เครื่องชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ไม่สามารถกำหนดกระแสคงที่ได้ – ดวงอาทิตย์เป็นผู้กำหนด เมฆ มุมดวงอาทิตย์ และอุณหภูมิแผงทำให้กำลังอินพุตเปลี่ยนแปลงทุกนาที ดังนั้นการชาร์จ NiMH นอกกริดจึงเผชิญปัญหาที่เครื่องชาร์จแบบเสียบผนังไม่เคยพบ: การทำการชาร์จที่ถูกต้องและสิ้นสุดได้ให้เสร็จสิ้น เมื่อกระแสชาร์จขาดตอนและส่วนใหญ่อยู่นอกเหนือการควบคุมของคอนโทรลเลอร์ บทความนี้ตรวจสอบว่าเครื่องชาร์จ NiMH พลังงานแสงอาทิตย์ปรับการติดตามจุดกำลังสูงสุดให้สอดคล้องกับข้อกำหนดการชาร์จเซลล์อย่างไร, การชาร์จมอดูเลตความกว้างพัลส์และการชาร์จพัลส์แมปไปยังอินพุตขาดตอนตามธรรมชาติอย่างไร, และ – อย่างสำคัญ – เกณฑ์การสิ้นสุดเช่น -ΔV ต้องได้รับการแก้ไขอย่างไรเพื่อคงความถูกต้องเมื่อกระแสเองเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา มันยังอธิบายว่าทำไมความทนทานและความทนต่อสถานะบางส่วนของ NiMH จึงทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับระบบกำลังไฟระยะไกลที่บำรุงรักษาน้อย
เอาต์พุตของแผงทำตามความเข้มแสงด้วยขั้นบันไดคมที่ขอบเมฆและเส้นโค้งประจำวันที่ช้า; การเชื่อมต่อโดยตรงผลาญพลังงานทุกครั้งที่แผงอยู่นอกจุดกำลังสูงสุด และยังอาจส่งกระแสที่แกว่งจากเกือบศูนย์ไปเกินอัตราปลอดภัยของเซลล์ ดังนั้นสเตจกำลังระหว่างแผงกับเซลล์จึงทำงานสองอย่างพร้อมกัน: ติดตามจุดกำลังสูงสุดของแผง (MPPT) เพื่อเก็บเกี่ยวพลังงาน, และปั้นกำลังที่ได้ให้เป็นกระแสชาร์จที่เซลล์ยอมรับได้อย่างปลอดภัย
โปรเจกต์มหาวิทยาลัยด้านเครื่องชาร์จ NiMH พลังงานแสงอาทิตย์ (เช่น งานของ Northeastern เกี่ยวกับเครื่องชาร์จ NiMH แสงอาทิตย์แบบติดตามยอด) แสดงให้เห็นสถาปัตยกรรม: สเตจ DC-DC ที่มีการควบคุม MPPT ป้อนโปรไฟล์การชาร์จที่จัดการแล้ว โดยมีลอจิกชัดเจนสำหรับช่วงเวลาที่กำลังที่มีไม่เพียงพอสำหรับกระแสชาร์จที่ต้องการ
เมื่อกำลังแสงอาทิตย์เฉลี่ยต่ำกว่ากระแสคงที่เป้าหมาย PWM จะส่งมอบประจุเป็นพัลส์ตามธรรมชาติ – กระแสเปิดเมื่อคอนเวอร์เตอร์ทำงาน ปิดเมื่อพลังงานอินพุตไม่เพียงพอ – ซึ่งสอดคล้องอย่างสะดวกกับประโยชน์ของการชาร์จพัลส์ในบทความ 13: ช่วงพักคลายเกรเดียนต์และการรวมตัวใหม่, และเซลล์ไม่เคยได้รับกระแสเฉลี่ยมากไปกว่าที่ดวงอาทิตย์ให้ การออกแบบเครื่องชาร์จ NiMH แสงอาทิตย์ PWM/PMM ที่มีรายงานใช้ประโยชน์จากความเทียบเท่านี้พอดี โดยถือว่าอินพุตแสงอาทิตย์ที่ขาดตอนเป็นโปรไฟล์พัลส์โดยธรรมชาติ
คอนโทรลเลอร์ควรจำกัดกระแสยอดให้อยู่ในขีดจำกัดอัตราของเซลล์ และหลีกเลี่ยงการเปิด/ปิดถี่ ๆ ที่ทำให้การสิ้นสุดสับสน โดยใช้ตัวเก็บประจุอินพุตหรือบัฟเฟอร์พลังงานเพื่อทำให้สภาวะชั่วครู่ที่รบกวนมากที่สุดเรียบลง
วิธี -ΔV ตั้งสมมติฐานว่ากระแสคงที่ (บทความ 6): ขั้นบันไดกระแสเลื่อนแรงดันทางความต้านทานและอาจถูกเข้าใจผิดว่าเป็นยอด ดังนั้นเครื่องชาร์จแสงอาทิตย์ต้องทำให้การสิ้นสุดตระหนักถึงกระแส – คงไว้หรือรีเซ็ตรีจิสเตอร์ยอดแรงดันเมื่อ |dV/dt| เกิดขึ้นพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงกระแส, เปรียบเทียบแรงดันเฉพาะภายในแถบกระแสที่เปรียบเทียบได้, และอาศัย dT/dt, ประจุสะสม และตัวจับเวลาที่ยังคงถูกต้องแม้อินพุตจะผันผวน นี่คือความละเอียดอ่อนด้านการควบคุมหลักที่แยกเครื่องชาร์จ NiMH แสงอาทิตย์ออกจากแบบเสียบผนัง
