Placas PCB rápidas e resistor de cerâmica para controlador de carga
Um aspecto muito importante de qualquer sistema doméstico de energia renovável é o controlador de carga. Os controladores de carga são conectados em um sistema de turbina eólica entre a fonte de geração de energia (como uma turbina eólica ou um painel solar) e o sistema de armazenamento de eletricidade, geralmente uma bateria química, como baterias de íon de lítio. O controlador de carregamento monitora e controla os níveis de tensão da eletricidade que flui para a bateria para garantir que a bateria não esteja sobrecarregada. No caso de geração de eletricidade em excesso, a carga é dissipada através de um componente de descarga, como um elemento de aquecimento ou um resistor elétrico. Em suma, este dispositivo garante que a eletricidade gerada seja gerenciada de forma eficaz, eficiente e segura e evita que suas turbinas eólicas danifiquem seus sistemas de armazenamento de bateria.
Tipos de controladores de carga
Existem alguns tipos diferentes de controladores de carga comumente usados em ambientes domésticos, cada um com suas próprias vantagens e desvantagens:
Controlador Shunt: Este é o tipo mais básico de controlador. O controlador é ligado quando as baterias podem ser carregadas e desligado quando as baterias estão cheias. A simplicidade deste dispositivo o torna a opção mais barata, mas ao custo do sistema ser muito ineficiente.
Regulador de Série: Esses dispositivos são semelhantes em conceito aos Controladores Shunt. Os controladores Series Regulator desviam a energia por diferentes caminhos para obter resultados elétricos diferentes, dependendo do estado das baterias. Isso é mais comumente usado em grandes painéis solares, pois é um método barato de controlar a tensão da bateria com melhor eficiência do que os controladores de derivação.
Modulação de largura de pulso: os controladores de carga de modulação de largura de pulso monitoram constantemente os níveis de energia das baterias no sistema e permitem a carga necessária, com diferentes modos, dependendo de quão cheias as baterias estão. Esses sistemas geralmente são bastante eficientes e relativamente baratos, por isso são uma opção popular para os proprietários que instalam um pequeno painel solar em sua propriedade.
Maximum Power Point Tracking: Este tipo de controlador de carga gerencia a tensão e a corrente do fluxo elétrico para garantir que a geração e o armazenamento de energia sejam otimizados. Ao otimizar a energia, este controlador de carga pode aumentar significativamente a produtividade do painel solar. Tal como acontece com os outros tipos acima, este tipo de controlador de carga é mais adequado para painéis solares devido à sua produção de energia CC de tensão suave.
Carga de desvio: Este tipo de controlador de carga desvia o excesso de energia para um componente de dissipação elétrica, como um resistor, para evitar que a energia sobrecarregue e danifique as baterias. Este tipo de controlador de carga é popular em controladores de carga de turbinas eólicas devido à natureza suprarática da tensão gerada pelas turbinas eólicas como resultado de velocidades de vento inconsistentes. Por esse motivo, a TESUP opta por usar um sistema de carga de desvio para produzir seus controladores de carga.
Controladores de carga solar e eólica
Certos tipos de controladores de carga são mais adequados para geradores de energia solar ou eólica. Os painéis solares geram uma tensão CC suave que pode ser gerenciada com eficiência por um controlador de carga calibrado para operar dentro de uma pequena faixa, pois a geração de energia dos painéis solares é previsível. As turbinas eólicas giram quando o vento as empurra e, como resultado, podem gerar energia em uma ampla gama de voltagens, dependendo das condições climáticas. Os controladores de carga de turbinas eólicas, portanto, devem ser capazes de operar em uma ampla faixa de tensões para incorporar tensões de pico resultantes de fortes rajadas de vento.
Os controladores de carga de turbinas eólicas também exigem um sistema de frenagem de segurança para impedir que a turbina eólica gire muito rapidamente e cause danos a si mesma e ao seu entorno. Isso é obtido nas turbinas TESUP por meio do sistema de carga de desvio e adiciona uma camada extra de segurança à turbina. A opção mais eficiente para escolher um controlador de carga para um sistema de geração de energia doméstica com múltiplas fontes renováveis, como eólica e solar, geralmente é usar controladores de carga individuais para cada gerador de energia renovável. É ineficiente para um único controlador de carga lidar com ambas as entradas, pois os diferentes geradores produzem energia em diferentes faixas de tensão.
Atualizações no controlador de carregamento TESUP
É uma das principais prioridades da TESUP desenvolver controladores de carga seguros e eficazes, comprometendo-se com a constante inovação e desenvolvimento dos produtos TESUP. Ao buscar esse tipo de inovação, um engenheiro da TESUP detectou uma potencial melhoria nos controladores de carga existentes. O componente elétrico anteriormente mencionado responsável pela carga 'dump' pode ser
melhorou! O componente existente contava com um resistor baseado em fio para dissipar a eletricidade: uma bobina de fio através da qual a corrente elétrica é passada, aquecendo o fio e dissipando a eletricidade.
Infelizmente, quando o fio aqueceu significativamente sob descarga contínua de eletricidade, o fio tinha o potencial de perder sua integridade estrutural e começar a ceder e deformar. Como o fio estava energizado com eletricidade, qualquer contato com outros componentes metálicos poderia causar um risco de segurança. A flacidez pode fazer com que os fios entrem em contato com outros resistores de “despejo” ou potencialmente com a caixa do controlador de carregamento, fazendo com que a eletricidade flua para as áreas erradas e desenvolva um risco de segurança. Este é compreensivelmente um problema que pode ser resolvido para tornar os controladores de carga TESUP ainda melhores e mais eficazes!
Para melhorar o sistema do controlador de carga, em vez do resistor de fio, foi implementado um resistor de núcleo cerâmico. Os materiais cerâmicos têm a vantagem de ter uma resistência muito boa em condições quentes. Isso significa que sob condições de alta temperatura o material não se deformará ou se moverá. A implementação de um núcleo de material cerâmico com o fio do resistor enrolado ao redor do núcleo cria um resistor cerâmico e permite uma operação mais segura. Com o núcleo cerâmico no lugar, o fio não pode mais ceder ou deformar, de modo que o fio fica exatamente onde é esperado.
A proteção do sistema elétrico geral contra sobrecarga é um dos recursos mais importantes que um controlador de carga oferece. Esta é outra área em que os engenheiros da TESUP colocaram seu foco para garantir que o sistema mais consciente da segurança seja usado. Placas de circuito impresso altamente desenvolvidas ou 'PCBs' são usadas em controladores de carga TESUP para garantir uma operação eficiente e segura. Esses PCBs fornecem caminhos elétricos claramente definidos que permitem a transmissão adequada de eletricidade através do sistema. A cada iteração do controlador de carregamento TESUP, a mais nova tecnologia em sistemas PCB é integrada, garantindo um dispositivo seguro e eficiente.
Dê uma olhada na linha de produção do controlador de carregamento TESUP em constante desenvolvimento para ver alguns dos funcionamentos internos de um controlador de carregamento TESUP e veja alguns dos PCBs que podem estar entrando em um controlador de carregamento chegando até você!
Você pode realmente ver a dedicação da TESUP à inovação e melhoria através de suas ações, em vez de apenas palavras. A TESUP procura continuar a melhorar seus produtos todos os dias para tornar o mundo mais seguro e eficiente.