PDF: 220 kt.
Transcription
PDF: 220 kt.
LATAUSSÄÄTIMET Aurinkosähköjärjestelmien yhteydessä käytettävien lyijyakkujen varaustila muuttuu akun napajännittteseen verrannollisesti (ks. kohta: akut). Tämän päivän (lähes) kaikki kaupalliset aurinkopaneelit tuottavat ja antavat paneelista korkean lähtöjännitteen, jonka vuoksi akun tullessa täyteen ja napajännitteen noustessa yli 14,5 voltin, akku alkaa kiehua ja luovuttamaan ulkoilmaan räjähdysherkkää vetykaasua. Tämän vuoksi on tärkeätä, että latausta rajoitetaan erillisellä säätimellä akun tullessa täyteen. Lataussäätimiä voidaan katsoa olevan kolme erilaista päätyyppiä riippuen siitä miten akkua ladataan sen tullessa täyteen sekä mikä on lataussäätimen kokonaishyötysuhde ottaen huomioon lataussäätimen oma energiankulutus. Esimerkki eri lataussäätimien omasta virrankulutuksesta älykäät säätimet NExT -16 Kuormat kytkettyinä NExT -20 relepohjainen säädin Perinteiset 6,6 Ah 7,9 Ah 18 Ah Kuormat kytkettyinä 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Säätimien oma virran kulutus ampeeritunteina (Ah) yhden kuukauden aikana 19 /Ah 1. Latausreleperiaatteella toimivat säätimet Nämä säätimet toimivat ikäänkuin "termostaatti"-periaatteella, jolloin akun tullessa täyteen, säätimen latausrele vetää ja siinä oleva kosketin irroittaa latauspiirin (aurinkopaneelin) galvaanisesti akusta. Tällaisen säätimen hyvänä puolena on yleensä erittäin yksinkertainen rakenne ja laite on usein hankintahinnaltaan erittäin edullinen. Toisaalta laitteen huonona puolena on pidettävä myös tätä liiankin yksinkertaista rakennetta, jolloin suuret lämpötilan vaihtelut sekä erityisesti ikääntyneeseen akkuun liittyvät seikat rajoittavat näiden säätimien käytettävyyttä merkittävästi. (ks. seuraavat kohdat). Säätimen ns. analogiaelektroniikalla toteutettuja toimintoja on kuitenkin voitu selkeästi parantaa laadukkaampien sähköisten komponenttien valinnalla sekä lisäämällä niihin uusia ominaisuuksia (kuten esimerkiksi lämpötilakompensaatio, jolla latausjännitteen taso seuraa akun lämpötilaa jne). Perussäätimiä ei kuitenkaan suositella ikääntyneiden tai ympärivuotisessa käytössä olevien akkujen lataamiseen. 2. Älykkäät hakkurisäätimet Näiden säätimien toimintaa ohjaa yleensä oma prosessori, joka valvoo akun napajännitteen muuttumista ja estää siis akun ylilataantumisen tehokaasti. Säätimestä on usein luettavissa myös lukuarvona esimerkiksi jäljellä olevan energia- eli- Ah-määrän, jonka akku vielä pystyy antamaan kulutuspisteille sekä laite toimii myös syväpurkaussuojana estäen akun täydellisen tyhjenemisen virhetilanteessa. Tietyillä hakkuriperiaatteella toimivilla säätimillä on mahdollisuus myös nostaa latausvirran määrää hetkellisesti ns. shunttaamalla silloin kun akun varaustila on alhaalla ja paneelin kennojännite on korkealla. 3. Älykkäät PWM-säätimet Näiden säätimien lataustoimintaa hoidetaan myös mikroprosessorin avulla, jossa laitteen älykkäällä pulssileveysmodulaatiolla (PWM) saavutetaan lataustuloksen kannalta muutamia merkittäviä etuja: Akun tullessa täyteen, latausta ei kokonaan lopeteta (kuten tapahtuu latausrele-periaatteella toimivissa säätimissä), vaan latausta jatketaan edelleen koko ajan "kelluttamalla" akkuun pulssitetaan jatkuvasti latausvirtaa, jolloin varsinkin ikääntynyt (hieman sulfisoitunut) akku varautuu. PWM-säätimellä saadaan siis selkeästi latausreleperiaatteella toimivaa säädintä parempi lataustulos. 7 Laitteen etuna voidaan pitää edelleen erittäin pientä omaa virrankulutusta sekä täysin elektronista toimintaa (ei sisällä siis "napsuvia" releitä). PWM-säätimiä suositellaan erikoisesti isoihin järjestelmiin ja yli vuoden käytössä olleiden akkujen lataamiseen. PWM-säätimiä on saatavana myös numeronäytöllisinä esim. NExT 20 sekä niiden perusominaisuuksiin sisältyy myös aina syväpurkaussuojatoiminta, joka estää akun täydellisen syväpurkautumisen virhetilanteessa.