Fast jedes moderne Gerät ist mit einem Akku ausgestattet, mit dem es funktioniert. Um Überlastungen zu vermeiden und den Ausfall von Haushaltsgeräten, Telefonen und komplexeren technischen Anlagen zu minimieren, ist in jedem dieser Geräte ein Batterieladeregler verbaut.
Was ist ein Batterieladeregler und welche Funktionen erfüllt er?
Der Batterieladeregler ist ein spezielles Gerät, das Strom und Spannung im Gerät automatisch anpasst. Die Batterieladung wird durch die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Anschlüssen bestimmt. Somit schützt die Steuerung die Batterie vor zu hoher Überspannung und dementsprechend vor Beschädigung.
Logischerweise können viele Scheinwerfer jedoch problemlos auf einen Controller verzichten. Wenn Sie das Gerät unter Überwachung von Stromstärke und Spannungswert direkt an eine Spannungsquelle anschließen, können Schäden vermieden werden. Obwohl in diesem Fall die Ladung des Geräts geringer ist - 70% der Gesamtkapazität des Speichergeräts. Daraus können wir schließen, dass Sie das Gerät mit dem Laderegler zu 100% aufladen können.
Wenn wir darüber sprechen, welche Aufgaben der Controller übernimmt, können wir sagen:
- Das Batterieschutzmodul optimiert das gesamte Stromversorgungssystem, wodurch das Gerät seine internen Ressourcen schont.
- Darüber hinaus vermeidet der Controller eine Überlastung des Systems, die zu Ausfällen der Hauptmechanismen führen kann.
Was ist ein Controller und welche Arten von Geräten gibt es?
Es gibt keine Standard-Controller-Schaltungen, aber alle haben ähnliche Eigenschaften. Typischerweise enthalten die meisten davon zwei Trimmwiderstände, die die Höhen und Tiefen der Spannung steuern. Außerdem verfügt jeder Regler über eine Relaisspule, die den Bereich der Grenzwerte regelt. Wenn die Batterie also eine maximale Grenze von 15 V hat, kann das Gerät keine Energie über dieser Grenze erzeugen.
Je nach Struktur können die Controller sein:
- einfacher Controller oder universell;
- Hybrid-Controller.
Unter den Geräten, mit denen Sie diese Parameter steuern können, werden unterschieden:
- EIN / AUS-Regler;
- Pulsweitenmodulation (PWM)-Controller oder Pulsweitenmodulator;
- MPPT-Controller (Maximum Power Point Tracking) oder Controller, der die Richtung der Sonnenstrahlen überwacht.
EIN / AUS-Regler
Dieses Modul übernimmt die Funktion, die Batterien bei Volllast von der Quelle zu trennen. Heute werden diese Controller selten verwendet und gelten als eine der primitivsten. Das Funktionsprinzip des Controllers basiert auf der ständigen Überwachung bestimmter Werte des Generators und des Arms der Speichervorrichtung. Der Controller wird eingeschaltet, wenn die Batteriespannung unter dem Nennwert liegt oder innerhalb der Spannungsparameter liegt. Das Gerät schaltet ab, wenn die Spannung die Belastungsgrenze überschreitet, der der Controller standhalten kann. Solche Regler werden häufig in Systemen mit vorhersehbarer Last eingesetzt, beispielsweise in Notbeleuchtungs- und Alarmanlagen (Lade-Entlade-Regler hcx-2366).
PWM-Controller
Steuermikroschaltungen vom PWM-Typ sind aus technischer Sicht die modernsten und multifunktionalsten. Solche Geräte ermöglichen eine automatische Überwachung von Spannungs- und Stromwerten. Nachdem der maximal mögliche Wert erreicht ist, fixiert der Controller diesen auf der Platine, um den Akku zu stabilisieren. Dies gewährleistet eine maximale Akkukapazität. Diese Art von Controller hat einen anderen Namen, der häufiger vorkommt - PWM-Controller. Entziffert man das abgekürzte Kürzel, erhält man so etwas wie einen Pulsweitenmodulator. Am häufigsten finden sich solche Geräte in der Fernseh- und Rundfunktechnik. Darüber hinaus sind sie in einigen Haushaltsgeräten und Schaltnetzteilen zu finden.
