Sterownik solarny MPPT serii MS, 100 A (192 V i 384 V)

·Technologia MPPT, wydajność >99,5 %

·Konfiguracja wysokowydajnych modułów mocy IGBT

·Zastosowanie czterostopniowego trybu ładowania (ładowanie impulsowe, ładowanie wyrównawcze, ładowanie utrzymujące i końcowe ładowanie)

·Sterownik solarny wykorzystuje wysokowydajne 32-bitowe układy scalone z doskonałym projektem zapewniającym odporność na zakłócenia elektromagnetyczne (EMC)

·Sterownik posiada również funkcję kompensacji temperatury oraz funkcję zegara czasu rzeczywistego (RTC)

·Standardowy protokół Modbus do komunikacji RS-485

·Użytkownik może kontrolować ładowanie sterownika za pośrednictwem interfejsu RS-485 lub suchego styku

Wysokonapięciowy mózg dla dużych instalacji fotowoltaicznych

Przejdź przez dział paneli słonecznych w dowolnym dystrybutorze, a półki będą zapełnione kontrolerami ładowania przeznaczonymi dla systemów o napięciu 12, 24 i 48 V. To wystarczające rozwiązanie dla małej chaty lub furgonetki. Jednak przy projektowaniu dużego domu pozasieciowego, odległej stacji telekomunikacyjnej lub stacji pompowej do wody zasilanej energią słoneczną, położonej kilometr od paneli, nie stosuje się banku akumulatorów o napięciu 48 V. Zamiast tego używa się napięcia stałego wynoszącego 192 V lub 384 V. Takie wysokie napięcie pozwala ograniczyć natężenie prądu, stosować stosunkowo cienkie miedziane przewody oraz minimalizować straty mocy. Sterownik solarny MPPT serii MS został zaprojektowany specjalnie do zastosowania w tych wysokonapięciowych i wysokomocowych instalacjach. Jest to wytrzymałym urządzeniem o prądzie znamionowym 100 A, obsługującym protokół Modbus, wykorzystującym przemysłowe tranzystory IGBT oraz maksymalnie wykorzystującym moc generowaną przez panele.

Dlaczego napięcia 192 V i 384 V są uzasadnione

Gdy podwoisz napięcie akumulatora, prąd zmniejsza się o połowę przy tej samej mocy. Oznacza to niższe koszty stosowania grubej i drogiej miedzianej kabli do połączenia paneli z kontrolerem oraz kontrolera z akumulatorami. Oznacza to również mniejsze straty rezystancyjne, które mogą pochłaniać kilka procent codziennego uzysku energii przy długich trasach kablowych. W przypadku obiektu telekomunikacyjnego położonego na wierzchołku wzgórza, gdzie panele są zamontowane przy drodze dojazdowej, albo gospodarstwa rolnego, w którym panele znajdują się na stodole, a akumulatory w budynku pompy oddalonym o sto metrów, zastosowanie szyny DC o napięciu 384 V zamiast 48 V pozwala zaoszczędzić znaczne kwoty na kablach i wykopach pod nie. Seria MS dostępna jest w dwóch wersjach napięciowych – o napięciu znamionowym 192 V lub 384 V – więc wybierasz tę, która odpowiada Twojej konfiguracji łańcucha akumulatorów. To nie jest kompromisowy kontroler próbujący obsługiwać wszystkie napięcia od 12 V w górę; został zaprojektowany specjalnie dla systemów prądu stałego o wyższym napięciu, z odpowiednią izolacją, szybkością przełączania oraz parametrami składowych.

