Hầu hết mọi thiết bị hiện đại đều được trang bị pin để hoạt động. Để ngăn ngừa tình trạng quá tải và giảm thiểu sự cố hỏng hóc của các thiết bị gia dụng, điện thoại và các hệ thống kỹ thuật phức tạp hơn, mỗi thiết bị đó được lắp đặt một bộ điều khiển sạc pin.
Bộ điều khiển sạc pin là gì và nó thực hiện những chức năng gì?
Bộ điều khiển sạc pin là một thiết bị đặc biệt có chức năng tự động điều chỉnh mức dòng điện và điện áp trong thiết bị. Điện tích của pin được xác định bởi hiệu điện thế giữa hai đầu cực. Do đó, bộ điều khiển bảo vệ pin khỏi quá áp quá mức và do đó, hư hỏng.
Tuy nhiên, về mặt logic, nhiều đồ đạc có thể dễ dàng thực hiện mà không cần bộ điều khiển. Nếu bạn kết nối thiết bị trực tiếp với nguồn điện áp trong khi theo dõi cường độ dòng điện và giá trị điện áp, có thể tránh được hư hỏng. Mặc dù trong trường hợp này, mức sạc của thiết bị sẽ thấp hơn - 70% tổng dung lượng của thiết bị lưu trữ. Do đó, chúng tôi có thể kết luận rằng bộ điều khiển sạc cho phép bạn sạc thiết bị đến 100%.
Nếu chúng ta nói về những tác vụ mà bộ điều khiển thực hiện, chúng ta có thể nói:
- Mô-đun bảo vệ pin tối ưu hóa toàn bộ hệ thống điện, cho phép thiết bị tiết kiệm tài nguyên bên trong.
- Ngoài ra, bộ điều khiển tránh quá tải cho hệ thống, có thể dẫn đến sự cố của các cơ chế chính.
Bộ điều khiển là gì và có những loại thiết bị này?
Không có mạch điều khiển tiêu chuẩn, nhưng chúng đều có các tính năng tương tự. Thông thường, hầu hết trong số này bao gồm hai điện trở cắt để kiểm soát mức cao và thấp của điện áp. Ngoài ra, mỗi bộ điều khiển có một cuộn dây rơ le điều khiển phạm vi của các giới hạn. Do đó, nếu pin có giới hạn tối đa là 15 V, thiết bị sẽ không thể tạo ra năng lượng trên giới hạn này.
Tùy thuộc vào cấu trúc, bộ điều khiển có thể là:
- bộ điều khiển đơn giản hoặc vạn năng;
- bộ điều khiển lai.
Trong số các thiết bị cho phép bạn kiểm soát các thông số này được phân biệt:
- Bộ điều khiển ON / OFF;
- Bộ điều khiển điều chế độ rộng xung (PWM), hoặc bộ điều chế độ rộng xung;
- Bộ điều khiển theo dõi điểm công suất tối đa (MPPT) hoặc bộ điều khiển giám sát hướng của tia nắng mặt trời.
Bộ điều khiển BẬT / TẮT
Mô-đun này thực hiện chức năng ngắt kết nối pin khỏi nguồn khi đầy tải. Ngày nay, những bộ điều khiển này hiếm khi được sử dụng và được coi là một trong những bộ điều khiển sơ khai nhất. Nguyên tắc hoạt động của bộ điều khiển dựa trên việc giám sát liên tục các giá trị nhất định của máy phát điện và cánh tay của thiết bị tích lũy. Bộ điều khiển được bật khi điện áp pin dưới giá trị danh định hoặc nằm trong thông số điện áp. Thiết bị sẽ tắt nếu điện áp vượt quá giới hạn tải mà bộ điều khiển có thể chịu được. Các bộ điều khiển như vậy được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống có tải có thể dự đoán được, ví dụ, trong các hệ thống báo động và chiếu sáng khẩn cấp (bộ điều khiển phóng điện hcx-2366).
Bộ điều khiển PWM
Vi mạch điều khiển loại PWM là loại hiện đại nhất và đa chức năng theo quan điểm kỹ thuật. Các thiết bị như vậy cho phép giám sát tự động các giá trị điện áp và dòng điện. Sau khi đạt đến giá trị lớn nhất có thể, bộ điều khiển sẽ cố định nó trên bo mạch để ổn định bộ tích lũy. Điều này đảm bảo dung lượng pin tối đa. Loại bộ điều khiển này có một tên gọi khác, phổ biến hơn - đó là bộ điều khiển PWM. Nếu bạn giải mã chữ viết tắt được viết tắt, bạn sẽ nhận được một thứ như một bộ điều biến độ rộng xung. Thông thường, các thiết bị như vậy được tìm thấy trong kỹ thuật truyền hình và radio. Ngoài ra, chúng có thể được tìm thấy trong một số thiết bị gia dụng và nguồn điện chuyển đổi.
