren en contacto con otras resistencias de "descarga" o potencialmente con la caja del controlador de carga, lo que provocaría que la electricidad fluya hacia las áreas equivocadas y generaría un peligro para la seguridad. Es comprensible que este sea un problema que podría resolverse para hacer que los controladores de carga TESUP sean aún mejores y más efectivos.
Para mejorar el sistema de control de carga, en lugar de la resistencia de alambre, se ha implementado una resistencia de núcleo cerámico . Los materiales cerámicos tienen la ventaja de tener muy buena resistencia en condiciones de calor. Esto significa que en condiciones de alta temperatura el material no se deformará ni se moverá. La implementación de un núcleo de material cerámico con el cable de resistencia enrollado alrededor del núcleo crea una resistencia cerámica y permite una operación más segura. Con el núcleo cerámico en su lugar, el cable ya no puede combarse ni deformarse, por lo que permanece exactamente donde se espera que esté.
¡Eche un vistazo a la línea de producción de controladores de carga TESUP en constante desarrollo para ver algunos de los mecanismos internos de un controlador de carga TESUP y vea algunos de los PCB que podrían ingresar a un controlador de carga llegando a usted!
Realmente se puede ver la dedicación de TESUP a la innovación y la mejora a través de sus acciones y no solo de palabras. TESUP busca seguir mejorando sus productos cada día para hacer un mundo más seguro y eficiente.