เนื่องจากวันแสงอาทิตย์สิ้นสุดลง ขอบเขตตามตัวจับเวลาและปริมาณประจุจึงสำคัญเป็นพิเศษ: ประจุที่ยอมรับในแต่ละวันถูกรวมเข้าด้วยประสิทธิภาพ (บทความ 16), และการทำให้เสร็จอาจกินเวลาหลายวัน จำเป็นต้องมีการประเมินสถานะประจุที่คงอยู่ได้ตลอดการพักยาวและการคายประจุเอง
NiMH ทนต่อการทำงานสถานะบางส่วนและการชาร์จเกินเป็นครั้งคราวผ่านการรวมตัวใหม่, ไม่มีข้อกำหนดการหนีบแรงดันที่เข้มงวดของลิเธียม (บทความ 15 – มีประโยชน์เมื่อไม่มีกำลังควบคุมที่แม่นยำ), ให้อายุวัฏจักรที่ดีภายใต้การใช้วัฏจักรตื้นและการทำงานช่วงอุณหภูมิกว้าง, และหลีกเลี่ยงความกังวลเรื่องความเสี่ยงไฟไหม้ในตำแหน่งห่างไกลไร้คนดูแล ลักษณะเหล่านี้ทำให้เป็นทางเลือกเชิงปฏิบัติสำหรับเซ็นเซอร์ระยะไกล ป้าย ทุ่น และกำลังไฟชนบท โดยที่การเข้าบำรุงรักษามีต้นทุนสูงและกำลังอินพุตไม่สม่ำเสมอโดยธรรมชาติ
สิ่งที่แลกมาคือความหนาแน่นพลังงานและความจำเป็นต้องเลือกขนาดแผงให้การเก็บเกี่ยวเฉลี่ยมากกว่าการคายเองรวมภาระตลอดช่วงแสงอาทิตย์ของฤดูที่แย่ที่สุด; อิเล็กทรอนิกส์ชาร์จต้องป้องกันการชาร์จเกินยาวนานที่ไม่สิ้นสุดในวันที่เซลล์เต็มแล้วแต่ดวงอาทิตย์ยังคงให้พลังงาน
การออกแบบที่ทนทานแบ่งชั้น: MPPT อินพุต, การจำกัดกระแสชาร์จและการปั้นพัลส์, การสิ้นสุดที่ตระหนักกระแสพร้อมรีจิสเตอร์ยอดที่คงไว้, การป้องกัน dT/dt และอุณหภูมิสัมบูรณ์, การบัญชีประจุแบบรวมข้ามวัน, และสถานะ «เต็ม -> บำรุงรักษา» ที่ปลดหรือเบี่ยงเบนการเก็บเกี่ยวส่วนเกินเมื่อชาร์จเสร็จ แทนที่จะบังคับการรวมตัวใหม่ รูปแรกวางอินพุตแสงอาทิตย์ที่ผันผวนทับกระแสเซลล์พัลส์ที่ได้; รูปที่สองเรียงลำดับลอจิกการสิ้นสุดที่ตระหนักถึงกระแส
การตรวจสอบใช้เครื่องจำลองโปรไฟล์แสงอาทิตย์ (อนุกรมเวลาความเข้มแสง) เพื่อพิสูจน์ว่าการสิ้นสุดยังคงถูกต้องตลอดขั้นบันไดเมฆ และไม่มีสภาวะชั่วครู่ของอินพุตสร้างทริปชาร์จเต็มเท็จหรือการชาร์จเกินแบบไร้ขอบเขต
Weijiang จัดหาเกรด NiMH ช่วงอุณหภูมิกว้างและทนวัฏจักรที่เหเหมาะกับการใช้วัฏจักรตื้นและขาดตอน, และให้ข้อมูลการยอมรับประจุและการคายเองเพื่อเลือกขนาดแผงและแบตเตอรี่ในการออกแบบนอกกริด แอปพลิเคชันถัดไปกล่าวถึงข้อกำหนดความน่าเชื่อถือในทางกลับกัน – ระบบการแพทย์และสำรองที่การชาร์จต้องรับประกันความพร้อม โดยปกติผ่านระบบลอยและสแตนด์บาย
Weijiang Power ออกแบบและผลิตเซลล์นิกเกิล-เมทัลไฮไดรด์ แพ็คจับคู่ และการกำหนดค่าพร้อมชาร์จสำหรับลูกค้าผู้บริโภค อุตสาหกรรม การแพทย์ และการเคลื่อนที่ และสนับสนุนพันธมิตรด้วยคำแนะนำเกี่ยวกับโปรโตคอลการชาร์จ ไฟล์สมรรถนะ IEC 61951-2 หลักฐานความปลอดภัย IEC 62133-1 และการตรวจสอบความถูกต้องร่วมกับเครื่องชาร์จ แจ้งรูปแบบเซลล์ อัตราชาร์จ ขอบเขตความร้อน และเป้าหมายวัฏจักร แล้ววิศวกรของเราจะกำหนดชุดเซลล์และการชาร์จที่ปกป้องทั้งเวลาทำงานและอายุการใช้งาน ดูกลุ่มผลิตภัณฑ์ได้ในหน้าผลิตภัณฑ์
