家庭用再生可能エネルギー システムの非常に重要な側面は、充電コントローラーです。充電コントローラは、風力タービン システムの発電源 (風力タービンやソーラー パネルなど) と蓄電システム (通常はリチウム イオン電池などの化学電池) の間に接続されます。充電コントローラーは、バッテリーに流れる電気の電圧レベルを監視および制御して、バッテリーが過負荷にならないようにします。過剰な電気が発生した場合、電荷は発熱体や電気抵抗器などのダンプ コンポーネントを通じて放散されます。全体として、このデバイスは、生成された電力が効果的、効率的、安全に管理され、風力タービンが蓄電池システムに損傷を与えるのを防ぎます。
チャージコントローラーの種類
家庭で一般的に使用されているチャージ コントローラーにはいくつかの種類があり、それぞれに独自の長所と短所があります。
シャント コントローラー:これは最も基本的なタイプのコントローラーです。コントローラーは、バッテリーが充電できるとスイッチがオンになり、バッテリーがいっぱいになるとスイッチがオフになります。このデバイスはシンプルであるため、最も安価なオプションになりますが、システムが非常に非効率になるという代償を伴います。
シリーズ レギュレータ:これらのデバイスは、シャント コントローラと概念が似ています。シリーズ レギュレータ コントローラは、バッテリの状態に応じて異なる電気的結果を達成するために、さまざまな経路を通じて電力を迂回させます。これは、シャント コントローラーよりも効率よくバッテリー電圧を制御する安価な方法であるため、大規模な太陽電池アレイで最も一般的に使用されます。
パルス幅変調:パルス幅変調充電コントローラーは、システム内のバッテリーの電力レベルを常に監視し、バッテリーの充電量に応じて異なるモードで必要な充電を可能にします。これらのシステムは一般に非常に効率的で比較的安価であるため、敷地内に小型の太陽電池アレイを設置する住宅所有者にとって人気のオプションです。
最大電力点追跡:この充電コントローラー タイプは、電流の電圧と電流を管理して、発電と蓄電が最適化されるようにします。この充電コントローラーは電力を最適化することで、ソーラー パネルの生産性を大幅に向上させる可能性があります。上記の他のタイプと同様に、この種の充電コントローラーは、電圧 DC 電力の生成がスムーズであるため、ソーラー パネルに最適です。
分流負荷:このタイプの充電コントローラーは、過剰な電力を抵抗器などの電気散逸コンポーネントに分流して、電力によるバッテリーの過充電や損傷を防ぎます。このタイプの充電コントローラは、風速が不安定な結果として風力タービンによって生成される電圧が超過する性質があるため、風力タービンの充電コントローラで一般的です。このため、TESUP は充電コントローラーの製造に Diversion Load システムを使用することを選択しました。
太陽光および風力充電コントローラー
特定のタイプの充電コントローラーは、太陽光発電機または風力発電機に適しています。ソーラーパネルは滑らかな DC 電圧を生成しますが、ソーラーパネルからの発電量は予測可能なため、狭い範囲内で動作するように調整された充電コントローラーによって効率的に管理できます。風力タービンは風に押されると回転し、その結果、気象条件に応じて幅広い電圧で発電できます。したがって、風力タービン充電コントローラーは、強い突風によって生じるピーク電圧を組み込むために、広い範囲の電圧で動作できなければなりません。
風力タービンの充電コントローラーには、風力タービンの回転が速すぎて本体や周囲に損傷を与えるのを防ぐ安全ブレーキ システムも必要です。これは、TESUP タービンで Diversion Load システムを通じて実現され、タービンに追加の安全層を追加します。風力や太陽光などの複数の再生可能エネルギー源を備えた家庭用発電システム用の充電コントローラーを選択する最も効率的なオプションは、一般に、再生可能エネルギー発電機ごとに個別の充電コントローラーを使用することです。異なる発電機が異なる電圧範囲で電力を生成するため、単一の充電コントローラが両方の入力を処理するのは非効率的です。
TESUP チャージコントローラーの最新情報
安全で効果的な充電コントローラーを開発することは TESUP の最優先事項であり、TESUP 製品の絶え間ない革新と開発に取り組んでいます。この種のイノベーションを目指す中で、TESUP エンジニアは、既存の充電コントローラーの改善の可能性を発見しました。前述の「ダンプ」負荷の原因となる電気コンポーネントは、次のようなものである可能性があります。
改善されました！既存のコンポーネントは、電気を散逸させるためにワイヤーベースの抵抗器、つまりワイヤーのコイルに電流が流れ、ワイヤーを加熱して電気を散逸させることに依存していました。
残念なことに、連続的な電気の放出によりワイヤが大幅に加熱されると、ワイヤはその構造的完全性を失い、たわみ、変形し始める可能性がありました。ワイヤには電気が流れているため、他の金属部品と接触すると安全上の危険が生じる可能性があります。たるみにより、ワイヤが他の「ダンプ」抵抗器に接触したり、場合によっては充電コントローラーのケースに接触したりする可能性があり、誤った領域に電気が流れ込み、安全上の問題が発生する可能性があります。これは、TESUP チャージ コントローラーをさらに優れた効果的なものにするために解決できる問題であることは明らかです。
充電コントローラー システムを改善するために、ワイヤー抵抗器の代わりにセラミック コア抵抗器が実装されました。セラミック材料には、高温条件下でも非常に優れた強度があるという利点があります。これは、高温条件下でも材料が変形したり移動したりしないことを意味します。セラミック材料のコアを実装し、コアの周りに抵抗線を巻き付けることでセラミック抵抗が作成され、より安全な動作が可能になります。セラミックコアが所定の位置に配置されると、ワイヤーが垂れたり変形したりすることがなくなり、ワイヤーは期待どおりの位置に正確に留まります。
発展を続ける TESUP チャージ コントローラーの生産ラインを見て、TESUP チャージ コントローラーの内部構造の一部を確認し、チャージ コントローラーに組み込まれる可能性のある PCB の一部を見てください。
TESUP のイノベーションと改善への献身は、言葉だけではなく行動を通してよくわかります。 TESUP は、より安全で効率的な世界を実現するために、日々製品の改良を続けていきたいと考えています。
