Pili şarj etme: Çok aşamalı şarj

Ama doğrudan dalmadan önce Bölüm 3: Solar şarj kontrolörünün işlevleri ve özellikleri, bir pilin şarj edilmesiyle ilgili gerekli bilgilere bir göz atsak iyi olur.

Bu bilgi parçasına zaten aşina iseniz, buradan 3. bölüme geçebilirsiniz.

Bardağa su dökün

Bir bardağa su dökün

2.1 Kısa yorumlama

Bir bardağa su döktüğünüzü hayal edin - başlangıçta daha hızlı akacaksınız; bardak dolmak üzereyken su akışı yavaşlar, böylece su fincandan taşmaz. Aksine, daha hızlı bir şekilde su dökmeye devam ederseniz, sonunda akışı zamanında durdurmak sizin için zordur ve o bardaktan su taşar.

Güneş pilini şarj etme

Güneş pilini şarj etme

Aynı teori bir pili şarj etmek için de geçerlidir:

  • Pil azaldığında, şarj kontrol cihazı hızlı bir şarj için çok fazla enerji sağlar
  • Akü dolmak üzereyken voltajını ve akımını düzenleyerek şarj cihazını yavaşlatır.
  • Pil dolduğunda, tam şarjı korumak için yalnızca bir miktar güç gönderir.

Bu, çok aşamalı şarj olarak adlandırılır.

2.2 Örnek: 3-4 Aşama

Set sayıları:

Çok aşamalı bir ücretlendirme örneğini (3-4 Aşama) ifade eden aşağıdaki içeriği kolayca anlayabilmeniz için öncelikle "ayar noktaları" jargonunu açıklayalım.

Mektupta,

solar şarj kontrol cihazı, şarj oranını ayar noktaları olarak adlandırılan belirli voltajlarda değiştirecek şekilde ayarlanmıştır.

Ayar noktaları genellikle sıcaklık dengelemelidir ve bu konuyu çok aşamalı şarj örneğinden sonra tartışacağız.

Şimdi, örneği ayrıntılı olarak inceleyelim

Aşağıda, 4 aşamalı şarj olan MorningStar'dan bir örnek verilmiştir.

MorningStar 4 aşamalı şarj

Kaynak: MorningStar, 4 aşamalı şarj

2.2.1 1. Aşama: Toplu Şarj

Bu aşamada, akü grubu düşüktür ve voltajı, emilim voltajı ayar noktasından düşüktür. Bu nedenle, güneş enerjisi şarj kontrol cihazı, yeniden şarj edilmesi için batarya bankasına mümkün olduğunca fazla kullanılabilir güneş enerjisi gönderecektir.

2.2.2 Aşama 2: Soğurma Yükü

Voltajı, absorpsiyon voltajı ayar noktasına ulaştığında, solar şarj kontrol cihazının çıkış voltajı nispeten sabit bir değer tutacaktır. Sabit voltaj girişi, bir pil bankasının aşırı ısınmasını ve aşırı gazlanmasını önler. Genel olarak, pil bankası bu aşamada tamamen şarj edilebilir.

2.2.3 Aşama 3: Tampon şarj

Bildiğimiz gibi, batarya bankası emilim aşamasında tamamen şarj edilmiş durumda ve tam dolu bir batarya artık güneş enerjisini kimyasal enerjiye dönüştüremiyor. Şarj kontrol cihazından gelen daha fazla güç, aşırı şarj olduğu için yalnızca ısıtma ve gaz vermeye dönüştürülecektir.

Dokunmadan akıntı

Dokunmadan akıntı

Şamandıra aşaması, pil bankasının uzun süreli aşırı şarj olmasını önlemek için tasarlanmıştır. Bu aşamada, şarj kontrol cihazı, akü bankasını korumak ve daha fazla ısınma ve gazlanmayı önlemek için şarj voltajını düşürür ve damlama gibi çok az miktarda güç sağlar.

2.2.4 4. Aşama: Eşitleme ücreti

Dengeleme şarjı, bir akü bankasındaki tüm hücreleri dengelemek için emilim şarjından daha yüksek bir voltaj kullanır. Bildiğimiz gibi seri ve / veya paralel piller bir pil bankası oluşturur. Pil bankasındaki bazı hücreler tam olarak şarj edilmemişse, bu aşama hepsinin tamamen şarj olmasını ve tüm pil kimyasal reaksiyonlarını tamamlamasını sağlayacaktır.

Kaynayan su

Kaynayan su

Aşama 3'ü takip ettiğinden (akü grubu tamamen şarj olduğunda) voltajı yükselttiğimizde ve akülere daha fazla güç gönderdiğimizde elektrolitler kaynıyormuş gibi görünecek. Gerçekte, sıcak değil; elektrolitlerden üretilen hidrojendir ve çok fazla kabarcık üretir. Bu kabarcıklar elektrolitleri karıştırır.

Elektrolitleri bu şekilde düzenli olarak karıştırmak, su basmış bir pil bankası için çok önemlidir.

Bunu periyodik bir aşırı şarj olarak kabul edebiliriz, ancak AGM ve Jel gibi sulu aküler ve sızdırmaz aküler gibi belirli aküler için yararlıdır (bazen gereklidir).

