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Contrôleur

2021-09-29 17:25:19

Le contrôleur est une partie importante du système de lampe solaire, et ses performances affectent directement la durée de vie du système, en particulier la durée de vie de la batterie. Le système réalise les principales fonctions de gestion de l'état de fonctionnement du système, de gestion de la capacité résiduelle de la batterie, de contrôle de charge de la batterie MPR (suivi maximal de la puissance photovoltaïque), de contrôle de la commutation de l'alimentation principale et de l'alimentation de veille, et de compensation de la température de la batterie via le contrôleur. Le contrôleur utilise MCU industriel (microcontrôleur) comme contrôleur principal. Grâce à la mesure de la température ambiante, la détection et le jugement de la tension, du courant et d'autres paramètres de la batterie et du module de cellule solaire, il contrôle l'ouverture et la fermeture des dispositifs MOSFET (transistor à effet semi-conducteur à oxyde métallique), réalise diverses fonctions de contrôle et de protection, Et joue le rôle de protection contre les surcharges et de protection contre les décharges pour la batterie. Dans les endroits avec une grande différence de température, le contrôleur qualifié doit également avoir la fonction de compensation de température. D'autres fonctions supplémentaires telles que l'interrupteur de commande optique et le commutateur de commande de temps doivent être des fonctions auxiliaires du contrôleur. Le contrôleur est l'élément clé pour agir en tant que gestionnaire dans l'ensemble du système de lampadaire. Sa plus grande fonction est de gérer complètement la batterie. Un bon contrôleur doit définir divers points de paramètres clés en fonction des caractéristiques de la batterie, tels que le point de surcharge, le point de décharge, le point de connexion de récupération,Etc. Lors de la sélection du contrôleur de réverbère, il est particulièrement nécessaire de prêter attention aux paramètres du point de connexion de récupération du contrôleur. En raison des caractéristiques d'auto-récupération de tension de la batterie, lorsque la batterie est en état de décharge supérieure, le contrôleur coupe la charge, puis la tension de la batterie récupère. Si les points de paramètre du contrôleur ne sont pas réglés correctement à ce moment, la lampe peut clignoter et raccourcir la durée de vie de la batterie et de la source lumineuse.

 

Système de contrôle

Le système de contrôle comprend: le circuit de commande principal de micro-ordinateur, le circuit d'entraînement de charge et le circuit d'entraînement d'éclairage. Le circuit de contrôle principal du micro-ordinateur est le noyau de contrôle de l'ensemble du système, qui contrôle le fonctionnement normal de l'ensemble du système de lampadaire solaire. Le circuit de contrôle principal du micro-ordinateur a la fonction de mesure. Grâce à la détection et au jugement de la tension du panneau solaire, de la tension de la batterie et d'autres paramètres, il contrôle l'ouverture ou la fermeture du circuit correspondant pour réaliser diverses fonctions de contrôle et de protection. La ligne d'entraînement de charge est composée d'un module d'entraînement MOSFET et d'un MOSFET. Le module d'entraînement MOSFET adopte des fonctions d'isolation d'optocoupleur à haute vitesse, de sortie d'émetteur, de protection contre les courts-circuits et d'arrêt lent. Le MOSFET sélectionné est un circuit intégré spécial pour l'alimentation à découpage de micro-ordinateur à puce unique isolée et économe en énergie. La plage d'entrée de tension complète de la LED motrice est de 150 à 200V et le courant de sortie est de 8 à 9A. Large plage de tension d'entrée, bon taux de régulation de la tension et taux de régulation de la charge, forte capacité anti-interférence et faible consommation d'énergie. Le système termine la charge de la batterie solaire à la batterie via la ligne de conduite de charge, et les mesures de protection correspondantes sont également prévues dans le circuit. Le circuit de conduite d'éclairage est composé du module de conduite IGBT (transistor bipolaire à grille isolée) et du MOSFET pour ajuster et contrôler la luminosité des lampes.

