Casi todos los dispositivos modernos están equipados con una batería con la que funcionan. Para evitar sobrecargas y minimizar la avería de electrodomésticos, teléfonos y sistemas técnicos más complejos, se instala un controlador de carga de batería en cada uno de estos dispositivos.
¿Qué es un controlador de carga de batería y qué funciones realiza?
El controlador de carga de la batería es un dispositivo especial que ajusta automáticamente el nivel de corriente y voltaje en el dispositivo. La carga de la batería está determinada por la diferencia de voltaje entre los dos terminales. Por tanto, el controlador protege la batería de una sobretensión excesiva y, en consecuencia, de daños.
Sin embargo, lógicamente, muchos dispositivos pueden prescindir de un controlador. Si conecta el dispositivo directamente a una fuente de voltaje mientras monitorea el amperaje y el valor de voltaje, se pueden evitar daños. Aunque en este caso la carga del dispositivo será menor - 70% de la capacidad total del dispositivo de almacenamiento. Así, podemos concluir que el controlador de carga te permite cargar el dispositivo al 100%.
Si hablamos de las tareas que realiza el controlador, podemos decir:
- El módulo de protección de la batería optimiza todo el sistema de energía, lo que permite que el dispositivo conserve sus recursos internos.
- Además, el controlador evita sobrecargar el sistema, lo que puede provocar averías de los principales mecanismos.
¿Qué es un controlador y qué tipos de este dispositivo hay?
No hay circuitos de controlador estándar, pero todos tienen características similares. Por lo general, la mayoría de estos incluyen dos resistencias de ajuste que controlan los altos y bajos del voltaje. Además, cada controlador tiene una bobina de relé que controla el rango de los límites. Así, si la batería tiene un límite máximo de 15 V, el dispositivo no podrá generar energía por encima de este límite.
Dependiendo de la estructura, los controladores pueden ser:
- controlador simple o universal;
- controlador híbrido.
Entre los dispositivos que le permiten controlar estos parámetros se distinguen:
- Controladores ON / OFF;
- Controlador de modulación de ancho de pulso (PWM) o modulador de ancho de pulso;
- Controlador de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) o controlador que monitorea la dirección de los rayos del sol.
Controladores ON / OFF
Este módulo realiza la función de desconectar las baterías de la fuente a plena carga. Hoy en día, estos controladores rara vez se utilizan y se consideran uno de los más primitivos. El principio de funcionamiento del controlador se basa en el monitoreo constante de ciertos valores del generador y el brazo del dispositivo acumulador. El controlador se enciende cuando el voltaje de la batería está por debajo del valor nominal o está dentro de los parámetros de voltaje. El dispositivo se apaga si el voltaje excede el límite de carga que el controlador puede soportar. Dichos controladores se utilizan ampliamente en sistemas con carga predecible, por ejemplo, en sistemas de iluminación y alarma de emergencia (controlador de carga-descarga hcx-2366).
Controlador PWM
Los microcircuitos de control tipo PWM son los más modernos y multifuncionales desde el punto de vista técnico. Dichos dispositivos permiten el monitoreo automático de los valores de voltaje y corriente. Una vez alcanzado el valor máximo posible, el controlador lo fija en la placa para estabilizar el acumulador. Esto asegura la máxima capacidad de la batería. Este tipo de controlador tiene otro nombre, que es más común: controladores PWM. Si descifras la abreviatura abreviada, obtienes algo como un modulador de ancho de pulso. Muy a menudo, estos dispositivos se encuentran en la ingeniería de radio y televisión. Además, se pueden encontrar en algunos electrodomésticos y fuentes de alimentación conmutadas.
El voltaje de un panel solar estándar pasa a través de dos conductores hasta el elemento estabilizador. Debido a esto, se produce la ecualización de potencial de la tensión de entrada. Después de eso, el voltaje pasa a los transistores, que estabilizan el voltaje y la corriente entrantes. Todo el sistema está controlado por el conductor. El diagrama del dispositivo incluye un sensor de temperatura y un controlador. Estos dispositivos están controlados por transistores de potencia, cuyo número depende de la potencia del dispositivo. El sensor de temperatura es responsable del estado de calentamiento de los elementos del controlador. Por lo general, se encuentra en los radiadores de los transistores de potencia o dentro de la carcasa. Esto no cambia su funcionalidad. Si la temperatura supera los límites establecidos, el dispositivo se apaga automáticamente.
Modulador de ancho de pulso
El controlador MPPT es un módulo de control de electricidad que se utiliza para generar energía en plantas de energía solar. El microcircuito del dispositivo opera con valores máximos de eficiencia y proporciona altas tasas de salida. El microcircuito, que incluye un controlador de este tipo, es bastante complejo e incluye una serie de dispositivos que construyen el orden de control necesario. Esta secuencia permite monitorear continuamente los niveles de voltaje y corriente mientras se maximiza la salida del dispositivo. La principal diferencia en la configuración del modulador de ancho de pulso de los dispositivos PWM es que pueden activar su módulo solar para las condiciones climáticas. Por lo tanto, la potencia en cualquier clima será máxima, independientemente del tiempo de exposición al sol.
¿Cómo elegir el controlador de carga de batería adecuado?
Para seleccionar el controlador deseado, es necesario decidir la función que llevará este dispositivo y la escala de toda la instalación. Si se planea ensamblar un pequeño sistema solar que controlará los electrodomésticos con una potencia de no más de dos kilovatios, entonces instalar un controlador PWM es suficiente. Si estamos hablando de un sistema más potente que controlará la electricidad de la red y funcionará en modo autónomo, entonces es necesaria la instalación de un controlador MTTP. Todo depende del voltaje que llega al controlador del dispositivo de almacenamiento. Los controladores PWM son capaces de soportar hasta 5 kW, mientras que los módulos MTTP pueden soportar hasta 50 kW.
¿Cómo funcionan los módulos solares electrónicos?
Los microcontroladores, o módulos electrónicos, que son parte integral de una celda solar, están diseñados para una serie de funciones para conservar la energía del panel solar. La generación de energía por una batería solar es provocada por la caída de los rayos del sol sobre su superficie. Gracias a las fotocélulas, la luz solar genera una corriente eléctrica. La energía resultante se envía al controlador de carga de la batería, que monitorea el consumo de energía. Este dispositivo regula y establece el valor límite de corriente y lo pasa a la batería de almacenamiento. Teóricamente, se podría prescindir de un controlador de carga. Así, toda la energía recibida iría directamente a la batería. sin embargo, esto correría el riesgo de una sobrecarga permanente del sistema, lo que inhabilitaría rápidamente el dispositivo. El ejemplo más sorprendente de un dispositivo de este tipo es la batería de iones de litio, que se instala en teléfonos, tabletas, cargadores de computadoras portátiles y otros dispositivos modernos.