Die Spannung eines Standard-Solarpanels gelangt über zwei Leiter zum Stabilisierungselement. Dadurch erfolgt der Potentialausgleich der Eingangsspannung. Danach geht die Spannung an Transistoren, die die eingehende Spannung und den Strom stabilisieren. Das gesamte System wird vom Fahrer gesteuert. Das Gerätediagramm enthält einen Temperatursensor und einen Treiber. Diese Geräte werden von Leistungstransistoren gesteuert, deren Anzahl von der Leistung des Geräts abhängt. Der Temperatursensor ist für den Heizzustand der Reglerelemente verantwortlich. Normalerweise befindet es sich an den Strahlern von Leistungstransistoren oder im Gehäuse. Dies ändert nichts an seiner Funktionalität. Überschreitet die Temperatur die eingestellten Grenzen, schaltet sich das Gerät automatisch ab.
Pulsweitenmodulator
Der MPPT-Regler ist ein Stromregelmodul, das zur Energieerzeugung in Solarkraftwerken verwendet wird. Die Mikroschaltung des Geräts arbeitet mit maximalen Effizienzwerten und liefert hohe Ausgaberaten. Die Mikroschaltung, die einen solchen Controller enthält, ist ziemlich komplex und enthält eine Reihe von Geräten, die die erforderliche Steuerordnung aufbauen. Diese Sequenz ermöglicht die kontinuierliche Überwachung von Spannungs- und Strompegeln, während gleichzeitig die Leistung des Geräts maximiert wird. Der Hauptunterschied in der Konfiguration des Pulsweitenmodulators von PWM-Geräten besteht darin, dass sie ihr Solarmodul für Wetterbedingungen aktivieren können. So ist die Leistung bei jedem Wetter maximal, unabhängig von der Sonnendauer.
Wie wählt man den richtigen Batterieladeregler aus?
Um den gewünschten Controller auszuwählen, müssen Sie sich für die Funktion entscheiden, die dieses Gerät übernehmen soll, und für den Umfang der gesamten Installation. Soll eine kleine Solaranlage aufgebaut werden, die Haushaltsgeräte mit einer Leistung von maximal zwei Kilowatt steuert, reicht der Einbau eines PWM-Controllers. Wenn es sich um ein leistungsstärkeres System handelt, das den Netzstrom steuert und autonom arbeitet, ist die Installation eines MTTP-Controllers erforderlich. Es hängt alles von der Spannung ab, die an den Controller des Speichergeräts geht. PWM-Controller können bis zu 5 kW aushalten, während MTTP-Module bis zu 50 kW aushalten können.
Wie funktionieren elektronische Solarmodule?
Mikrocontroller oder elektronische Module, die in eine Solarzelle integriert sind, sind für eine Reihe von Funktionen ausgelegt, um Energie aus dem Solarpanel zu sparen. Die Energiegewinnung durch eine Solarbatterie erfolgt durch den Einfall der Sonnenstrahlen auf ihre Oberfläche. Dank Fotozellen erzeugt Sonnenlicht einen elektrischen Strom. Die resultierende Energie wird an den Batterieladeregler gesendet, der den Energieverbrauch überwacht. Dieses Gerät regelt und setzt den Stromgrenzwert und gibt diesen an den Akku weiter. Theoretisch könnte auf einen Laderegler verzichtet werden. Somit würde die gesamte empfangene Energie direkt in die Batterie fließen. dies birgt jedoch die Gefahr einer dauerhaften Überlastung des Systems, die das Gerät schnell lahmlegt. Das auffälligste Beispiel für ein solches Gerät ist der Lithium-Ionen-Akku, der in Telefonen, Tablets, Laptop-Ladegeräten und anderen modernen Geräten verbaut ist.
