Controladors fotovoltaics

En els sistemes fotovoltaics s'utilitzen diversos tipus de controladors per regular el flux d'energia en un sistema de bateries. Hi ha tres tipus principals de controladors: controladors de càrrega, càrrega i drenatge.

Controladors de càrrega

Els controladors de càrrega es defineixen com a dispositius d'equip que controlen una tensió constant o un corrent constant, o tots dos, utilitzats per carregar una bateria.

Hi ha quatre tipus comuns de controladors de càrrega:

• maniobrar,

• única etapa,

• multietapa,

• pols.

Els controladors de derivació drenen l'excés de corrent a través de la resistència i el generen com a calor. Normalment estan dissenyats per a sistemes petits.

Els controladors d'una sola etapa simplement tallen el corrent a les bateries a una determinada tensió.

Els controladors de bypass i d'una sola etapa són senzills i econòmics, però poden reduir la flexibilitat, reduir els nivells de càrrega i escurçar la vida útil de la bateria.

Els controladors de diversos nivells tenen diversos rangs de voltatge amb diferents configuracions de corrent, el que resulta en un nivell de bateria més alt i una vida útil més llarga.

Finalment, els controladors de polsos proporcionen càrregues polsades que es redueixen quan s'assoleix el valor de tensió establert. A mesura que les bateries es carreguen i es descarreguen, els controladors de càrrega solen regular el corrent per aconseguir una condició òptima de la bateria.

Els controladors de càrrega també proporcionen protecció contra sobrecàrrega i equalització, funcions importants per protegir la durada de la bateria.

L'equalització restaura totes les cèl·lules individuals de la bateria a aproximadament el mateix estat, proporcionant un alt voltatge.

Sovint s'incorporen al controlador una sèrie de funcions addicionals, com ara funcions de monitorització per indicar el rendiment del sistema, compensació de temperatura per garantir una càrrega adequada de la bateria, indicadors de càrrega LED (per exemple, per a alarmes de bateria baixa) i nivell automàtic.

Una altra característica clau dels controladors de càrrega és de vegades la regulació de la tensió de la matriu fotovoltaica per aconseguir el punt de màxima potència (MPP). En aquest cas, els controladors s'anomenen controladors de seguiment de màxima potència o controladors MPPT. Els controladors MPPT poden ser significativament més cars que altres controladors, però es poden pagar per si mateixos optimitzant l'energia generada pel sistema fotovoltaic.

Controladors de càrrega

Els controladors de càrrega són generalment controladors de càrrega que funcionen en mode de control de càrrega. Protegeixen les bateries de la sobre-descàrrega apagant les càrregues quan la tensió de la bateria és massa baixa. També es poden utilitzar per controlar el rendiment del sistema.

Cal tenir en compte que alguns controladors de càrrega poden funcionar com a controladors de càrrega al mateix temps. Depenent del nivell de control del sistema, sovint és desitjable un controlador de càrrega independent.

Controladors de tancament (commutar).

Els controladors d'apagada són en realitat tipus específics de controladors de càrrega i es defineixen com a dispositius d'equip que regulen el procés de càrrega de la bateria desviant l'energia de l'emmagatzematge d'energia a càrregues de CC o CA o a serveis públics interconnectats.

El controlador del transmissor es pot connectar a càrregues de CC o, si s'inclou en un inversor, a circuits de CA.

Sovint es requereix que el controlador de càrrega de seguretat tingui un controlador de càrrega de seguretat per assegurar-se que les bateries no es sobrecarreguen. De fet, quan els dispositius de protecció dels circuits de commutació es disparen manualment o automàticament, els controladors de commutació es tornen inoperants.

Moncef Crarti «Sistemes elèctrics eficients energèticament per a edificis»