UKŁADY ŁADOWANIA BATERII W NOWOCZESNYCH SYSTEMACH FOTOWOLTAICZNYCH

Układy ładowania akumulatorów odgrywają ważną rolę w systemach fotowoltaicznych. Od nich zależy bezpieczna praca całego zespołu. Stanowią one element pośredniczący między panelami fotowoltaicznymi a pozostałą częścią systemu. Zawierają one obwody zwane popularnie kontrolerami ładowania. Kontrolery ładowania baterii akumulatorów zapewniają im wymaganą żywotność i zabezpieczają te urządzenia przed przeładowaniem oraz całkowitym rozładowaniem oraz zapewniają właściwy przebieg cyklu ładowania. W pracy tej przedstawiono dwa typy akumulatorów stosowanych obecnie w systemach fotowoltaicznych oraz podano ich krótką charakterystykę. W obecnym czasie zwraca się szczególną uwagę na ochronę środowiska naturalnego. Zagadnienie dotyczy również fotowoltaiki. Wskazano na możliwość szerszego wykorzystania akumulatorów niklowo - żelazowych Ni-Fe, których stosowanie nie jest jeszcze tak popularne w tych systemach, ale posiadają one wiele pozytywnych cech, jak ponad 20 letnia żywotność oraz odporność na trudne warunki eksploatacyjne i są one bardziej bezpieczne dla środowiska niż - kwasowo - ołowiowe. Różne typy akumulatorów wymagają różnych metod ładowania i różnych warunków eksploatacyjnych, co należy uwzględnić przy stosowaniu kontrolerów ładowania. Z uwagi na dużą różnorodność systemów fotowoltaicznych stosuje się w nich różne kontrolery ładowania różniących się budową wewnętrzną i zasadą pracy. Dokonano również klasyfikacji tych układów oraz przedstawiono najważniejsze topologie układów ładowania. Przedstawiono wersję symulowanego układu ładowania i wyniki badań. Artykuł zakończono wnioskami nasuwającymi się podczas realizacji tej pracy.

Pełny tekst (pdf)

[1]  Hariprakash B., Martha S.K., Hegde M.S., Shukla A.K.: A sealed, starved-electrolyte nickel–iron battery, Journal of Applied Electrochemistry, Springer, January 2005, Volume 35, Issue 1, pp. 27-32.

[2]  De Oliveira J.H., Carlette L.P., Cupertino A.F., Mendes V.F., Boaventura W.d.C., Pereira H.A.: Comparison of MPPT strategies in battery charging of photovoltaic systems, 2015 IEEE 24th International Symposium on Industrial Electronics (ISIE), Buzios, 2015, pp. 1242-1247.

[3]  AbduAllah Z.M., Mahmood O.T., AL-Naib A.M.T.I.: Photovoltaic Battery Charging System Based on PIC16F877A Microcontroller, International Journal of Engineering and Advanced Technology (IJEAT), India, ISSN: 2249 – 8958, Volume-3, Issue-4, April 2014, pp. 27-31.

[4]  Shweta A.R., Kolte M.T., Hon S.P: A solar - powered battery charging system using Levenberg-Marquard algorithum, International Journal of Scientific & Technology Research, Volume 2, Issue 9, September 2013, ISSN 2277-8616, pp. 59-61.

[5]  Kamala J., Janarthanan V., Santhosh K.: Power Mosfet based photo-voltaic battery charger analysis and implementation, International Journal of Circuits, ISSN: 1998-4464, Systems and Signal Processing, Volume 9, 2015, pp. 33-39.

[6]  Shoaib M., Nagaraj V.: Novel Battery Charging Control System for Batteries Using On/Off and PWM Controllers for Stand Alone Power Systems, IOSR Journal of Electrical and Electronics Engineering (IOSR-JEEE), India, e-ISSN: 2278-1676, ISSN: 2320-3331, Volume 6, Issue 3 (May - Jun. 2013), pp. 44-52.

[7]  Tiwari G.N., Swapnil Dubey S.: Fundamentals of Photovoltaic Modules and Their Applications, 2010, Springer.

[8]  Kalogirou S.: Solar Energy Engineering: Processes and Systems, Academy Press, 2014.