Moduły mocy IGBT: przemysłowa moc, a nie zabawkowe tranzystory MOSFET

Otwórz typowy sterownik ładowania 48 V, a znajdziesz w nim rząd tranzystorów MOSFET odpowiedzialnych za przełączanie. To wystarczające przy niższych napięciach, gdzie głównym wyzwaniem jest prąd. Zastosowanie tego samego rozwiązania przy napięciu 384 V wymusza na tranzystorach MOSFET wykonywanie zadań, dla których nie zostały zaprojektowane — blokowanie wysokich napięć oraz radzenie sobie z obciążeniem termicznym, gdy duży układ paneli słonecznych pracuje z pełną mocą w południe. Seria MS stosuje inne podejście: wykorzystuje wysokowydajne moduły mocy IGBT (tranzystory bipolarnie izolowane bramkowo). IGBT są standardem w napędach silnikowych i falownikach przemysłowych, ponieważ pozwalają jednoczesne obsługiwanie wysokiego napięcia i dużego prądu przy znacznie lepszej stabilności termicznej i niezawodności. W sterowniku ładowania, który będzie umieszczony w gorącym pomieszczeniu technicznym i przez godziny codziennie pracować z pełną mocą, taki wybór oznacza, że stopień mocy nie ulega stopniowemu zużyciu — po prostu nadal działa. Otrzymujesz sprzęt klasy przemysłowej, a nie elektronikę użytkową skalowaną do zastosowań o większej mocy.

Sprawność MPPT powyżej 99,5%: maksymalne wykorzystanie każdej fotonu

Cała idea regulatora MPPT polega na wydobywaniu maksymalnej mocy z paneli słonecznych, nawet gdy słońce przesuwa się po niebie, chmury przesuwają się po niebie, a temperatura paneli gwałtownie rośnie. Seria MS realizuje to z wydajnością śledzenia MPPT przekraczającą 99,5%. W rzeczywistości oznacza to, że Twój system o mocy 10 kW dostarcza do akumulatorów w szczytowym okresie nasłonecznienia prawie całą tę moc – czyli około 10 kW, a nie tylko 9,5 kW. W dużym systemie różnica między regulatorem MPPT o wydajności 99,5% a takim o wydajności 96% może wynosić setki kilowatogodzin rocznie – to energia, za którą zapłaciłeś, instalując panele słoneczne, ale której w przeciwnym razie nie wykorzystasz.

Czterostopniowe ładowanie przedłużające żywotność akumulatorów

Seria MS ładowania odbywa się w czterech wyraźnych etapach: ładowanie głównym prądem (prąd stały), wyrównawcze, utrzymujące i zakończeniowe. Jest to odpowiedni profil dla dużych banków akumulatorów ołowiowo-kwasowych z elektrolitem wolnym, które wymagają okresowego kontrolowanego nadładunku w celu wymieszania elektrolitu i zapobieżenia jego warstwicowaniu. W etapie ładowania głównym prądem dostarczany jest maksymalny prąd, jaki może zapewnić panel słoneczny, aż napięcie osiągnie wartość zadawaną w etapie absorpcji. Następnie etap wyrównawczy utrzymuje wyższe napięcie przez zaprogramowany czas w celu wyrównania napięć poszczególnych ogniw. W etapie utrzymującym napięcie jest obniżane do poziomu konserwacyjnego, który kompensuje samorozładunek bez wywoływania gazowania. Etap zakończeniowy kończy cykl ładowania, gdy akumulator jest w pełni nasycony. Każda z tych wartości zadanych jest regulowana, więc jeśli używasz uszczelnionych akumulatorów AGM, żelowych lub nawet banku litowo-jonowego wyposażonego w własny system zarządzania baterią (BMS), możesz dostosować profil ładowania do danego typu akumulatora. Sterownik nie zakłada, że użytkujesz określonego typu chemii akumulatora.

Czysty sygnał, brak elektrycznych tantr

Wewnątrz znajduje się procesor 32-bitowy, który zarządza działaniem urządzenia, a projekt z uwzględnieniem zgodności elektromagnetycznej (EMC) został opracowany z należytą starannością. Seria MS jest odporna na zakłócenia o wysokiej częstotliwości, jakie mogą wprowadzać duże falowniki i generatory do wspólnych linii prądu stałego. Urządzenie nie generuje również własnych zakłóceń, które mogłyby zakłócać pracę czułej aparatury telekomunikacyjnej lub sprzętu radiowego. W przypadku instalacji w miejscach wyposażonych w łącza mikrofalowe, radiostacje SCADA lub sprzęt pomiarowy, taka czysta praca nie jest luksusem – jest wymogiem.

