PWM Solar laadregelaar

- Nov 05, 2018-

Een laadregelaar die tussen de zonnepanelen en de accubank loopt, dient om te voorkomen dat de zonnepanelen de accu's overladen. Het algoritme of de besturingsstrategie van een laadregelaar bepaalt de efficiëntie van het opladen van de batterij en het gebruik van zonnepanelen, wat uiteindelijk van invloed is op het vermogen van het systeem om te voldoen aan de belastingsvereisten en de levensduur van de batterij.

off grid solar system

PWM staat voor Pulse Width Modulation (PWM), het is het meest effectieve middel om het laden van de batterij met constante spanning te bereiken door de stroomapparaten van de zonnesysteemcontroller om te schakelen. Wanneer de PWM-regeling van kracht is, neemt de stroom van de zonne-array af in reactie op de toestand van de batterij en de oplaadbehoeften.

 

PWM-opladers voor zonne-energie maken gebruik van technologie zoals andere moderne hoogwaardige batterijladers. Wanneer een accuspanning het regulatie-instelpunt bereikt, verlaagt het PWM-algoritme langzaam de laadstroom om verwarming en vergassing van de accu te voorkomen, maar toch blijft het laden de maximale hoeveelheid energie naar de accu terugbrengen in de kortste tijd. Het resultaat is een hogere laadefficiëntie, snel opladen en een normale batterij op volle capaciteit.

 

Three Stage of PWM Charging

 

1. Bulk lading

Bulkfase Het primaire doel van een batterijlader is om een batterij op te laden. In deze eerste fase wordt meestal de hoogste spanning en stroomsterkte gebruikt waarvoor de oplader is geclassificeerd. Het oplaadniveau dat kan worden toegepast zonder de batterij te oververhitten, wordt de natuurlijke opnamesnelheid van de batterij genoemd. Voor een standaard 12 volt AGM-batterij zal de laadspanning die een batterij binnengaat 14,6-14,8 volt zijn, terwijl ondergelopen batterijen zelfs nog hoger kunnen zijn. Voor de gel-batterij mag de spanning niet groter zijn dan 14,2-14,3 volt. Als de oplader een lader van 10 ampère is en de batterij weerstand toelaat, zal de lader een volledige 10 ampère uitstralen. In deze fase worden de batterijen opgeladen die zwaar zijn leeggemaakt. Er is geen risico op overladen in deze fase omdat de batterij nog niet helemaal vol is.

 

2. Absorptieheffing

Absorptie StageSmart-laders detecteren spanning en weerstand van de batterij voordat ze worden opgeladen. Na het lezen van de batterij bepaalt de lader welk stadium hij op de juiste manier moet opladen. Zodra de batterij 80% * is opgeladen, komt de lader in de absorptietrap. Op dit punt zullen de meeste laders een constante spanning handhaven, terwijl de stroomsterkte afneemt. De lagere stroom die de batterij binnengaat, brengt de lading op de batterij veilig naar boven zonder deze te oververhitten. Deze fase kost meer tijd. De laatste 20% van de batterij kost bijvoorbeeld veel langer in vergelijking met de eerste 20% tijdens de bulkfase. De stroom daalt continu totdat de batterij bijna de volledige capaciteit bereikt.

 

3. Float Charge

Float StageSome-laders gaan al in floatmodus zodra 85% lading is bereikt, maar anderen beginnen dichter bij 95%. Hoe dan ook, het zweeffase brengt de batterij helemaal door en behoudt de 100% laadtoestand. De spanning zal afnemen en op een constante 13,2-13,4 volt blijven, wat de maximale spanning is die een 12 volt batterij kan bevatten. De stroom zal ook afnemen tot een punt waar het als een druppeltje wordt beschouwd. Dat is waar de term "trickle charger" vandaan komt. Het is in wezen het zweefstadium waarbij er altijd lading in de batterij gaat, maar alleen tegen een veilige snelheid om een volledige ladingstoestand te verzekeren en niets meer. De meeste slimme laders worden op dit moment niet uitgeschakeld, maar het is volkomen veilig om een batterij in de zweefmodus te laten gedurende maanden tot zelfs jaren achtereen.

