System sterowania MPPT dla hybrydowego systemu wiatrowo-słonecznego:Zaawansowane sterowniki ładowania słonecznego do efektywnego zarządzania energią i ochrony baterii

Przede wszystkim, istnieją dwa rodzaje regulatorów ładowania słonecznych: MPPT (Maximum Power Point Tracking) i PWM (Pulse Width Modulation). Regulatory PWM są tańsze i prostsze; dlatego mogą być wykorzystywane w mniejszych systemach. Gdy bateria jest pełna, powoli obniżają prąd ładowania. Natomiast regulatory MPPT są bardziej złożone niż PWM, ponieważ mogą obsługiwać wysokie poziomy mocy, co czyni je odpowiednimi dla dużych lub zaawansowanych systemów. Te urządzenia optymalizują przepływ energii między tablicami słonecznymi a bankiem baterii – zwiększając w ten sposób efektywność konwersji energii w takich systemach. W ten sposób nawet w dni pchylne ten rodzaj regulatora zapewnia, że wszystkie panele produkują maksymalną moc, jednocześnie utrzymując efektywność systemu niezależnie od warunków klimatycznych.

Kontrolery ładowania solarnych z funkcją Śledzenia Maksymalnego Punktów Mocy (MPPT) to wydajne urządzenia zaprojektowane do maksymalizacji wydajności z systemów fotowoltaicznych. Zabezpieczają one optymalny przepływ mocy między tablicami słonecznymi a bankiem baterii poprzez dopasowanie napięcia i prądu. W warunkach pogodowych mniej niż idealnych lub w sezonach o ograniczonej liczbie godzin słonecznych, dzięki kontrolerom MPPT można uzyskać więcej energii ze zbieraczy światła. W porównaniu do konwencjonalnych urządzeń typu PWM (Modulacja Szerokości Impulsu), które mogą osiągnąć około 75% efektywności w takich sytuacjach, te urządzenia mogą zwiększyć efektywność o 30%. Oznacza to, że większa ilość elektryczności będzie zapisywana w bateriach, co zmniejsza zależność od generatorów rezerwowych oraz wzmacnia ogólną zrównoważoność w sieciach energetycznych. Inną zaletą ich użycia jest możliwość pracy z tablicami o wyższym napięciu, gdzie zapewniają one maksymalne wykorzystanie dostępnej energii, pobierając ją dla użytku w innych częściach układu elektrycznego.

Aby upewnić się, że systemy energii słonecznej mogą działać efektywnie i trwać długo, konieczne są kontrolery ładowania słonecznych. Regulują one ilość prądu pochodzącą od paneli słonecznych do baterii, co zapewnia, że nie będą one przeladowane. Przeladowanie może znacząco skrócić żywotność baterii oraz spowodować niesprawny proces magazynowania energii. Te urządzenia regulują napięcie i prąd, aby utrzymać baterie w zdrowym stanie i na najwyższym poziomie wydajności. Nowoczesne kontrolery mają dodatkowe funkcje, takie jak MPPT (Śledzenie Maksymalnego Punktu Mocy), które ciągle zmieniają punkt pracy elektryczny z myślą o maksymalizacji pozyskiwanej energii ze światła słonecznego poprzez dostosowywanie różnych części systemu, takich jak moduły fotowoltaiczne lub nawet całe tablice. To służy dwóm celom: po pierwsze zwiększa wydajność produkcji energii z promieni słonecznych, a po drugie zapewnia, że cała dostępna energia produkowana przez paneli jest przechowywana w sposób najbardziej odpowiedni.

Regulatory ładowania słonecznego są projektowane w taki sposób, aby przedłużyć czas użytkowania baterii wykorzystywanych w systemach energii słonecznej. Baterie są ważną częścią i jeśli będą niewłaściwie ładowane, ich żywotność może skrócić się o wiele lat. Ważne jest ładowanie je odpowiednimi poziomami napięcia, dlatego istnieją te urządzenia. Przeladowywanie powoduje przegrzanie i uszkodzenie baterii, podczas gdy głębokie rozładowywanie prowadzi do siarczanienia, co z kolei spowoduje utratę pojemności. Wszystko to unika się przez ładowanie na optymalnym poziomie sygnalizowanym przez regulatory ładowania słonecznego, co pozwala zachować zdrowie baterii przez dłuższy okres, dzięki czemu nie musimy często ich wymieniać, a jednocześnie osiągamy niezawodność i efektywność w użytkowaniu systemów energii słonecznej.