1. No category

LATAUSSÄÄTIMET
Aurinkosähköjärjestelmien yhteydessä käytettävien
lyijyakkujen varaustila muuttuu akun napajännittteseen
verrannollisesti (ks. kohta: akut). Tämän päivän (lähes)
kaikki kaupalliset aurinkopaneelit tuottavat ja antavat
paneelista korkean lähtöjännitteen, jonka vuoksi akun
tullessa täyteen ja napajännitteen noustessa yli 14,5
voltin, akku alkaa kiehua ja luovuttamaan ulkoilmaan
räjähdysherkkää vetykaasua.
Tämän vuoksi on tärkeätä, että latausta rajoitetaan
erillisellä säätimellä akun tullessa täyteen.
Lataussäätimiä voidaan katsoa olevan kolme erilaista
päätyyppiä riippuen siitä miten akkua ladataan sen
tullessa täyteen sekä mikä on lataussäätimen kokonaishyötysuhde ottaen huomioon lataussäätimen oma
energiankulutus.
Esimerkki eri lataussäätimien omasta virrankulutuksesta
älykäät
säätimet
NExT -16
Kuormat
kytkettyinä
NExT -20
relepohjainen
säädin
Perinteiset
6,6 Ah
7,9 Ah
18 Ah
Kuormat
kytkettyinä
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Säätimien oma virran kulutus ampeeritunteina (Ah) yhden kuukauden aikana
19 /Ah
1. Latausreleperiaatteella toimivat säätimet
Nämä säätimet toimivat ikäänkuin "termostaatti"-periaatteella, jolloin akun tullessa täyteen, säätimen latausrele
vetää ja siinä oleva kosketin irroittaa latauspiirin (aurinkopaneelin) galvaanisesti akusta.
Tällaisen säätimen hyvänä puolena on yleensä erittäin
yksinkertainen rakenne ja laite on usein hankintahinnaltaan erittäin edullinen.
Toisaalta laitteen huonona puolena on pidettävä myös
tätä liiankin yksinkertaista rakennetta, jolloin suuret
lämpötilan vaihtelut sekä erityisesti ikääntyneeseen akkuun
liittyvät seikat rajoittavat näiden säätimien käytettävyyttä
merkittävästi. (ks. seuraavat kohdat). Säätimen ns.
analogiaelektroniikalla toteutettuja toimintoja on
kuitenkin voitu selkeästi parantaa laadukkaampien
sähköisten komponenttien valinnalla sekä lisäämällä
niihin uusia ominaisuuksia (kuten esimerkiksi lämpötilakompensaatio, jolla latausjännitteen taso seuraa
akun lämpötilaa jne). Perussäätimiä ei kuitenkaan
suositella ikääntyneiden tai ympärivuotisessa käytössä
olevien akkujen lataamiseen.
2. Älykkäät hakkurisäätimet
Näiden säätimien toimintaa ohjaa yleensä oma prosessori,
joka valvoo akun napajännitteen muuttumista ja estää
siis akun ylilataantumisen tehokaasti. Säätimestä on usein
luettavissa myös lukuarvona esimerkiksi jäljellä olevan
energia- eli- Ah-määrän, jonka akku vielä pystyy antamaan
kulutuspisteille sekä laite toimii myös syväpurkaussuojana
estäen akun täydellisen tyhjenemisen virhetilanteessa.
Tietyillä hakkuriperiaatteella toimivilla säätimillä on
mahdollisuus myös nostaa latausvirran määrää hetkellisesti ns. shunttaamalla silloin kun akun varaustila on
alhaalla ja paneelin kennojännite on korkealla.
3. Älykkäät PWM-säätimet
Näiden säätimien lataustoimintaa hoidetaan myös mikroprosessorin avulla, jossa laitteen älykkäällä pulssileveysmodulaatiolla (PWM) saavutetaan lataustuloksen
kannalta muutamia merkittäviä etuja:
Akun tullessa täyteen, latausta ei kokonaan lopeteta (kuten
tapahtuu latausrele-periaatteella toimivissa säätimissä),
vaan latausta jatketaan edelleen koko ajan "kelluttamalla"
akkuun pulssitetaan jatkuvasti latausvirtaa, jolloin varsinkin ikääntynyt (hieman sulfisoitunut) akku varautuu.
PWM-säätimellä saadaan siis selkeästi latausreleperiaatteella
toimivaa säädintä parempi lataustulos.
7
Laitteen etuna voidaan pitää edelleen erittäin pientä
omaa virrankulutusta sekä täysin elektronista toimintaa
(ei sisällä siis "napsuvia" releitä). PWM-säätimiä
suositellaan erikoisesti isoihin järjestelmiin ja yli vuoden
käytössä olleiden akkujen lataamiseen.
PWM-säätimiä on saatavana myös numeronäytöllisinä esim. NExT 20 sekä niiden perusominaisuuksiin
sisältyy myös aina syväpurkaussuojatoiminta, joka
estää akun täydellisen syväpurkautumisen virhetilanteessa.