Дээрлик ар бир заманбап шайман иштей турган батарея менен жабдылган. Ашыкча жүктөрдү болтурбоо жана тиричилик техникасынын, телефондордун жана бир кыйла татаал техникалык тутумдардын бузулушун минималдаштыруу максатында, ар бир ушундай шайманга батарейканын зарядын жөндөөчү орнотулган.
Батареяны заряддоо контроллери деген эмне жана ал кандай функцияларды аткарат?
Батареяны заряддоо контроллери - бул шаймандагы токтун жана чыңалуунун деңгээлин автоматтык түрдө жөнгө салуучу атайын шайман. Батарейканын заряды эки терминалдын ортосундагы чыңалуунун айырмасы менен аныкталат. Ошентип, контроллер батарейканы ашыкча чыңалуудан жана тийиштүү түрдө бузулуудан сактайт.
Логикалык жактан алганда, көптөгөн арматуралар контроллерсиз оңой эле иштей алышат. Эгерде сиз кубаттуулукту жана чыңалуунун маанисин көзөмөлдөө учурунда түзмөктү чыңалуу булагына туташтырсаңыз, зыяндын алдын алууга болот. Бул учурда, шайман заряды төмөн болот - сактоочу шаймандын жалпы сыйымдуулугунун 70%. Ошентип, биз заряд контроллери шайманды 100% кубаттоого мүмкүндүк берет деген тыянак чыгарсак болот.
Эгерде контроллер кандай тапшырмаларды аткарышы жөнүндө айта турган болсок, анда мындай деп айта алабыз:
- Батареяны коргоо модулу бүтүндөй электр тутумун оптималдаштырат, бул шайманга ички ресурстарды үнөмдөөгө мүмкүндүк берет.
- Мындан тышкары, контроллер тутумдун ашыкча жүктөлүшүнөн сактайт, бул негизги механизмдердин бузулушуна алып келиши мүмкүн.
Контроллер деген эмне жана ал шайман кандай түрлөрү бар?
Стандарттык контроллер схемалары жок, бирок алардын бардыгы окшош өзгөчөлүктөргө ээ. Адатта, алардын көпчүлүгүнө чыңалуунун жогорку жана төмөнкү чектерин көзөмөлдөгөн эки кыркуучу резистор кирет. Мындан тышкары, ар бир контроллердо чектердин диапазонун башкарган релелик катушка бар. Ошентип, батарейканын максималдуу чеги 15 В болсо, шайман бул чектен жогору энергия өндүрө албайт.
Структурасына жараша контроллерлор төмөнкүлөр болушу мүмкүн:
- жөнөкөй контроллер же универсалдуу;
- гибрид контроллеру.
Бул параметрлерди башкарууга мүмкүндүк берген шаймандардын ичинен төмөнкүлөр айырмаланат:
- ON / OFF контроллери;
- Импульстун туурасын модуляциялоочу (PWM) контроллер же импульс туурасынын модулятору;
- Максималдуу кубаттуулукту көзөмөлдөөчү (MPPT) контроллер же күн нурларынын багытын көзөмөлдөөчү контроллер.
ON / OFF контроллери
Бул модуль батареяларды булактан толук жүктөмдө ажыратуу функциясын аткарат. Бүгүнкү күндө, бул контроллерлор сейрек колдонулат жана эң примитивдүү деп эсептелет. Контроллердин иштөө принциби генератордун жана топтоочу түзүлүштүн колунун айрым маанилерин туруктуу көзөмөлдөөгө негизделген. Батарейканын чыңалуусу номиналдык мааниден төмөн болгондо же чыңалуу параметрлеринин чегинде болгондо контроллер күйгүзүлөт. Чыңалуу контроллер көтөрө алган жүктөө чегинен ашып кетсе, шайман өчүп калат. Мындай контроллерлер жүктөмү болжолдонгон тутумдарда кеңири колдонулат, мисалы авариялык жарык берүү жана сигнализация тутумдарында (заряд-разряд контроллери hcx-2366).
PWM контроллери
PWM типтеги башкаруу микросхемалары техникалык жактан алганда эң заманбап жана көп функционалдуу. Мындай шаймандар чыңалуунун жана токтун маанисин автоматтык түрдө көзөмөлдөөгө мүмкүндүк берет. Максималдуу мүмкүн болгон чоңдукка жеткенден кийин контроллер аны аккумуляторду турукташтыруу үчүн тактага орнотот. Бул батареянын максималдуу сыйымдуулугун камсыз кылат. Бул типтеги контроллердун дагы бир аталышы бар, ал көбүрөөк кездешет - бул PWM контроллерлору. Эгер сиз кыскартылган аббревиатураны чечмелесеңиз, анда импульс туурасынын модулятору сыяктуу нерсе пайда болот. Көбүнчө, мындай шаймандар телекөрсөтүүдө жана радиотехникада кездешет. Мындан тышкары, алар кээ бир тиричилик техникасында жана электр кубатын камсыздоодо кездешет.
