Photovoltaik-Controller

In Photovoltaikanlagen werden verschiedene Arten von Reglern eingesetzt, um den Energiefluss in einem Batteriesystem zu regeln. Es gibt drei Haupttypen von Controllern: Lade-, Lade- und Entladecontroller.

Laderegler

Laderegler sind Geräte, die eine konstante Spannung oder einen konstanten Strom oder beides steuern und zum Laden einer Batterie verwendet werden.

Es gibt vier gängige Arten von Ladereglern:

• manövrieren,

• einstufig,

• mehrstufig,

• Impuls.

Shunt-Regler leiten den überschüssigen Strom über den Widerstand ab und erzeugen ihn als Wärme. Sie sind in der Regel für kleine Systeme konzipiert.

Einstufige Regler unterbrechen bei einer bestimmten Spannungseinstellung einfach den Strom zu den Batterien.

Bypass- und einstufige Steuerungen sind einfach und kostengünstig, können jedoch die Flexibilität beeinträchtigen, den Ladezustand verringern und die Batterielebensdauer verkürzen.

Mehrstufige Controller verfügen über mehrere Spannungsbereiche mit unterschiedlichen Stromeinstellungen, was zu einem höheren Batteriestand und einer längeren Batterielebensdauer führt.

Schließlich sorgen Impulsregler für gepulste Ladungen, die bei Erreichen des eingestellten Spannungswerts reduziert werden. Beim Laden und Entladen von Batterien regulieren Laderegler normalerweise den Strom, um einen optimalen Batteriezustand zu erreichen.

Laderegler bieten außerdem einen Überlade- und Ausgleichsschutz, wichtige Funktionen zum Schutz der Batterielebensdauer.

Durch den Ausgleich werden alle einzelnen Zellen der Batterie in etwa auf den gleichen Zustand gebracht und eine hohe Spannung bereitgestellt.

In den Controller sind häufig eine Reihe zusätzlicher Funktionen integriert, darunter Überwachungsfunktionen zur Anzeige der Systemleistung, Temperaturkompensation zur Sicherstellung einer ordnungsgemäßen Batterieladung, LED-Ladeanzeigen (z. B. für Alarme bei niedrigem Batteriestand) und automatische Nivellierung.

Ein weiteres wichtiges Merkmal von Ladereglern ist manchmal die Regelung der PV-Generatorspannung, um den Maximum Power Point (MPP) zu erreichen. In diesem Fall werden die Regler als Maximum-Power-Tracking-Regler oder MPPT-Regler bezeichnet. MPPT-Regler können deutlich teurer sein als andere Regler, können sich aber durch die Optimierung der von der PV-Anlage erzeugten Leistung amortisieren.

Laderegler

Lastregler sind im Allgemeinen Laderegler, die im Lastregelmodus arbeiten. Sie schützen Batterien vor Tiefentladung, indem sie Lasten abschalten, wenn die Batteriespannung zu niedrig wird. Sie können auch zur Überwachung der Systemleistung verwendet werden.

Zu beachten ist, dass einige Laderegler gleichzeitig als Lastregler fungieren können. Abhängig vom Grad der Systemüberwachung ist oft ein separater Lastregler wünschenswert.

Controller herunterfahren (umschalten).

Shutdown-Controller sind eigentlich spezielle Arten von Ladereglern und werden als Geräte definiert, die den Batterieladevorgang regeln, indem sie Strom vom Energiespeicher zu Gleich- oder Wechselstromlasten oder zu angeschlossenen Versorgungsunternehmen umleiten.

Der Sender-Controller kann an Gleichstromlasten oder, falls in einem Wechselrichter enthalten, an Wechselstromkreise angeschlossen werden.

Der Backup-Laderegler muss oft über einen Backup-Laderegler verfügen, um sicherzustellen, dass die Batterien nicht überladen werden. Tatsächlich werden die Schaltregler funktionsunfähig, wenn die Schutzvorrichtungen in den Schaltkreisen manuell oder automatisch ausgelöst werden.

Moncef Crarti «Energieeffiziente Elektrosysteme für Gebäude»