Bộ sạc mặt trời không thể ra lệnh một dòng không đổi – mặt trời ra lệnh. Mây, góc mặt trời và nhiệt độ tấm pin làm công suất đầu vào thay đổi từng phút, vì vậy sạc NiMH ngoài lưới đối mặt một vấn đề mà bộ sạc tường không bao giờ gặp: hoàn tất một lần sạc đúng, có thể kết thúc khi dòng sạc gián đoạn và phần lớn nằm ngoài tầm kiểm soát của bộ điều khiển. Bài viết này xem xét cách các bộ sạc NiMH mặt trời dung hòa việc dõi điểm công suất cực đại với yêu cầu sạc của cell, cách sạc điều chế độ rộng xung và sạc xung tự nhiên ánh xạ lên đầu vào gián đoạn, và – quan trọng – cách các tiêu chí kết thúc như -ΔV phải được sửa đổi để vẫn hợp lệ khi bản thân dòng liên tục thay đổi. Nó cũng giải thích vì sao sự bền bỉ và khả năng chịu trạng thái một phần của NiMH khiến nó rất phù hợp cho các hệ thống nguồn ở xa, ít bảo trì.
Đầu ra của một tấm pin bám theo bức xạ với các bậc nhọn ở rìa mây và các đường cong chậm theo ngày; kết nối trực tiếp lãng phí năng lượng bất cứ khi nào tấm pin ở ngoài điểm công suất cực đại của nó và cũng có thể cấp các dòng dao động từ gần bằng không đến vượt quá mức an toàn của cell. Do đó một khâu công suất giữa tấm pin và cell thực hiện đồng thời hai việc: dõi điểm công suất cực đại của tấm pin (MPPT) để thu năng lượng, và định dạng công suất kết quả thành dòng sạc mà cell có thể chấp nhận an toàn.
Các dự án đại học về bộ sạc NiMH mặt trời (ví dụ công trình của Northeastern về bộ sạc NiMH mặt trời dõi đỉnh) minh họa kiến trúc: một khâu DC-DC với điều khiển MPPT cấp cho một cấu hình sạc được quản lý, với logic rõ ràng cho những thời điểm công suất sẵn có không đủ cho dòng sạc mong muốn.
Khi công suất mặt trời trung bình dưới dòng không đổi mục tiêu, PWM tự nhiên giao charge theo xung – dòng bật khi bộ chuyển đổi chạy, tắt khi năng lượng đầu vào không đủ – thuận tiện khớp với các lợi ích sạc xung của Bài 13: các khoảng nghỉ làm giãn các gradient và tái hợp, và cell không bao giờ thấy nhiều dòng trung bình hơn mức mặt trời cấp. Các thiết kế bộ sạc NiMH mặt trời PWM/PMM được báo cáo khai thác chính sự tương đương này, coi đầu vào mặt trời gián đoạn như một cấu hình xung vốn có.
Bộ điều khiển vẫn nên giới hạn dòng đỉnh trong giới hạn mức của cell và tránh tiếng lách cách bật/tắt nhanh gây rối cho việc kết thúc, dùng một tụ đầu vào hoặc bộ đệm năng lượng để làm mượt các quá độ gây nhiễu nhất.
Phương pháp -ΔV giả định dòng ổn định (Bài 6): một bậc dòng làm dịch chuyển điện áp theo điện trở và có thể bị nhầm là đỉnh. Do đó các bộ sạc mặt trời phải làm cho việc kết thúc nhạy với dòng – giữ hoặc đặt lại thanh ghi đỉnh điện áp khi |dV/dt| trùng với một thay đổi dòng, chỉ so sánh điện áp trong các dải dòng tương đương, và dựa vào dT/dt, charge tích lũy và các bộ hẹn giờ vẫn hợp lệ bất chấp biến động đầu vào. Đây là tinh tế điều khiển cốt lõi phân biệt bộ sạc NiMH mặt trời với bộ sạc tường.
Vì ngày mặt trời kết thúc, một giới hạn dựa trên bộ hẹn giờ và thông lượng sạc đặc biệt quan trọng: charge chấp nhận trong ngày được tích phân với hiệu suất (Bài 16), và việc hoàn thành có thể kéo dài nhiều ngày, đòi hỏi một ước lượng trạng thái sạc sống sót qua các lần nghỉ dài và tự xả.
NiMH chịu được vận hành trạng thái một phần và sạc quá mức thỉnh thoảng thông qua tái hợp, không có yêu cầu kẹp điện áp nghiêm ngặt của lithium (Bài 15 – hữu ích khi không có nguồn điều khiển chính xác), cung cấp tuổi thọ chu kỳ tốt dưới chu kỳ nông và vận hành biên độ nhiệt rộng, và tránh các lo ngại rủi ro hỏa hoạn tại các địa điểm xa, không người trông. Những đặc điểm này khiến nó là lựa chọn thực dụng cho cảm biến ở xa, biển hiệu, phao và nguồn nông thôn, nơi các chuyến bảo trì tốn kém và công suất đầu vào vốn không đều.
Đánh đổi là mật độ năng lượng và cần định cỡ tấm pin sao cho thu hoạch trung bình vượt tự xả cộng tải qua cửa sổ mặt trời mùa xấu nhất; điện tử sạc cũng phải ngăn sạc quá mức dài, không kết thúc vào những ngày cell đã đầy mà mặt trời vẫn tiếp tục cấp.
Một thiết kế vững chắc phân lớp: MPPT đầu vào, giới hạn dòng sạc và định dạng xung, kết thúc nhạy dòng với thanh ghi đỉnh được giữ, bảo vệ dT/dt và nhiệt độ tuyệt đối, hạch toán charge tích hợp qua các ngày, và trạng thái «đầy -> duy trì» loại bỏ hoặc chuyển hướng lượng thu hoạch dư sau khi sạc xong thay vì ép tái hợp. Hình đầu tiên chồng đầu vào mặt trời biến thiên với dòng cell xung kết quả; hình thứ hai trình tự logic kết thúc nhạy dòng.
Xác nhận dùng các bộ mô phỏng cấu hình mặt trời (chuỗi thời gian bức xạ) để chứng minh việc kết thúc vẫn đúng qua các bậc mây và không có quá độ đầu vào tạo ra một lần cắt sạc đầy sai hoặc sạc quá mức không giới hạn.
Weijiang cung cấp các loại NiMH biên nhiệt rộng, bền chu kỳ phù hợp với chu kỳ nông, gián đoạn, và cung cấp dữ liệu chấp nhận sạc và tự xả để định cỡ tấm pin và pin trong các thiết kế ngoài lưới. Ứng dụng tiếp theo giải quyết yêu cầu độ tin cậy ngược lại – các hệ thống y tế và dự phòng, nơi việc sạc phải đảm bảo sự sẵn sàng, thường thông qua các chế độ nổi và chờ.
Weijiang Power thiết kế và sản xuất cell niken-kim loại hydrua, các pack được ghép nối và cấu hình sẵn sàng sạc cho khách hàng tiêu dùng, công nghiệp, y tế và di động, và hỗ trợ đối tác với hướng dẫn về giao thức sạc, tệp hiệu năng IEC 61951-2, bằng chứng an toàn IEC 62133-1 và đồng kiểm chứng bộ sạc. Hãy chia sẻ định dạng cell, dòng sạc, dải nhiệt và mục tiêu số chu kỳ, và các kỹ sư của chúng tôi sẽ chỉ định tổ hợp cell-và-sạc bảo vệ cả thời gian chạy lẫn tuổi thọ. Hãy xem dòng sản phẩm trên trang sản phẩm.