Điện áp từ một bảng điều khiển năng lượng mặt trời tiêu chuẩn đi qua hai dây dẫn đến phần tử ổn định. Do đó, sự cân bằng tiềm năng của điện áp đầu vào xảy ra. Sau đó, điện áp đi đến các bóng bán dẫn, giúp ổn định điện áp và dòng điện đến. Toàn bộ hệ thống được điều khiển bởi người lái xe. Sơ đồ thiết bị bao gồm một cảm biến nhiệt độ và một trình điều khiển. Các thiết bị này được điều khiển bởi các bóng bán dẫn công suất, số lượng bóng bán dẫn này phụ thuộc vào nguồn điện của thiết bị. Cảm biến nhiệt độ chịu trách nhiệm về trạng thái nóng của các phần tử bộ điều khiển. Thông thường, nó nằm trên bộ tản nhiệt của bóng bán dẫn điện hoặc bên trong vỏ máy. Điều này không thay đổi chức năng của nó. Nếu nhiệt độ vượt quá giới hạn cài đặt, thiết bị sẽ tự động tắt.
Bộ điều biến độ rộng xung
Bộ điều khiển MPPT là một mô-đun điều khiển điện được sử dụng để tạo ra năng lượng trong các nhà máy điện mặt trời. Vi mạch của thiết bị hoạt động với các giá trị hiệu suất tối đa và cho tốc độ đầu ra cao. Vi mạch, bao gồm một bộ điều khiển loại này, khá phức tạp và bao gồm một số thiết bị xây dựng thứ tự điều khiển cần thiết. Trình tự này cho phép các mức điện áp và dòng điện được theo dõi liên tục trong khi vẫn tối đa hóa công suất của thiết bị. Sự khác biệt chính trong cấu hình của bộ điều biến độ rộng xung từ các thiết bị PWM là chúng có thể kích hoạt mô-đun năng lượng mặt trời của chúng theo các điều kiện thời tiết. Như vậy, sức mạnh trong bất kỳ thời tiết nào cũng sẽ đạt mức tối đa, bất kể thời gian ở ngoài nắng là bao lâu.
Làm thế nào để chọn bộ điều khiển sạc pin phù hợp?
Để chọn bộ điều khiển mong muốn, cần phải quyết định chức năng mà thiết bị này sẽ thực hiện và trên quy mô của toàn bộ cài đặt. Nếu có kế hoạch lắp ráp một hệ thống năng lượng mặt trời nhỏ để điều khiển các thiết bị gia dụng có công suất không quá hai kilowatt, thì việc lắp đặt bộ điều khiển PWM là đủ. Nếu chúng ta đang nói về một hệ thống mạnh hơn sẽ điều khiển điện mạng và hoạt động ở chế độ tự động, thì việc lắp đặt bộ điều khiển MTTP là cần thiết. Tất cả phụ thuộc vào điện áp đi đến bộ điều khiển của thiết bị lưu trữ. Bộ điều khiển PWM có khả năng chịu đến 5 kW, trong khi các mô-đun MTTP có thể chịu đến 50 kW.
Làm thế nào để các mô-đun năng lượng mặt trời điện tử hoạt động?
Bộ vi điều khiển, hoặc mô-đun điện tử, không thể thiếu trong pin mặt trời, được thiết kế cho một số chức năng để tiết kiệm năng lượng từ bảng điều khiển năng lượng mặt trời. Việc tạo ra năng lượng của pin năng lượng mặt trời là do tia nắng mặt trời chiếu xuống bề mặt của nó. Nhờ tế bào quang điện, ánh sáng mặt trời tạo ra dòng điện. Năng lượng kết quả được gửi đến bộ điều khiển sạc pin, bộ điều khiển này sẽ giám sát mức tiêu thụ năng lượng. Thiết bị này điều chỉnh và đặt giá trị giới hạn hiện tại và chuyển nó vào pin lưu trữ. Về mặt lý thuyết, một bộ điều khiển sạc có thể được phân phối với. Do đó, tất cả năng lượng nhận được sẽ chuyển trực tiếp vào pin. tuy nhiên, điều này sẽ dẫn đến nguy cơ hệ thống bị quá tải vĩnh viễn, điều này sẽ nhanh chóng vô hiệu hóa thiết bị. Ví dụ nổi bật nhất của một thiết bị như vậy là pin lithium-ion, được lắp vào điện thoại, máy tính bảng, bộ sạc máy tính xách tay và các thiết bị hiện đại khác.
