Μια πολύ σημαντική πτυχή κάθε οικιακού συστήματος ανανεώσιμης ενέργειας είναι ο ελεγκτής φόρτισης. Οι ελεγκτές φόρτισης συνδέονται σε ένα σύστημα ανεμογεννητριών μεταξύ της πηγής παραγωγής ενέργειας (όπως μια ανεμογεννήτρια ή ένα ηλιακό πάνελ) και το σύστημα αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας, συνήθως μια χημική μπαταρία όπως οι μπαταρίες ιόντων λιθίου. Ο ελεγκτής φόρτισης παρακολουθεί και ελέγχει τα επίπεδα τάσης της ηλεκτρικής ενέργειας που ρέει προς την μπαταρία για να διασφαλίσει ότι η μπαταρία δεν υπερφορτώνεται. Σε περίπτωση που παράγεται περίσσεια ηλεκτρικής ενέργειας, το φορτίο διαχέεται μέσω ενός στοιχείου χωματερής, όπως ένα στοιχείο θέρμανσης ή μια ηλεκτρική αντίσταση. Συνολικά αυτή η συσκευή διασφαλίζει την αποτελεσματική, αποδοτική και ασφαλή διαχείριση της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας και αποτρέπει τις ανεμογεννήτριές σας από το να καταστρέψουν τα συστήματα αποθήκευσης των μπαταριών σας.
Τύποι ελεγκτών φόρτισης
Υπάρχουν μερικοί διαφορετικοί τύποι ελεγκτών φόρτισης που χρησιμοποιούνται συνήθως σε οικιακές ρυθμίσεις, ο καθένας έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα:
Ελεγκτής Shunt: Αυτός είναι ο πιο βασικός τύπος ελεγκτή. Ο ελεγκτής ενεργοποιείται όταν οι μπαταρίες μπορούν να φορτιστούν και απενεργοποιείται όταν οι μπαταρίες είναι γεμάτες. Η απλότητα αυτής της συσκευής την καθιστά τη φθηνότερη επιλογή αλλά με κόστος το σύστημα να είναι πολύ αναποτελεσματικό.
Ρυθμιστής σειράς: Αυτές οι συσκευές είναι παρόμοιες στην ιδέα με τους Ελεγκτές Shunt. Οι ελεγκτές ρυθμιστή σειράς εκτρέπουν την ισχύ μέσω διαφορετικών οδών για να επιτύχουν διαφορετικά ηλεκτρικά αποτελέσματα ανάλογα με την κατάσταση των μπαταριών. Αυτό χρησιμοποιείται πιο συχνά σε μεγάλες ηλιακές συστοιχίες, καθώς είναι μια φθηνή μέθοδος ελέγχου της τάσης της μπαταρίας με καλύτερη απόδοση από τους ελεγκτές Shunt.
Pulse Width Modulation: Οι ελεγκτές φόρτισης Pulse Width Modulation παρακολουθούν συνεχώς τα επίπεδα ισχύος των μπαταριών στο σύστημα και επιτρέπουν την απαιτούμενη φόρτιση, με διαφορετικές λειτουργίες ανάλογα με το πόσο γεμάτες είναι οι μπαταρίες. Αυτά τα συστήματα είναι γενικά αρκετά αποδοτικά και σχετικά φθηνά, επομένως είναι μια δημοφιλής επιλογή για τους ιδιοκτήτες σπιτιού που εγκαθιστούν μια μικρή ηλιακή συστοιχία στην ιδιοκτησία τους.
