En mycket viktig aspekt av alla förnybara energisystem i hemmet är laddningsregulatorn. Laddningsregulatorer är anslutna till ett vindturbinsystem mellan energikällan (som ett vindkraftverk eller en solpanel) och ellagringssystemet, vanligtvis ett kemiskt batteri som litiumjonbatterier. Laddningsregulatorn övervakar och kontrollerar spänningsnivåerna för den elektricitet som strömmar till batteriet för att säkerställa att batteriet inte överbelastas. I händelse av att överskottsel genereras, försvinner laddningen genom en dumpningskomponent såsom ett värmeelement eller ett elektriskt motstånd. Sammantaget säkerställer denna enhet att den genererade elen hanteras effektivt, effektivt och säkert och förhindrar att dina vindturbiner skadar dina batterilagringssystem.
Typer av laddningskontroller
Det finns några olika typer av laddningsregulatorer som ofta används i hemmet, var och en har sina egna fördelar och nackdelar:
Shuntkontroller: Detta är den mest grundläggande typen av kontroller. Regulatorn slås på när batterierna kan laddas och stängs av när batterierna är fulla. Enkelheten hos denna enhet gör den till det billigaste alternativet men till priset av att systemet är mycket ineffektivt.
Serieregulator: Dessa enheter liknar shuntkontrollerna i konceptet. Serie Regulator-styrenheter avleder ström genom olika vägar för att uppnå olika elektriska resultat beroende på batteriernas tillstånd. Detta används oftast i stora solpaneler eftersom det är en billig metod för att kontrollera batterispänning med bättre effektivitet än shuntkontroller.
Pulsbreddsmodulering: Laddningsregulatorer för pulsbreddsmodulering övervakar ständigt batteriernas effektnivåer i systemet och tillåter den nödvändiga laddningen, med olika lägen beroende på hur fulla batterierna är. Dessa system är i allmänhet ganska effektiva och relativt billiga, så det är ett populärt alternativ för husägare som installerar en liten solcellspanel på sin fastighet.
Spårning av maximal effektpunkt: Denna typ av laddningsregulator hanterar spänningen och strömmen för det elektriska flödet för att säkerställa att strömgenereringen och lagringen är optimerad. Genom att optimera effekten kan denna laddningsregulator potentiellt öka solpanelens produktivitet avsevärt. Precis som med de andra ovanstående typerna är denna typ av laddningsregulator bäst lämpad för solpaneler på grund av deras jämna spänningslikströmsproduktion.
Avledningsbelastning: Denna typ av laddningskontroller leder bort överskottseffekt till en elektriskt avledande komponent som ett motstånd för att förhindra att strömmen överladdar och skadar batterierna. Denna typ av laddningsregulator är populär i laddningsregulatorer för vindturbiner på grund av den överlägsna karaktären hos spänningen som genereras av vindturbiner som ett resultat av inkonsekventa vindhastigheter. Av denna anledning väljer TESUP att använda ett Diversion Load-system för att producera sina laddningsregulatorer.
Sol- och vindladdningskontroller
Vissa typer av laddningsregulatorer är bättre lämpade för antingen sol- eller vindkraftsgeneratorer. Solpaneler genererar en jämn likspänning som kan hanteras effektivt av en laddningsregulator som är kalibrerad för att fungera inom ett litet område eftersom strömgenereringen från solpaneler är förutsägbar. Vindkraftverk snurrar när vinden trycker på dem och kan som ett resultat generera kraft i ett brett spektrum av spänningar beroende på väderförhållanden. Laddningsregulatorer för vindkraftverk måste därför kunna arbeta över ett stort spänningsområde för att införliva toppspänningar som härrör från kraftiga vindbyar.
Laddningsregulatorer för vindkraftverk kräver också ett säkerhetsbromssystem för att förhindra att vindturbinen snurrar för snabbt och skadar sig själv och sin omgivning. Detta uppnås i TESUP-turbiner genom Diversion Load-systemet och lägger till ett extra lager av säkerhet till turbinen. Det mest effektiva alternativet för att välja en laddningsregulator för ett inhemskt elproduktionssystem med flera förnybara källor som vind och sol är i allmänhet att använda individuella laddningsregulatorer för varje generator för förnybar energi. Det är ineffektivt för en enskild laddningsregulator att hantera båda ingångarna eftersom de olika generatorerna producerar ström i olika spänningsområden.
Uppdateringar på TESUP Charge Controller
Det är en högsta prioritet för TESUP:s att utveckla säkra och effektiva laddningsregulatorer, som engagerar sig i ständig innovation och utveckling av TESUP-produkter. I strävan efter denna typ av innovation upptäckte en TESUP-ingenjör en potentiell förbättring av de befintliga laddkontrollerna. Den tidigare nämnda elektriska komponenten som är ansvarig för "dump"-belastningen kan vara
förbättrats! Den befintliga komponenten förlitade sig på ett trådbaserat motstånd för att avleda elektriciteten: en trådspole genom vilken elektrisk ström passerar, värmer upp tråden och leder bort elektriciteten.
Tyvärr, när tråden värmdes upp avsevärt under kontinuerlig dumpning av elektricitet hade tråden potential att förlora sin strukturella integritet och börja sjunka och deformeras. Eftersom ledningen var strömförande, kan all kontakt med andra metalliska komponenter orsaka en säkerhetsrisk. Bågningen kan göra att ledningarna kommer i kontakt med andra "dump"-motstånd eller potentiellt laddningsregulatorns hölje, vilket gör att elektricitet rinner in i fel områden och skapar en säkerhetsrisk. Detta är förståeligt nog ett problem som skulle kunna lösas för att göra TESUP laddningsregulatorer ännu bättre och effektivare!
För att förbättra laddningskontrollsystemet har istället för trådmotståndet ett keramiskt kärnmotstånd implementerats. Keramiska material har fördelen av att ha en mycket god hållfasthet under varma förhållanden. Detta innebär att materialet under höga temperaturer inte kommer att deformeras eller röra sig. Genom att implementera en kärna av keramiskt material med motståndstråden lindad runt kärnan skapas ett keramiskt motstånd och möjliggör säkrare drift. Med den keramiska kärnan på plats kan tråden inte längre hänga eller deformeras så tråden stannar precis där den förväntas.
Ta en titt på den ständigt utvecklande produktionslinjen för TESUP-laddningskontroller för att se några av de inre funktionerna hos en TESUP-laddningsregulator och se några av de PCB som kan komma in i en laddkontroller som kommer till dig!
Du kan verkligen se TESUPs engagemang för innovation och förbättring genom sina handlingar snarare än bara ord. TESUP ser till att fortsätta att förbättra sina produkter varje dag för att göra en säkrare och effektivare värld.