Regolatore solare MPPT della serie MS, 100 A (192 V e 384 V)

·Tecnologia MPPT, efficienza >99,5%

·Configurazione di moduli di potenza IGBT ad alte prestazioni

·Utilizzo di una modalità di carica a quattro fasi (carica in discesa, carica di equalizzazione, carica di galleggiamento e carica di terminazione)

·Il regolatore solare utilizza chip da 32 bit ad alte prestazioni con un'eccellente progettazione EMC

·Il regolatore dispone inoltre della funzione di compensazione della temperatura e della funzione di orologio reale RTC

·Protocollo Modbus standard per la comunicazione RS-485

·L'utente può controllare la ricarica del regolatore tramite RS485 o contatto a secco

Il cervello ad alta tensione per grandi impianti fotovoltaici

Percorrendo il reparto solare di qualsiasi distributore, gli scaffali sono pieni di regolatori di carica per sistemi a 12, 24 e 48 volt. Questo va bene per una capanna o un furgone. Ma quando si progetta una grande abitazione fuori rete, una torre remota per telecomunicazioni o una stazione di pompaggio idrico solare situata a un chilometro dai pannelli, non si utilizza un banco batterie da 48 volt. Si utilizzano invece 192 o 384 volt in corrente continua. Questo permette di mantenere le correnti basse, i cavi in rame ragionevolmente sottili e le perdite di potenza al minimo. Il regolatore solare MPPT della serie MS è stato progettato specificamente per questi impianti ad alta tensione e alta potenza. Si tratta di un robusto regolatore da 100 A compatibile con Modbus, dotato di IGBT industriali e in grado di far sì che i pannelli solari eroghino quasi ogni watt disponibile.

Perché 192 volt e 384 volt hanno senso

Quando raddoppiate la tensione della batteria, dimezzate la corrente per la stessa potenza. Ciò significa che spendete meno in cavi di rame spessi e costosi per collegare il vostro impianto al regolatore e il regolatore alle batterie. Significa inoltre minori perdite resistive, che possono assorbire diversi punti percentuali del vostro raccolto giornaliero su tratti di cavo particolarmente lunghi. Per un sito telecomunicazioni su una cima collinare con i pannelli installati lungo la strada di accesso, oppure per un’azienda agricola con i pannelli sul tetto del fienile e le batterie collocate in un capannone per le pompe a cento metri di distanza, l’adozione di un bus CC da 384 V invece che da 48 V può farvi risparmiare una piccola fortuna in cavi e scavi. La serie MS è disponibile in due versioni di tensione: nominale da 192 V o nominale da 384 V, quindi scegliete quella compatibile con la vostra stringa di batterie. Non si tratta di un regolatore compromissorio progettato per coprire ogni possibile tensione, da 12 V in su; è invece un prodotto concepito appositamente per sistemi CC ad alta tensione, con isolamento, velocità di commutazione e valori nominali dei componenti adeguati.

Moduli di potenza IGBT: potenza industriale, non MOSFET da giocattolo

Apri un tipico regolatore di carica da 48 V e troverai una fila di MOSFET che eseguono la commutazione. Questo funziona bene a tensioni più basse, dove la corrente rappresenta la principale sfida. Porta lo stesso progetto a 384 V e inizierai a richiedere ai MOSFET prestazioni per le quali non sono stati progettati: bloccare alte tensioni e gestire lo stress termico quando un grande campo fotovoltaico opera a pieno regime a mezzogiorno. La serie MS adotta un approccio diverso: utilizza moduli di potenza IGBT (Transistor Bipolari a Gate Isolato) ad alte prestazioni. Gli IGBT sono lo standard nei variatori di velocità per motori e negli inverter industriali perché gestiscono contemporaneamente alta tensione e alta corrente con una stabilità termica e un'affidabilità molto superiori. In un regolatore di carica destinato a essere installato in una stanza calda per l’equipaggiamento e a funzionare a pieno carico per ore ogni giorno, questa scelta significa che lo stadio di potenza non si degrada gradualmente; semplicemente continua a funzionare. Otterrai un hardware di livello industriale, non un’elettronica di consumo semplicemente ridimensionata.

Efficienza MPPT superiore al 99,5%: sfruttare ogni singolo fotone

L'obiettivo principale di un regolatore MPPT è estrarre la massima potenza possibile dal tuo impianto fotovoltaico, anche mentre il Sole si sposta, le nuvole attraversano il cielo e la temperatura dei pannelli aumenta. La serie MS raggiunge tale obiettivo con un’efficienza di tracciamento MPPT superiore al 99,5%. Nella pratica, ciò significa che il tuo impianto da 10 kW fornisce effettivamente quasi 10 kW alle batterie durante il picco di irraggiamento solare, anziché 9,5 kW. In un sistema di grandi dimensioni, la differenza tra un regolatore MPPT al 99,5% e uno al 96% può ammontare a centinaia di chilowattora all’anno: energia che hai pagato con i tuoi pannelli e che altrimenti rimarrebbe inutilizzata.