 

Le système d'éclairage peut être contrôlé de manière flexible par programmation, et le contrôle de commutation peut être réalisé par PWM (modulation de largeur d'impulsion) à tout moment. Par exemple, le réverbère contrôle la luminosité du premier et du deuxième minuit, et la proportion de contrôle dépend de la situation; Allumez les lampadaires unilatéraux ou allumez les lumières dans la première moitié de la nuit et éteignez les lumières dans la seconde moitié de la nuit. Le système de contrôle peut faire la conception optimale en fonction de l'emplacement géographique local, des conditions météorologiques et des conditions de charge. Cependant, en raison de facteurs saisonniers, le rayonnement solaire en hiver est inférieur à celui de l'été, et l'énergie générée par le réseau de cellules solaires en hiver est inférieure à celle de l'été, mais la puissance requise pour l'éclairage en hiver est supérieure à celle de l'été, De sorte que la production d'énergie et la demande de puissance du système d'éclairage sont en contraste, il est encore difficile d'équilibrer le surplus mensuel de production d'électricité et la perte de consommation d'énergie. Afin d'améliorer le taux d'utilisation de la production d'énergie du système d'éclairage et de surmonter les lacunes causées par le manque de puissance dans le système, dans le développement du système d'éclairage solaire, les gens analysent constamment les modes de contrôle communs du système d'éclairage et conçoivent divers modes de travail pratiques et réalisables. Dans le même temps, la technologie de la source lumineuse est également constamment mise à jour, le mode de charge de la batterie est également soumis à une recherche et une exploration constantes, et le taux d'utilisation effectif devient de plus en plus élevé.

 

Selon les caractéristiques du système solaire photovoltaïque, l'influence de la capacité résiduelle de la batterie doit être prise en compte dans le fonctionnement. Lorsque le système est normalement allumé, la capacité actuelle de la batterie est obtenue en utilisant la méthode de détection de la capacité résiduelle de la batterie, et le temps d'alimentation à maintenir par la batterie est obtenu après la requête, puis la puissance existante de la batterie est utilisée uniformément. Dans le même temps, le mode d'éclairage du réverbère du système est contrôlé de manière flexible en fonction de la puissance disponible de la batterie cette nuit-là, et la puissance existante de la batterie est utilisée raisonnablement.

 

Contrôle de charge et de décharge de la batterie

Le contrôle de charge et de décharge de la batterie est une fonction importante de l'ensemble du système. Il affecte non seulement l'efficacité de fonctionnement de l'ensemble du système de lampadaire solaire, mais empêche également la surcharge et la décharge de la batterie. La surcharge ou la surcharge de la batterie a un impact sérieux sur ses performances et sa durée de vie. La fonction de contrôle de décharge de charge peut être divisée en type de commande de commutateur (y compris le contrôle de commutateur à canal unique et multicanal) et de contrôle de modulation de largeur d'impulsion (PWMD) (y compris le contrôle de suivi de puissance maximale) selon le mode de contrôle. Le dispositif de commutation dans le type de commande de commutateur peut être un transistor relais ou MOS (oxyde métallique semi-conducteur). Modulation de largeur d'impulsion (PWM) Pour le type de contrôle, seuls les transistors MOS peuvent être sélectionnés comme dispositifs de commutation. Par temps ensoleillé, le mode de cycle de service correspondant est sélectionné pour charger la batterie en fonction de la capacité restante de la batterie, afin de rechercher une charge efficace; la nuit, la luminosité de la lampe est ajustée en ajustant le mode de cycle de service en fonction de la capacité restante de la batterie et des conditions météorologiques futures, Afin d'assurer une utilisation équilibrée et rationnelle de la batterie. En outre, le système a également pour fonction de protéger la batterie contre la surcharge, c'est-à-dire que lorsque la tension de charge est supérieure à la tension de protection, la tension de charge de la batterie sera automatiquement réduite; après cela, lorsque la tension tombe à la tension de maintenance, la batterie entrera dans l'état de charge flottante. Quand il est inférieur à la tension de maintenance,La charge flottante sera fermée et entrera dans l'état de charge d'égalisation. Lorsque la tension de la batterie est inférieure à la tension de protection, le contrôleur ferme automatiquement l'interrupteur de charge pour protéger la batterie. Aucun dommage. La charge par PWM peut non seulement maximiser l'efficacité des panneaux solaires, mais aussi améliorer l'efficacité de la charge du système.

