
Un aspetto molto importante di qualsiasi sistema di energia rinnovabile domestico è il regolatore di carica. I regolatori di carica sono collegati in un sistema di turbine eoliche tra la fonte di generazione di energia (come una turbina eolica o un pannello solare) e il sistema di accumulo dell'elettricità, solitamente una batteria chimica come le batterie agli ioni di litio. Il regolatore di carica monitora e controlla i livelli di tensione dell'elettricità che fluisce alla batteria per garantire che la batteria non sia sovraccarica. Nel caso in cui venga generata elettricità in eccesso, la carica viene dissipata attraverso un componente di scarico come un elemento riscaldante o una resistenza elettrica. Nel complesso, questo dispositivo garantisce che l'elettricità generata sia gestita in modo efficace, efficiente e sicuro e impedisce alle turbine eoliche di danneggiare i sistemi di accumulo delle batterie.
Tipi di regolatori di carica
Esistono diversi tipi di regolatori di carica comunemente utilizzati in ambienti domestici, ciascuno con i propri vantaggi e svantaggi:
Controller di shunt: questo è il tipo più semplice di controller. Il controller si accende quando le batterie possono essere caricate e si spegne quando le batterie sono cariche. La semplicità di questo dispositivo lo rende l'opzione più economica, ma a scapito del fatto che il sistema è molto inefficiente.
Regolatore in serie: questi dispositivi sono concettualmente simili ai controllori di shunt. I controller del regolatore in serie deviano l'energia attraverso percorsi diversi per ottenere risultati elettrici diversi a seconda dello stato delle batterie. Questo è più comunemente usato nei grandi pannelli solari in quanto è un metodo economico per controllare la tensione della batteria con una migliore efficienza rispetto ai controller Shunt.
Modulazione di larghezza di impulso: i regolatori di carica con modulazione di larghezza di impulso monitorano costantemente i livelli di potenza delle batterie nel sistema e consentono il passaggio della carica richiesta, con modalità diverse a seconda di quanto sono cariche le batterie. Questi sistemi sono generalmente abbastanza efficienti e relativamente economici, quindi sono un'opzione popolare per i proprietari di case che installano un piccolo pannello solare nella loro proprietà.
Monitoraggio del punto di massima potenza: questo tipo di controller di carica gestisce la tensione e la corrente del flusso elettrico per garantire che la generazione e lo stoccaggio di energia siano ottimizzati. Ottimizzando la potenza, questo regolatore di carica può potenzialmente aumentare in modo significativo la produttività del pannello solare. Come gli altri tipi sopra menzionati, questo tipo di regolatore di carica è più adatto ai pannelli solari grazie alla loro produzione di energia CC a tensione regolare.
Carico deviato: questo tipo di regolatore di carica devia la potenza in eccesso in un componente di dissipazione elettrica come un resistore per evitare che la potenza si sovraccarichi e danneggi le batterie. Questo tipo di regolatore di carica è popolare nei regolatori di carica delle turbine eoliche a causa della natura sovraratica della tensione generata dalle turbine eoliche a causa di velocità del vento incoerenti. Per questo motivo TESUP sceglie di utilizzare un sistema Diversion Load per produrre i propri regolatori di carica.
Regolatori di carica solare ed eolica
Alcuni tipi di controller di carica sono più adatti ai generatori di energia solare o eolica. I pannelli solari generano una tensione CC uniforme che può essere gestita in modo efficiente da un regolatore di carica calibrato per funzionare entro un intervallo ristretto poiché la generazione di energia dai pannelli solari è prevedibile. Le turbine eoliche girano quando il vento le spinge e di conseguenza possono generare energia in un'ampia gamma di tensioni a seconda delle condizioni meteorologiche. I regolatori di carica delle turbine eoliche devono quindi essere in grado di funzionare su un ampio intervallo di tensioni per incorporare le tensioni di picco risultanti da forti raffiche di vento.
I controllori di carica delle turbine eoliche richiedono anche un sistema di frenatura di sicurezza per impedire alla turbina eolica di girare troppo velocemente e causare danni a se stessa e all'ambiente circostante. Ciò si ottiene nelle turbine TESUP attraverso il sistema Diversion Load e aggiunge un ulteriore livello di sicurezza alla turbina. L'opzione più efficiente per scegliere un regolatore di carica per un sistema di generazione di energia domestica con più fonti rinnovabili come l'eolico e il solare è generalmente quella di utilizzare regolatori di carica individuali per ciascun generatore di energia rinnovabile. Non è efficiente per un singolo regolatore di carica gestire entrambi gli ingressi poiché i diversi generatori producono energia in diversi intervalli di tensione.
Aggiornamenti sul regolatore di carica TESUP
È una priorità assoluta per TESUP sviluppare regolatori di carica sicuri ed efficaci, impegnandosi nella costante innovazione e sviluppo dei prodotti TESUP. Nel perseguire questo tipo di innovazione, un ingegnere di TESUP ha individuato un potenziale miglioramento ai regolatori di carica esistenti. Potrebbe essere il componente elettrico precedentemente menzionato responsabile del carico di "scarico".
migliorato! Il componente esistente si basava su un resistore a filo per dissipare l'elettricità: una bobina di filo attraverso la quale passa la corrente elettrica, riscaldando il filo e dissipando l'elettricità.
Sfortunatamente, quando il filo si surriscaldava in modo significativo sotto continua scarica di elettricità, il filo aveva il potenziale per perdere la sua integrità strutturale e iniziare ad abbassarsi e deformarsi. Poiché il filo era sotto tensione, qualsiasi contatto con altri componenti metallici potrebbe causare rischi per la sicurezza. Il cedimento potrebbe far sì che i cavi entrino in contatto con altri resistori di "scaricamento" o potenzialmente con il case del regolatore di carica, provocando il flusso di elettricità nelle aree sbagliate e sviluppando un pericolo per la sicurezza. Questo è comprensibilmente un problema che potrebbe essere risolto per rendere i regolatori di carica TESUP ancora migliori e più efficaci!

Per migliorare il sistema di controllo della carica, al posto del resistore a filo è stato implementato un resistore con nucleo ceramico . I materiali ceramici hanno il vantaggio di avere un'ottima resistenza in condizioni calde. Ciò significa che in condizioni di alta temperatura il materiale non si deformerà né si muoverà. L'implementazione di un nucleo in materiale ceramico con il filo del resistore avvolto attorno al nucleo crea un resistore ceramico e consente un funzionamento più sicuro. Con il nucleo in ceramica in posizione, il filo non può più abbassarsi o deformarsi, quindi rimane esattamente dove previsto.
Dai un'occhiata alla linea di produzione dei controller di carica TESUP in continuo sviluppo per vedere alcuni dei meccanismi interni di un controller di carica TESUP e vedere alcuni dei PCB che potrebbero essere utilizzati in un controller di carica in arrivo da te!

Puoi davvero vedere la dedizione di TESUP all'innovazione e al miglioramento attraverso le loro azioni piuttosto che solo dalle parole. TESUP cerca di continuare a migliorare i suoi prodotti ogni giorno per creare un mondo più sicuro ed efficiente.