การป้องกันการชาร์จและปล่อยประจุของเครื่องชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์

1. แรงดันไฟจุดป้องกันการชาร์จตรง: การชาร์จตรงเรียกอีกอย่างว่าการชาร์จฉุกเฉิน ซึ่งจัดอยู่ในประเภทการชาร์จเร็ว โดยทั่วไป เมื่อแรงดันไฟแบตเตอรี่ต่ำ แบตเตอรี่จะถูกชาร์จด้วยกระแสสูงและแรงดันไฟที่ค่อนข้างสูง อย่างไรก็ตาม มีจุดควบคุมที่เรียกว่าจุดป้องกัน ซึ่งก็คือค่าในตารางด้านบน เมื่อแรงดันไฟขั้วแบตเตอรี่สูงกว่าค่าป้องกันเหล่านี้ในระหว่างการชาร์จ ควรหยุดการชาร์จตรง แรงดันไฟจุดป้องกันการชาร์จตรงโดยทั่วไปคือแรงดันไฟ "จุดป้องกันการชาร์จเกิน" และแรงดันไฟขั้วแบตเตอรี่ไม่สามารถสูงกว่าจุดป้องกันนี้ในระหว่างการชาร์จ มิฉะนั้น จะทำให้เกิดการชาร์จเกินและทำให้แบตเตอรี่เสียหาย

2. แรงดันไฟจุดควบคุมการชาร์จแบบสมดุล: หลังจากการชาร์จตรงเสร็จสิ้น แบตเตอรี่จะถูกทิ้งไว้โดยตัวควบคุมการชาร์จ-ปล่อยเป็นระยะเวลาหนึ่งเพื่อให้แรงดันไฟฟ้าลดลงตามธรรมชาติ เมื่อแบตเตอรี่ลดลงถึงค่า "แรงดันไฟกู้คืน" แบตเตอรี่จะเข้าสู่สถานะการชาร์จแบบสมดุล เหตุใดจึงต้องออกแบบการชาร์จแบบสมดุล นั่นคือ หลังจากการชาร์จตรงเสร็จสิ้น แบตเตอรี่แต่ละก้อนอาจมี "ค่าล่าช้า" (แรงดันไฟที่ขั้วค่อนข้างต่ำ) เพื่อดึงโมเลกุลแต่ละก้อนเหล่านี้กลับคืนและทำให้แรงดันไฟที่ขั้วแบตเตอรี่ทั้งหมดสม่ำเสมอ จำเป็นต้องจับคู่แรงดันไฟฟ้าสูงกับแรงดันไฟฟ้าปานกลาง จากนั้นชาร์จเป็นเวลาสั้นๆ จะเห็นได้ว่าการชาร์จแบบสมดุลที่เรียกว่า "การชาร์จแบบสมดุล" เวลาในการชาร์จแบบสมดุลไม่ควรนานเกินไป โดยปกติคือไม่กี่นาทีถึงสิบนาที หากการตั้งค่าเวลานานเกินไป จะเป็นอันตราย สำหรับระบบขนาดเล็กที่มีแบตเตอรี่หนึ่งหรือสองก้อน การชาร์จแบบสมดุลมีความสำคัญน้อยมาก ดังนั้นตัวควบคุมไฟถนนโดยทั่วไปจึงไม่มีการชาร์จแบบเท่ากัน แต่มีเพียงสองขั้นตอนเท่านั้น

3. แรงดันไฟจุดควบคุมการชาร์จแบบลอย: โดยทั่วไป หลังจากการชาร์จแบบสมดุลเสร็จสิ้น แบตเตอรี่จะถูกทิ้งไว้ให้อยู่เฉยๆ เป็นระยะเวลาหนึ่ง เพื่อให้แรงดันไฟที่ขั้วลดลงตามธรรมชาติ และเมื่อลดลงถึงจุด "แรงดันไฟบำรุงรักษา" ก็จะเข้าสู่สถานะการชาร์จแบบลอย ปัจจุบันมีการใช้ PWM (การมอดูเลตความกว้างพัลส์ทั้งสองแบบ) ซึ่งคล้ายกับ "การชาร์จแบบหยด" (นั่นคือ การชาร์จกระแสต่ำ) โดยจะชาร์จขึ้นเล็กน้อยเมื่อแรงดันไฟแบตเตอรี่ต่ำ และชาร์จขึ้นเล็กน้อยเมื่อแรงดันไฟต่ำ ทีละอันเพื่อป้องกันไม่ให้อุณหภูมิของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ซึ่งดีมากสำหรับแบตเตอรี่ เนื่องจากอุณหภูมิภายในของแบตเตอรี่มีอิทธิพลอย่างมากต่อการชาร์จและการคายประจุ ในความเป็นจริง วิธี PWM ได้รับการออกแบบมาเป็นหลักเพื่อรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟที่ขั้วแบตเตอรี่ และลดกระแสการชาร์จแบตเตอรี่โดยการปรับความกว้างของพัลส์ นี่เป็นระบบการจัดการการชาร์จที่เป็นวิทยาศาสตร์มาก โดยเฉพาะในขั้นตอนการชาร์จในภายหลัง เมื่อความจุที่เหลือ (SOC) ของแบตเตอรี่มากกว่า 80% จะต้องลดกระแสการชาร์จเพื่อป้องกันการปล่อยก๊าซมากเกินไป (ออกซิเจน ไฮโดรเจน และกรดแก๊ส) อันเนื่องมาจากการชาร์จมากเกินไป

4. แรงดันไฟสิ้นสุดของการป้องกันการคายประจุเกิน: เข้าใจได้ค่อนข้างง่าย การคายประจุของแบตเตอรี่ไม่สามารถต่ำกว่าค่านี้ได้ ซึ่งเป็นมาตรฐานแห่งชาติ แม้ว่าผู้ผลิตแบตเตอรี่จะมีพารามิเตอร์การป้องกันของตนเอง (มาตรฐานองค์กรหรือมาตรฐานอุตสาหกรรม) แต่สุดท้ายแล้วพวกเขาก็ยังต้องเข้าใกล้มาตรฐานแห่งชาติมากขึ้น ควรสังเกตว่าเพื่อความปลอดภัย โดยทั่วไปแล้ว 0.3v จะถูกเพิ่มเข้าไปในแรงดันไฟจุดป้องกันการคายประจุเกินของแบตเตอรี่ 12V โดยเทียมเป็นการชดเชยอุณหภูมิหรือการแก้ไขการดริฟท์จุดศูนย์ของวงจรควบคุม ดังนั้น แรงดันไฟจุดป้องกันการคายประจุเกินของแบตเตอรี่ 12V คือ 11.10v ดังนั้น แรงดันไฟจุดป้องกันการคายประจุเกินของระบบ 24V คือ 22.20V