Ricarica in quattro fasi per prolungare la vita delle batterie

La serie MS carica in quattro fasi distinte: bulk (corrente costante), equalizzazione, float e terminazione. Questo è il profilo corretto per grandi batterie al piombo-acido allagata, che necessitano periodicamente di una sovracarica controllata per agitare l'elettrolito e prevenire la stratificazione. Nella fase bulk viene immessa tutta la corrente che l’impianto fotovoltaico può fornire fino a quando la tensione non raggiunge il valore impostato per la fase di assorbimento. Successivamente, l’equalizzazione mantiene una tensione più elevata per un tempo programmato, al fine di bilanciare le celle. La fase float riduce la tensione a un livello di mantenimento che compensa l’auto-scarica senza provocare gassificazione. La terminazione conclude il ciclo quando la batteria è completamente saturata. Ognuno di questi valori di riferimento è regolabile, quindi se si utilizzano batterie sigillate AGM, gel o persino batterie litio con proprio sistema di gestione della batteria (BMS), è possibile personalizzare il profilo di carica di conseguenza. Il regolatore non presuppone l’utilizzo di una particolare chimica della batteria.

Segnale pulito, nessun capriccio elettrico

All'interno, un processore a 32 bit gestisce il sistema e la progettazione per la compatibilità elettromagnetica (EMC) è stata affrontata con serietà. La serie MS resiste al tipo di rumore ad alta frequenza che grandi inverter e generatori possono immettere sulle linee CC condivise. Inoltre, non genera interferenze proprie che potrebbero disturbare apparecchiature telecom sensibili o dispositivi radio. Se si installa questo prodotto in un sito dotato di collegamenti a microonde, radio SCADA o strumentazione, tale funzionamento pulito non è un lusso, ma un requisito.

Compensazione della temperatura e orologio in tempo reale

La chimica della batteria è sensibile alla temperatura. La serie MS include un ingresso per sensore di temperatura che regola la tensione di carica in base alla temperatura della batteria, evitando così di surriscaldare le celle in estate o di caricarle insufficientemente in inverno. Dispone inoltre di un orologio in tempo reale (RTC) integrato, che consente la registrazione e la programmazione basate sull’orario. È possibile visualizzare i dati giornalieri di produzione, identificare gli orari di potenza massima e persino programmare cariche di equalizzazione per un determinato giorno della settimana. Ciò risulta particolarmente utile quando si desidera sincronizzare la ricarica di manutenzione con l’avvio di un gruppo elettrogeno o con un momento in cui i carichi sono ridotti.

Modbus e controllo remoto: integrazione senza complicazioni

La serie MS parla il protocollo Modbus su RS-485. Si tratta del linguaggio universale dei sistemi di controllo industriale, dei sistemi di gestione degli edifici e delle reti SCADA. È possibile leggere dati in tempo reale — tensione e corrente del fotovoltaico, tensione della batteria e corrente di carica, temperatura, energia giornaliera prodotta — da un controller centrale o da un terminale remoto. Oltre al monitoraggio, è possibile controllare la ricarica tramite comandi RS-485 o mediante semplici segnali di contatto a secco. Desideri disattivare da remoto la ricarica durante l’avviamento del gruppo elettrogeno o attivare un ciclo di equalizzazione dalla sala di controllo? La serie MS consente di farlo senza alcun software proprietario o dipendenza dal cloud.

Dove appartiene la serie MS

Questo controller è destinato a carichi gravosi, non a una cabina per il weekend:

`Case e ranch fuori rete di grandi dimensioni con banchi di batterie da 192 V o 384 V e impianti fotovoltaici di grandi dimensioni

`Stazioni radio telecom remote e stazioni di ripetizione microonde, dove le lunghezze dei cavi sono elevate e la caduta di tensione rappresenta un problema critico

`Sistemi agricoli di pompaggio solare con pannelli installati lontano dalla pompa e dal locale batterie

microgrid comunitarie in cui un banco di batterie ad alta tensione centrale distribuisce energia a più inverter

qualsiasi installazione che richieda l'affidabilità industriale degli IGBT, il controllo granulare della carica e l'integrazione Modbus

Se si utilizza un sistema a 48 V, esistono numerosi regolatori più piccoli in grado di svolgere il compito a un costo inferiore. Tuttavia, quando la tensione della batteria sale a centinaia di volt e il campo fotovoltaico è misurato in chilowatt anziché in watt, il regolatore solare MPPT della serie MS è lo strumento adatto. Converte l'energia solare ad alta tensione con un'efficienza quasi perfetta, gestisce il banco di batterie mediante un appropriato algoritmo a quattro fasi e comunica con il sistema di monitoraggio utilizzando un linguaggio già supportato. Niente adattatori, niente soluzioni artigianali, niente speranze.