 

Tout système photovoltaïque indépendant doit avoir une méthode pour empêcher le courant inverse de circuler de la batterie vers le réseau. Si le contrôleur n'a pas cette fonction, des diodes de blocage sont utilisées. Les diodes de blocage peuvent être sur chaque branche parallèle et sur la route principale entre le réseau et le contrôleur. Cependant, lorsque plusieurs branches sont connectées ensemble pour former un grand système, des diodes de blocage doivent être utilisées sur chaque branche. La diode est utilisée pour empêcher le courant de circuler de la branche de courant fort vers la branche de courant faible en raison d'une défaillance de branche ou d'un blindage. De plus, si plusieurs batteries sont ombrées, elles ne généreront pas de courant et deviendront une polarisation inverse, ce qui signifie que la batterie blindée consomme de l'énergie et génère de la chaleur. Au fil du temps, il formera un défaut, de sorte que la diode de dérivation est ajoutée pour la protection.

Dans la plupart des systèmes photovoltaïques, le contrôleur est utilisé pour protéger la batterie contre les surcharges ou les surcharges. Une surcharge peut vaporiser l'électrolyte dans la batterie et provoquer une panne, et une décharge excessive de la batterie entraînera une défaillance prématurée de la batterie. La surcharge et la décharge excessive peuvent endommager la charge, de sorte que le contrôleur est un composant important dans le système photovoltaïque. La fonction du contrôleur dépend de l'état de charge (SOC) de la batterie Pour contrôler le système. Lorsque la batterie est sur le point d'être pleine, le contrôleur déconnecte une partie ou la totalité du réseau; lorsque la décharge de la batterie est inférieure au niveau prédéfini, tout ou partie de la charge sera déconnectée (à ce moment, le contrôleur inclut la fonction de rupture de circuit basse tension).

 

Le contrôleur a deux points de jeu d'action pour protéger la batterie. Chaque point de contrôle a un point de consigne de compensation d'action. Par exemple, pour une batterie de 12V, la tension de circuit ouvert de réseau du contrôleur est généralement réglée à 14V. De cette façon, lorsque la tension de la batterie atteint cette valeur, le contrôleur déconnecte le réseau. Généralement, la tension de la batterie chutera rapidement à 13V; la tension de reconnexion du réseau du contrôleur est généralement réglée à 1 2,8 V. De cette manière, lorsque la tension de la batterie chute à 128, le contrôleur agit pour connecter le réseau à la batterie et continuer à charger la batterie. De même, lorsque la tension atteint 11,5 V, la charge est déconnectée et ne peut être connectée que lorsque la tension atteint 12,4 V. Ces tensions marche-sortie de certains contrôleurs sont réglables dans une certaine plage. Cette performance est très utile et peut surveiller l'utilisation de la batterie. La tension du contrôleur doit être cohérente avec la tension nominale du système et doit pouvoir contrôler le courant maximal généré par le réseau photovoltaïque.

 

Les autres paramètres caractéristiques du contrôleur comprennent: l'efficacité, la compensation de température, la protection contre le courant inverse, la table d'affichage ou la lumière d'état, le point de consigne réglable (circuit ouvert haute tension, haute tension, circuit ouvert basse tension, basse tension), l'alarme basse tension, suivi de puissance, etc.

 

Type de contrôleur

Il existe deux types de contrôleurs de base dans les systèmes photovoltaïques. L'un est le contrôleur shunt, qui est utilisé pour changer ou shunter le courant de charge de la batterie. Ces contrôleurs disposent d'un grand radiateur pour dissiper la chaleur générée par l'excès de courant. La plupart des contrôleurs de shunt sont conçus pour les systèmes avec des courants inférieurs à 30A. L'autre est le contrôleur de série, qui déconnecte le courant de charge en déconnectant le réseau photovoltaïque. Le contrôleur Shunt et le contrôleur de série peuvent également être divisés en plusieurs catégories, mais en général, ces deux types de contrôleurs peuvent être conçus en mode de travail à un ou à plusieurs étages. Le contrôleur à un étage déconnecte le réseau lorsque la tension atteint le niveau le plus élevé; Le contrôleur à plusieurs étages permet une charge de courant différente lorsque la batterie est proche de la pleine charge, ce qui est une méthode de charge efficace. Lorsque la batterie est proche de l'état de charge complète, sa résistance interne augmente et est chargée avec un petit courant, ce qui peut réduire la perte d'énergie.

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