Yaygın olarak, akü özelliklerinde dengeleme şarjının ne kadar sürmesi gerektiğini bulabilir ve ardından parametreyi şarj kontrol cihazında buna göre ayarlayabilirsiniz.

2.3 Neden su basmış akü bankalarının eşitlemeye ihtiyacı var

Kısacası,

kurşun asitli bir pilin sülfatlaşmasını önlemek için.

boşaltmanın kimyasal reaksiyonu

Boşaltmanın kimyasal reaksiyonu

Akü boşalmasının kimyasal reaksiyonları, genellikle plakaların yüzeyine yapışan yumuşak kurşun sülfat kristalleri oluşturur. Batarya bu tür bir durumda çalışmaya devam ederse, zaman geçtikçe, yumuşak sülfat kristalleri çoğalır ve daha da sertleşir, bu da onları yumuşak olanlara dönüştürmeyi oldukça zorlaştırır ve hatta bir parçası olan malzemeleri daha da etkinleştirir. elektrolit.

Kurşun asitli akülerin sülfatlaşması, akü arızasının belasıdır. Bu sorun, uzun süreli, yetersiz şarj edilmiş akü gruplarında yaygındır.

Tamamen şarj edilirse, yumuşak sülfat kristalleri tekrar aktif malzemelere dönüştürülebilir, ancak bir güneş pili nadiren tam olarak yeniden şarj edilir, özellikle de güneş panelinin çok küçük olduğu veya pil bankasının çok büyük olduğu, iyi tasarlanmamış bir güneş PV sisteminde .

Kurşun-asit akünün sülfatlanması

Kurşun-asit akünün sülfatlanması

Yalnızca yüksek voltajda periyodik bir aşırı şarj bu sorunu çözebilir; yani, yüksek voltajda çalışan dengeleme şarjı kabarcıklar oluşturur ve elektroliti karıştırır. Bu nedenle aşama 4, su basmış bir pil bankası için çok önemlidir. Çoğu şebekeden bağımsız güneş enerjisi sisteminde, su basmış güneş bataryasını batarya özelliklerine göre periyodik olarak eşitlemek için genellikle bir jeneratör + şarj cihazı kullanırız.

2.4 Kontrol ayar noktaları ile sıcaklık karşılaştırması

Absorpsiyon ayar noktası (aşama 2), şamandıra ayar noktası (aşama 3) ve eşitleme ayar noktası (aşama 4), bir sıcaklık sensörü varsa sıcaklık için telafi edilebildiğinden, bu küçük şey için birkaç kelime ayırmak istiyoruz. konu.

Bazı gelişmiş şarj denetleyicilerinde, çok aşamalı şarj ayar noktaları pilin sıcaklığıyla dalgalanır. Buna "sıcaklık telafisi" özelliği denir.

Denetleyicide bir sıcaklık sensörü bulunur ve pil sıcaklığı düşük olduğunda, ayar noktası yükseltilir ve bunun tersi de geçerlidir - sıcaklık yükseldiğinde buna göre ayarlanır.

Sıcaklık sensörü probu

Sıcaklık sensörü probu

Bazı kontrolörlerde yerleşik sıcaklık sensörleri bulunur, bu nedenle sıcaklığı algılamak için pilin yakınına kurulmaları gerekir. Diğerlerinde doğrudan aküye takılması gereken bir sıcaklık probu olabilir; pil sıcaklığını bildirmek için bir kablo onu denetleyiciye bağlayacaktır.

Pilleriniz, sıcaklık dalgalanmalarının her gün 15 santigrat dereceden daha büyük olduğu bir duruma uygulanıyorsa, sıcaklık dengelemeli bir kontrolör kullanılması tercih edilir.

2.5 Kontrol ayar noktaları ile pil türü karşılaştırması

Pil tipine geldiğimizde güneş pilleri ile ilgili bir yazı daha öneriyoruz.

Çoğu güneş enerjisi sistemi, 2 tipi olan derin döngülü, kurşun asit bataryayı kullanır: su basmış tip ve sızdırmaz tip. Kurşun asitli su basmış bir batarya sadece ekonomik değil, aynı zamanda piyasada da yaygın.

Çeşitli güneş pili türleri

Çeşitli güneş pili türleri

Pil türleri ayrıca solar şarj denetleyicileri için ayar noktalarının tasarımını da etkiler; modern kontrolörler, bir güneş enerjisi sistemine bağlanmadan önce pil tiplerini seçmenize izin verme özelliğine sahiptir.

2.6 İdeal ayar noktalarının belirlenmesi

Son olarak, ideal ayar noktalarını belirleme ile ilgili teoriye geliyoruz. Açıkçası, hızlı şarj ve bakım damlatmalı şarj arasındaki denge ile ilgili. Bir güneş enerjisi sisteminin kullanıcısı, ortam sıcaklığı, güneş yoğunluğu, pil tipi ve hatta ev aletleri yükleri gibi çeşitli faktörleri dikkate almalıdır.

Yalnızca ilk 1 veya 2 faktörle başa çıkmak gerekir; bu çoğu durumda yeterlidir.