Kompensacja temperatury oraz zegar czasu rzeczywistego

Chemia akumulatora jest wrażliwa na temperaturę. Seria MS wyposażona jest w wejście czujnika temperatury, które dostosowuje napięcie ładowania w zależności od temperatury akumulatora, dzięki czemu w lecie nie przegrzejesz ogniw, a w zimie nie niedoładujesz ich. Urządzenie posiada również wbudowany zegar czasu rzeczywistego (RTC), który umożliwia rejestrowanie danych i zaplanowanie czynności w oparciu o czas. Możesz przeglądać dane dotyczące dziennej produkcji, identyfikować godziny szczytowego poboru mocy oraz nawet zaplanować ładowanie wyrównawcze na określony dzień tygodnia. Jest to przydatne, gdy chcesz zsynchronizować ładowanie konserwacyjne z pracą agregatu prądotwórczego lub z momentem, w którym obciążenie systemu jest niskie.

Interfejs Modbus i zdalne sterowanie: integracja bez problemów

Seria MS komunikuje się za pomocą protokołu Modbus przez interfejs RS-485. Jest to język uniwersalny stosowany w systemach sterowania przemysłowego, systemach zarządzania budynkami oraz sieciach SCADA. Możesz odczytywać dane w czasie rzeczywistym — napięcie i prąd fotowoltaiczne, napięcie akumulatora i prąd ładowania, temperaturę oraz dzienne wydajności energetyczne — z centralnego kontrolera lub zdalnego terminalu. Poza funkcją monitoringu możesz sterować procesem ładowania za pomocą poleceń wysyłanych przez RS-485 lub za pomocą prostych sygnałów stykowych (dry contact). Chcesz wyłączyć ładowanie zdalnie podczas uruchamiania agregatu prądotwórczego lub uruchomić cykl wyrównawczy z pomieszczenia sterowniczego? Seria MS umożliwia to bez konieczności stosowania oprogramowania własnościowego lub zależności od chmury.

Gdzie należy zastosować serię MS

Ten regulator przeznaczony jest do zadań wymagających dużej mocy, a nie do użytku w weekendowej kabince:

`Duże domy i farmy połączone z siecią off-grid z bankami akumulatorów 192 V lub 384 V oraz dużymi instalacjami paneli fotowoltaicznych

`Zdalne stacje telekomunikacyjne i stacje przekaźnikowe mikrofalowe, gdzie długość kabli jest duża, a spadki napięcia stanowią główny problem

`Rolnicze systemy pomp słonecznych, w których panele są zlokalizowane w dużej odległości od pompy i pomieszczenia z akumulatorami

mikrosieci społecznościowe, w których centralny bank akumulatorów o wysokim napięciu dostarcza energii do wielu falowników

każda instalacja wymagająca niezawodności przemysłowych tranzystorów IGBT, szczegółowej kontroli ładowania oraz integracji z protokołem Modbus

Jeśli korzystasz z systemu 48 V, istnieje wiele mniejszych sterowników, które poradzą sobie z tym zadaniem taniej. Jednak gdy napięcie Twojego akumulatora wzrasta do setek woltów, a moc Twojej instalacji fotowoltaicznej mierzona jest w kilowatach, a nie w watach, sterownik MPPT z serii MS to odpowiednie rozwiązanie. Przekształca on energię słoneczną o wysokim napięciu z praktycznie doskonałą wydajnością, zarządza Twoim bankiem akumulatorów za pomocą prawidłowego czterostopniowego algorytmu ładowania oraz komunikuje się z Twoim systemem monitoringu językiem, który ten system już rozumie. Bez żadnych adapterów, bez niestandardowych rozwiązań i bez zakładek na szczęście.