3 stage-charge controller

Kenmerken van een PWM-laadregelaar


1.   Mogelijkheid om verloren batterijcapaciteit te herstellen en een batterij te desulfateren.

2.    Verhoog drastisch de laadacceptatie van de batterij.

3.   Egaliserende drijvende batterijcellen.

4.   Verminder batterijverwarming en begassing.

5. Automatisch aanpassen voor batterijveroudering.

6 Zelfregulerend voor spanningsverlies en temperatuureffecten in zonnesystemen


Belangrijke functies uitgevoerd door Solar Charge Controllers

 

Naast de primaire functie van elke laadregelaar is het regelen van de hoeveelheid lading die de batterij binnenkomt en verlaat, voert de zonnelaadcontroller verschillende andere nuttige functies uit:


1. Blokkeer de retourstroom

Deze functie vergemakkelijkt een unidirectionele stroming van het zonnepaneel naar de accu en blokkeert de retourstroom gedurende de nacht.


2. Onder spanningbescherming

Onder spanning treedt op wanneer de batterijen 80% van hun lading verloren hebben. Het wordt aanbevolen om de batterij uit het circuit te halen en alleen tijdens het opladen terug aan te sluiten.


3. Voorkom overmatig opladen van de accu

De laadregelaar stopt het laden van de batterijen zodra deze voldoende zijn opgeladen.


4. Configureer Control Set Points

Verschillende instelpunten kunnen worden bewerkt en opnieuw worden geprogrammeerd met behulp van de laadregelaars. Dit helpt bij het nauwkeurig afstemmen van de laad- en ontlaadcycli van uw batterij om de meest efficiënte prestaties en een langere levensduur te garanderen.


5. Displays en meting

Enkele veelgebruikte parameters zijn: Spanningsniveau, Geladen percentage, Huidige ontlaadtijd bij vulbelasting, etc.


6. Problemen oplossen en geschiedenis van gebeurtenissen

Sommige laadregelaars hebben een ingebouwd geheugen om gebeurtenissen en alarmen met een datum- en tijdstempel op te slaan. Deze gebeurtenissen- en alarmgeschiedenis helpt u bij het snel oplossen van problemen.

 

Programmeerbare parameters

 

Er zijn vier belangrijke parameters die kunnen worden geprogrammeerd in laadregelaars.

1. Regulatie-instelpunt

Dit is de maximale instelpuntspanning . Elke laadregelaar beschermt de accu om een spanning te bereiken die hoger is dan deze spanning. Op dit punt wordt het opladen van de batterij stopgezet.

 

2. Regelingshysteresis-instelpunt

Dit is het verschil tussen de Regelsetpointspanning en -spanning wanneer de volledige stroom opnieuw wordt toegepast, ook wel Regulatorhysterese Voltage Overspanning genoemd. Deze instelling moet zo hoog mogelijk zijn om overstapschommelingen en harmonischen te voorkomen.

 

3. Lage spanning Koppel het setpunt los

Dit is de minimale instelpuntspanning. Elke controller zal niet toestaan dat de batterij een lagere spanning krijgt dan deze spanning. Op dit punt wordt de belasting ontkoppeld om te voorkomen dat de batterij leeg raakt.

 

4. Lage spanning Koppel het hysteresis-instelpunt los

Dit is het verschil tussen het setpoint voor de laagspanningsuitschakeling en de spanning waarbij de belasting opnieuw wordt aangesloten, ook wel lage spanning ontkoppelbare hysteresisspanning genoemd. Deze instelling moet zo hoog mogelijk zijn om frequente verstoringen van de aangesloten belasting te voorkomen.