בקרים פוטו-וולטאיים

מספר סוגים של בקרים משמשים במערכות פוטו-וולטאיות כדי לווסת את זרימת האנרגיה במערכת סוללות. ישנם שלושה סוגים עיקריים של בקרים: בקרי טעינה, טעינה וניקוז.

בקרי טעינה

בקרי טעינה מוגדרים כהתקני ציוד השולטים במתח קבוע או זרם קבוע, או שניהם, המשמשים לטעינת סוללה.

ישנם ארבעה סוגים נפוצים של בקרי טעינה:

• תמרון,

• שלב בודד,

• רב שלבי,

• דוֹפֶק.

בקרי shunt מנקזים את הזרם העודף דרך הנגד ומייצרים אותו כחום. הם מיועדים בדרך כלל למערכות קטנות.

בקרי שלב בודד פשוט חותכים את הזרם לסוללות בהגדרת מתח מסוימת.

בקרים מעקפים ובקרים חד-שלביים הם פשוטים וזולים, אך יכולים להפחית את הגמישות, להפחית את רמות הטעינה ולקצר את חיי הסוללה.

לבקרים מרובי רמות יש טווחי מתח מרובים עם הגדרות זרם שונות, וכתוצאה מכך רמת סוללה גבוהה יותר וחיי סוללה ארוכים יותר.

לבסוף, בקרי פעימה מספקים מטענים פעימים המופחתים כאשר מגיעים לערך המתח שנקבע. כאשר הסוללות נטענות ונפרקות, בקרי הטעינה בדרך כלל מווסתים את הזרם כדי להשיג מצב סוללה אופטימלי.

בקרי טעינה מספקים גם הגנה מפני טעינת יתר והשוואה, תכונות חשובות להגנה על חיי הסוללה.

השוויון מחזיר את כל התאים הבודדים בסוללה לאותו מצב בערך, ומספק מתח גבוה.

מספר תכונות נוספות מובנות לרוב בבקר, כולל פונקציות ניטור לציון ביצועי המערכת, פיצוי טמפרטורה כדי להבטיח טעינה נכונה של הסוללה, מחווני טעינה של LED (למשל עבור אזעקות סוללה חלשה) ופילוס אוטומטי.

תכונה מרכזית נוספת של בקרי טעינה היא לפעמים הוויסות של מתח מערך ה-PV כדי להשיג את נקודת הכוח המקסימלית (MPP). במקרה זה, הבקרים נקראים בקרי מעקב אחר הספק מרבי או בקרי MPPT. בקרי MPPT יכולים להיות יקרים משמעותית מבקרים אחרים, אך יכולים לשלם עבור עצמם על ידי אופטימיזציה של ההספק שנוצר על ידי מערכת ה-PV.

בקרי טעינה

בקרי עומס הם בדרך כלל בקרי טעינה הפועלים במצב בקרת עומס. הם מגנים על סוללות מפני פריקת יתר על ידי כיבוי עומסים כאשר מתח הסוללה נהיה נמוך מדי. הם יכולים לשמש גם לניטור ביצועי המערכת.

יש לציין שחלק מבקרי טעינה יכולים לתפקד כבקרי עומס בו זמנית. בהתאם לרמת ניטור המערכת, לרוב רצוי בקר עומס נפרד.

בקרי כיבוי (החלפה).

בקרי כיבוי הם למעשה סוגים ספציפיים של בקרי טעינה ומוגדרים כהתקני ציוד המווסתים את תהליך טעינת הסוללה על ידי הפניית הכוח מאחסון אנרגיה לעומסי DC או AC או לשירותים מחוברים.

ניתן לחבר את בקר המשדר לעומסי DC או, אם הוא כלול במהפך, למעגלי AC.

לרוב נדרש בקר טעינת הגיבוי להחזיק בבקר טעינת גיבוי על מנת להבטיח שהסוללות לא יוטענו יתר על המידה.למעשה, כאשר התקני המיגון במעגלי המיתוג מופעלים באופן ידני או אוטומטי, בקרי המיתוג הופכים לא פעילים.

Moncef Crarti «מערכות חשמל חסכוניות באנרגיה לבניינים»