Παρακολούθηση μέγιστης ισχύος: Αυτός ο τύπος ελεγκτή φόρτισης διαχειρίζεται την τάση και το ρεύμα της ηλεκτρικής ροής για να διασφαλίσει τη βελτιστοποίηση της παραγωγής και αποθήκευσης ενέργειας. Με τη βελτιστοποίηση της ισχύος, αυτός ο ελεγκτής φόρτισης μπορεί δυνητικά να αυξήσει σημαντικά την παραγωγικότητα των ηλιακών πάνελ. Όπως και με τους άλλους παραπάνω τύπους, αυτός ο τύπος ελεγκτή φόρτισης ταιριάζει καλύτερα σε ηλιακούς συλλέκτες λόγω της ομαλής παραγωγής ισχύος συνεχούς ρεύματος τάσης.
Φορτίο εκτροπής: Αυτός ο τύπος ελεγκτή φόρτισης εκτρέπει την πλεονάζουσα ισχύ σε ένα ηλεκτρικό εξάρτημα απαγωγής, όπως μια αντίσταση, για να αποτρέψει την υπερφόρτιση του ρεύματος και την καταστροφή των μπαταριών. Αυτός ο τύπος ελεγκτή φόρτισης είναι δημοφιλής στους ελεγκτές φόρτισης ανεμογεννητριών λόγω της υπέρτατης φύσης της τάσης που παράγεται από τις ανεμογεννήτριες ως αποτέλεσμα των ασυνεπών ταχυτήτων ανέμου. Για το λόγο αυτό, η TESUP επιλέγει να χρησιμοποιήσει ένα σύστημα εκτροπής φορτίου για την παραγωγή των ελεγκτών φόρτισης.
Ελεγκτές φόρτισης ηλιακής και αιολικής ενέργειας
Ορισμένοι τύποι ελεγκτών φόρτισης ταιριάζουν καλύτερα είτε σε ηλιακές είτε σε αιολικές γεννήτριες. Οι ηλιακοί συλλέκτες παράγουν μια ομαλή τάση συνεχούς ρεύματος, την οποία μπορεί να διαχειριστεί αποτελεσματικά ένας ελεγκτής φόρτισης που έχει βαθμονομηθεί ώστε να λειτουργεί σε μικρό εύρος, καθώς η παραγωγή ενέργειας από ηλιακούς συλλέκτες είναι προβλέψιμη. Οι ανεμογεννήτριες περιστρέφονται όταν τις σπρώχνει ο άνεμος και ως αποτέλεσμα μπορούν να παράγουν ισχύ σε ένα ευρύ φάσμα τάσεων ανάλογα με τις καιρικές συνθήκες. Επομένως, οι ελεγκτές φόρτισης ανεμογεννητριών πρέπει να μπορούν να λειτουργούν σε ένα μεγάλο εύρος τάσεων για να ενσωματώνουν τάσεις αιχμής που προκύπτουν από ισχυρές ριπές ανέμου.
Οι ελεγκτές φόρτισης ανεμογεννητριών απαιτούν επίσης ένα σύστημα πέδησης ασφαλείας για να σταματήσει η ανεμογεννήτρια να περιστρέφεται πολύ γρήγορα και να προκαλεί ζημιά στον εαυτό της και στο περιβάλλον της. Αυτό επιτυγχάνεται στους στρόβιλους TESUP μέσω του συστήματος Diversion Load και προσθέτει ένα επιπλέον επίπεδο ασφάλειας στον στρόβιλο. Η πιο αποτελεσματική επιλογή για την επιλογή ενός ελεγκτή φόρτισης για ένα οικιακό σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με πολλαπλές ανανεώσιμες πηγές όπως η αιολική και η ηλιακή ενέργεια είναι γενικά η χρήση μεμονωμένων ελεγκτών φόρτισης για κάθε γεννήτρια ανανεώσιμης ενέργειας. Είναι αναποτελεσματικό για έναν ελεγκτή φόρτισης να χειρίζεται και τις δύο εισόδους, καθώς οι διαφορετικές γεννήτριες παράγουν ισχύ σε διαφορετικά εύρη τάσης.