Стандарттуу күн панелинен чыңалуу эки өткөргүч аркылуу стабилдештирүүчү элементке өтөт. Ушундан улам, кирүүчү чыңалуунун потенциалдык теңдешүүсү пайда болот. Андан кийин, чыңалуу келген чыңалууну жана токту турукташтырган транзисторлорго өтөт. Бүт тутум айдоочу тарабынан башкарылат. Түзмөктүн схемасында температура сенсору жана драйвер бар. Бул шаймандар кубаттуу транзисторлордун жардамы менен башкарылат, алардын саны шаймандын кубатынан көз каранды. Температура сенсору контроллер элементтеринин жылытуу абалына жооп берет. Адатта, ал кубаттуу транзистордун радиаторлорунда же корпустун ичинде жайгашкан. Бул анын иштешин өзгөртпөйт. Эгер температура белгиленген чектен ашып кетсе, шайман автоматтык түрдө өчүп калат.
Импульстун туурасы модулятору
MPPT контроллери - бул электр энергиясын башкаруу модулу, ал күн электр станцияларында энергия өндүрүү үчүн колдонулат. Түзмөктүн микросхемасы максималдуу эффективдүүлүк көрсөткүчтөрү менен иштейт жана жогорку чыгым ылдамдыгын берет. Ушул типтеги контроллерди камтыган микросхема бир топ татаал жана керектүү башкаруу тартибин курган бир катар шаймандарды камтыйт. Бул ырааттуулук чыңалууну жана токтун деңгээлин үзгүлтүксүз көзөмөлдөөгө мүмкүндүк берет, ошол эле учурда шайман чыгарууну максималдуу түрдө көбөйтөт. Импульстун туурасы модуляторунун ПИВ түзмөктөрүнүн конфигурациясындагы негизги айырмачылыгы, алар күн модулун аба ырайынын шарттары үчүн иштете алышат. Ошентип, күндүн узактыгына карабастан, ар кандай аба ырайында кубаттуулук максималдуу болот.
Батареяны заряддоо контроллерин кантип тандаса болот?
Керектүү контроллерди тандоо үчүн, ушул шайман кандай функцияны аткарарын жана бүт орнотуунун масштабын чечиши керек. Эгерде кубаттуулугу эки киловаттан ашпаган тиричилик техникаларын башкарган чакан күн тутумун чогултуу пландаштырылса, анда ПВМ контроллерин орнотуу жетиштүү. Эгерде биз тармакты электр энергиясын башкарып, автономдуу режимде иштей турган күчтүү система жөнүндө сөз кыла турган болсок, анда MTTP контроллерин орнотуу керек. Бардыгы сактоочу шаймандын контроллеруна кетүүчү чыңалууга байланыштуу. PWM контроллерлери 5 кВт чейин көтөрө алышат, ал эми MTTP модулдары 50 кВтка чейин туруштук бере алат.
Электрондук күн модулдары кандайча иштейт?
Күн батареясынын ажырагыс бөлүгү болгон микроконтроллерлер же электрондук модулдар күн панелинен энергияны үнөмдөө үчүн бир катар функциялар үчүн иштелип чыккан. Күн батареясынын жардамы менен энергияны пайда кылуу анын бетине күндүн нурлары түшкөндөн келип чыгат. Фотоэлементтердин жардамы менен күн нуру электр тогун пайда кылат. Алынган энергия батарея зарядын жөндөгүчкө жөнөтүлөт, ал энергияны керектөөнү көзөмөлдөйт. Бул шайман учурдагы чектик баалуулукту жөнгө салып, орнотуп, аны батареяга өткөрүп берет. Теориялык жактан алганда, заряд контроллеру жокко чыгарылышы мүмкүн. Ошентип, алынган бардык энергия түздөн-түз батарейкага кетмек. бирок, бул тутумдун тезинен ашыкча жүктөлүшүнө алып келип, түзмөктү тез иштен чыгарат. Телефондун, планшеттин, ноутбуктун кубаттагычынын жана башка заманбап шаймандардын ичине орнотулган литий-ион батареясы, мындай шаймандын эң сонун мисалы.
