El controlador híbrido eólico-solar, como equipo de control central del sistema híbrido eólico-solar de generación de energía, puede resumirse en las siguientes funciones básicas:
1、 Gestión colaborativa de la energía y optimización de la potencia
Integración de doble entrada de energía
Procesar simultáneamente la entrada de las turbinas eólicas (CA) y los módulos fotovoltaicos (CC), convirtiendo la CA en CC mediante módulos de rectificación inteligentes para lograr una gestión unificada de las dos fuentes de energía. Por ejemplo, cuando hay suficiente viento pero poca luz solar, se debe dar prioridad al uso de la energía eólica para la generación de electricidad; cuando la luz solar es fuerte pero el viento es insuficiente, se debe cambiar a la alimentación solar para garantizar el funcionamiento continuo y estable del sistema.
Seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT)
Adopta el algoritmo MPPT para rastrear los puntos de salida óptimos de la energía fotovoltaica y eólica en tiempo real, garantizando que cada fuente de energía funcione con su máxima eficiencia. Por ejemplo, la eficiencia MPPT de los módulos fotovoltaicos puede alcanzar más de 99%, mientras que el MPPT de la generación eólica logra optimizar la potencia ajustando la velocidad o el ángulo de inclinación del generador.
Asignación de potencia y adaptación de la carga
Ajusta dinámicamente la asignación de energía en función de la demanda de carga, prioriza el uso de energías renovables para el suministro eléctrico y almacena el excedente de electricidad en baterías; cuando la generación de energía es insuficiente, pasa automáticamente al modo de alimentación por baterías. Por ejemplo, en el escenario de la estación base de comunicaciones, el controlador puede garantizar el funcionamiento ininterrumpido de la estación base las 24 horas del día al tiempo que maximiza el uso de energía limpia.
2、 Gestión inteligente de la carga y descarga de las baterías
Control de carga multietapa
Admite modos de carga adaptativos de tres fases (carga a corriente constante, carga a tensión constante, carga de flotación), cambia automáticamente las estrategias de carga en función del estado de la batería y prolonga su vida útil. Por ejemplo, las baterías de plomo-ácido se cargan rápidamente durante la fase de corriente constante, evitan la sobrecarga durante la fase de tensión constante y mantienen un estado de carga completa durante la fase de carga flotante.
Protección contra sobrecarga/sobredescarga
Protección contra sobrecarga: Cuando el voltaje de la batería supera el umbral de protección (como 28V), el circuito de carga se corta automáticamente para evitar la vaporización del electrolito y el daño de la batería.
Protección contra sobredescarga: Cuando el voltaje de la batería está por debajo del umbral de protección (como 22V), la salida de carga se apaga para evitar daños irreversibles causados por la descarga profunda de la batería.
Función de compensación de temperatura
Monitorización en tiempo real de la temperatura de la batería, ajustando la tensión y la corriente de carga en función de la temperatura ambiente. Por ejemplo, en entornos de baja temperatura (inferior a -10 ℃), aumentar la tensión de carga adecuadamente puede compensar el aumento de la resistencia interna de la batería; Reducir la corriente de carga para evitar el sobrecalentamiento de la batería en entornos de alta temperatura (superior a 40 ℃).
3、 Control de la carga y optimización de la electricidad
Salida de doble carga independiente
Soporta el control independiente de dos cargas, cada carga se puede configurar con diferentes modos de trabajo (como control de luz, control de tiempo, totalmente abierto). Por ejemplo, una carga se utiliza para la iluminación nocturna (modo de control de luz), y la otra carga se utiliza para el equipo de vigilancia (modo de control de tiempo), logrando una distribución precisa de la energía.
Combinación de control de luz y control horario
Modo de control de luz: Conmuta automáticamente la carga en función de la intensidad de la luz ambiental. Por ejemplo, cuando la intensidad de la luz solar es inferior a 10lux, las farolas se encienden automáticamente; Cuando la intensidad de la luz solar supera los 50lux, apaga las farolas.
Modo temporizado: admite la conmutación temporizada de la carga y tiene función de aprendizaje automático. Por ejemplo, el controlador puede registrar la hora de oscuridad/luz de cada día y ajustar automáticamente la hora de encendido/apagado de las farolas sin intervención manual.
Atenuación gradual y estrategia de ahorro de energía
Admite el ajuste del gradiente de potencia de carga para evitar el impacto de un cambio repentino en los equipos. Por ejemplo, el brillo de las luces de la calle se puede ajustar de acuerdo con el flujo de tráfico o segmentos de tiempo (tales como la reducción de brillo 50% después de la medianoche), un mayor ahorro de energía.
4、 Protección de seguridad y diagnóstico de fallos
Mecanismo de protección eléctrica
Protección contra polaridad inversa: para evitar daños en los equipos causados por la polaridad inversa de los paneles solares o las baterías.
Protección contra cortocircuitos: Cuando se produce un cortocircuito en la carga, la salida se corta automáticamente y se activa una alarma para evitar el riesgo de incendio.
Protección contra rayos: Absorben la energía de los rayos mediante varistores o tubos de descarga de gas para proteger los controladores y los equipos de carga.
Supervisión del estado del sistema y alarma
Monitorización en tiempo real de la tensión, corriente, temperatura y otros parámetros de la batería, así como del estado de funcionamiento de los aerogeneradores y módulos fotovoltaicos. Cuando se produce una anomalía (como sobretensión de carga o sobrecorriente de carga), se envía una señal de alarma a través de la pantalla de visualización LCD o la interfaz RS485/MODBUS, y se registra un registro de fallos.
Control remoto y ajuste de parámetros
Admite monitorización y gestión remotas a través de Internet o comunicaciones inalámbricas (como GPRS, LoRa). Los usuarios pueden ver datos en tiempo real, como la generación de energía del sistema, el estado de la batería y el uso de electricidad de la carga, y ajustar a distancia los parámetros de control (como la tensión de carga y el tiempo de conmutación de la carga) para mejorar la eficiencia del funcionamiento y el mantenimiento.
5、 Adaptabilidad medioambiental y escalabilidad
Amplia gama de temperaturas de trabajo
Se adapta a temperaturas ambientales extremas que oscilan entre -40 ℃ y 45 ℃, garantizando un funcionamiento estable en condiciones adversas como desiertos, mesetas y regiones polares. Por ejemplo, en un entorno de baja temperatura de -40 ℃, el controlador puede arrancar y gestionar la carga de la batería con normalidad.
Compatible con varios tipos de pilas
Compatible con varios tipos de baterías, como las de plomo-ácido, litio-hierro-fosfato y litio ternario, los usuarios pueden elegir con flexibilidad según los escenarios de aplicación y los requisitos de coste. Por ejemplo, en situaciones sin conexión a la red a largo plazo, las baterías de litio hierro fosfato se han convertido en la opción preferida por su larga vida útil y su seguridad.
Diseño modular e interfaz de ampliación
Adopta un diseño de hardware modular que permite la expansión funcional (como añadir módulos de almacenamiento de energía, interfaces de red, etc.). Por ejemplo, los usuarios pueden convertir los sistemas aislados en sistemas conectados a la red mediante módulos de expansión para lograr la función de conectar el excedente de electricidad a la red.