Ενημερώσεις για τον ελεγκτή φόρτισης TESUP
Αποτελεί κορυφαία προτεραιότητα της TESUP η ανάπτυξη ασφαλών και αποτελεσματικών ελεγκτών φόρτισης, με δέσμευση για τη συνεχή καινοτομία και ανάπτυξη των προϊόντων TESUP. Στην προσπάθεια για αυτό το είδος καινοτομίας, ένας μηχανικός της TESUP εντόπισε μια πιθανή βελτίωση στους υπάρχοντες ελεγκτές φόρτισης. Το προαναφερθέν ηλεκτρικό εξάρτημα που ευθύνεται για το φορτίο «απόρριψης» θα μπορούσε να είναι
βελτιωμένο! Το υπάρχον εξάρτημα βασιζόταν σε μια αντίσταση με βάση το σύρμα για τη διάχυση της ηλεκτρικής ενέργειας: ένα πηνίο σύρματος μέσω του οποίου διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα, θερμαίνοντας το καλώδιο και διαχέοντας την ηλεκτρική ενέργεια.
Δυστυχώς, όταν το καλώδιο θερμάνθηκε σημαντικά υπό συνεχή απόρριψη ηλεκτρικής ενέργειας, το καλώδιο είχε τη δυνατότητα να χάσει τη δομική του ακεραιότητα και να αρχίσει να κρεμάει και να παραμορφώνεται. Καθώς το καλώδιο ήταν ενεργό με ηλεκτρισμό, οποιαδήποτε επαφή με άλλα μεταλλικά εξαρτήματα θα μπορούσε να προκαλέσει κίνδυνο για την ασφάλεια. Η χαλάρωση θα μπορούσε να προκαλέσει τα καλώδια να έρθουν σε επαφή με άλλες αντιστάσεις «χωματερής» ή ενδεχομένως με την θήκη του ελεγκτή φόρτισης, προκαλώντας τη ροή ηλεκτρισμού σε λάθος περιοχές και δημιουργώντας κίνδυνο για την ασφάλεια. Αυτό είναι κατανοητό ένα ζήτημα που θα μπορούσε να επιλυθεί για να γίνουν οι ελεγκτές φόρτισης TESUP ακόμα καλύτεροι και πιο αποτελεσματικοί!
Για τη βελτίωση του συστήματος ελεγκτή φόρτισης, αντί για την αντίσταση καλωδίου, έχει εφαρμοστεί μια αντίσταση κεραμικού πυρήνα . Τα κεραμικά υλικά έχουν το πλεονέκτημα ότι έχουν πολύ καλή αντοχή σε θερμές συνθήκες. Αυτό σημαίνει ότι σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας το υλικό δεν θα παραμορφωθεί ή δεν θα μετακινηθεί. Η εφαρμογή ενός πυρήνα από κεραμικό υλικό με το σύρμα αντίστασης τυλιγμένο γύρω από τον πυρήνα δημιουργεί μια κεραμική αντίσταση και επιτρέπει την ασφαλέστερη λειτουργία. Με τον κεραμικό πυρήνα στη θέση του, το σύρμα δεν μπορεί πλέον να κρεμάσει ή να παραμορφωθεί, οπότε το σύρμα παραμένει ακριβώς εκεί που αναμένεται.
Ρίξτε μια ματιά στη συνεχώς αναπτυσσόμενη γραμμή παραγωγής ελεγκτή φόρτισης TESUP για να δείτε μερικές από τις εσωτερικές λειτουργίες ενός ελεγκτή φόρτισης TESUP και δείτε μερικά από τα PCB που θα μπορούσαν να μπουν σε έναν ελεγκτή φόρτισης που έρχονται σε εσάς!
Μπορείτε πραγματικά να δείτε την αφοσίωση του TESUP στην καινοτομία και τη βελτίωση μέσω των πράξεών τους και όχι μόνο με λόγια. Η TESUP θέλει να συνεχίσει να βελτιώνει τα προϊόντα της καθημερινά για να κάνει έναν πιο ασφαλή και αποτελεσματικό κόσμο.