คู่มือการเลือกตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ - ประเภทและขนาด

ในโลกของพลังงานแสงอาทิตย์ ตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์เป็นอุปกรณ์ที่สำคัญ มันช่วยให้การไหลของพลังงานระหว่างแผงโซลาร์เซลล์และแบตเตอรี่มีประสิทธิภาพ และปกป้องพวกมันจากความเสียหาย

โพสต์นี้ครอบคลุมวิธีการเลือกตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ที่เหมาะสมโดย การคำนวณกระแสไฟฟ้าที่เหมาะสม และการทบทวน 4 ข้อกำหนดสำคัญ ที่ช่วยป้องกันความเสียหายของระบบและรับประกันประสิทธิภาพในระยะยาว

คำนวณกระแสไฟฟ้าที่ต้องการของตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์

ในการคำนวณกระแสไฟฟ้าที่ต้องการสำหรับตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ ให้เริ่มต้นด้วยการ หาร กำลังไฟฟ้ารวมของแผงโซลาร์เซลล์ของคุณด้วยแรงดันไฟฟ้าของระบบแบตเตอรี่ของคุณ

📌หมายเหตุ: โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่า กระแสชาร์จของคอนโทรลเลอร์ที่เลือกนั้นต่ำกว่ากระแสชาร์จสูงสุดที่ระบบแบตเตอรี่อนุญาต

ถ้าคุณต้องการความยืดหยุ่นมากขึ้น ให้พิจารณาเลือก ตัวควบคุมการชาร์จที่มีการตั้งค่ากระแสชาร์จที่ปรับได้

ด้านล่างนี้คือตัวอย่างที่แสดงขนาดของตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ที่แนะนำสำหรับการรวมกันต่างๆ ของแผงโซลาร์เซลล์และระบบแบตเตอรี่

แผงโซล่าเซลล์	แรงดันไฟแบตเตอรี่	กระแสไฟฟ้าคอนโทรลเลอร์ (ปัดขึ้น)
1200W	48V	30A
1000W	24V	50A
500W	12V	50A
300W	12V	30A
250W	12V	30A
100W	12V	10A

ข้อกำหนดสำคัญที่ควรพิจารณาเมื่อเลือกตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์

ในขณะที่การคำนวณกระแสไฟฟ้าให้จุดเริ่มต้นที่ดี การเลือกตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ที่เหมาะสมต้องมากกว่าการคำนวณพื้นฐานเท่านั้น เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยระยะยาว ความเข้ากันได้ และประสิทธิภาพของระบบ คุณต้องพิจารณาข้อกำหนดสำคัญหลายประการด้วย

กระแสชาร์จสูงสุดของแบตเตอรี่

ตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ของคุณต้องตรงกับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ของคุณ ซึ่งโดยทั่วไปจะเป็น 12V, 24V, หรือ 48V

ถ้าคุณเชื่อมต่อแบตเตอรี่แบบอนุกรม แรงดันไฟฟ้ารวมของแบตเตอรี่จะเปลี่ยนไป — และตัวควบคุมของคุณต้องสอดคล้องกับการตั้งค่านั้นเพื่อหลีกเลี่ยงการชาร์จไฟต่ำเกินไปหรือทำให้แบตเตอรี่เสียหาย

คอนโทรลเลอร์บางรุ่นรองรับแรงดันไฟฟ้าเพียงค่าเดียวเท่านั้น ในขณะที่บางรุ่นสามารถตรวจจับอัตโนมัติพร้อมพารามิเตอร์การชาร์จที่ตั้งไว้ล่วงหน้าหรือให้เลือกด้วยตนเองในหลายแรงดันไฟฟ้า

กำลังไฟฟ้าสูงสุดที่รับได้ของแผงโซลาร์เซลล์

ตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์แต่ละตัวมีค่ากำลังไฟฟ้าสูงสุดที่รับได้จากแผงโซลาร์เซลล์ของคุณ หากกำลังไฟฟ้ารวมของชุดแผงโซลาร์เซลล์ของคุณเกินกว่าค่านี้ อาจทำให้ตัวควบคุมร้อนเกินไป ระบบไม่เสถียร หรือเกิดความเสียหายถาวรได้

หากเอาต์พุตของแผงโซลาร์เซลล์เกินความจุของตัวควบคุมการชาร์จตัวเดียว คุณสามารถจัดเรียงแผงโซลาร์เซลล์ใหม่โดย ใช้ตัวควบคุมการชาร์จหลายตัวแบบขนาน ได้

แรงดันไฟฟ้าขาเข้าสูงสุดของ PV

ข้อกำหนดนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อเดินสายแผงโซลาร์เซลล์แบบอนุกรม แรงดันไฟฟ้ารวมของชุดแผงของคุณคือผลรวมของแรงดันไฟฟ้าเปิดวงจร (Voc) ของแต่ละแผง หากแรงดันไฟฟ้ารวมนี้เกินแรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่กำหนดของตัวควบคุม อาจทำให้เกิดความล้มเหลวได้

เป็นการฉลาดที่จะเปรียบเทียบ สัมประสิทธิ์อุณหภูมิ ของแผงโซลาร์เซลล์กับอุณหภูมิต่ำสุดที่บันทึกไว้ในพื้นที่ของคุณ ซึ่งจะช่วยให้คุณประมาณได้ว่า Voc จะสูงขึ้นได้มากแค่ไหนในสภาพอากาศหนาวเย็น เมื่อแรงดันของแผงเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ปรับจำนวนแผงโซลาร์เซลล์ในแบบอนุกรมหรือขนานตามข้อกำหนดของตัวควบคุมการชาร์จ

กระแสชาร์จสูงสุดไปยังแบตเตอรี่

นี่คือกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่คอนโทรลเลอร์สามารถส่งไปยังแบตเตอรี่ของคุณในระหว่างการชาร์จ มันต้องไม่เพียงแต่จัดการกับเอาต์พุตของอาร์เรย์เท่านั้น แต่ยังต้อง อยู่ภายใน ช่วงกระแสชาร์จที่ปลอดภัยตามที่ผู้ผลิตแบตเตอรี่กำหนดด้วย

หากเอาต์พุตของคอนโทรลเลอร์เกินกว่าที่แบตเตอรี่จะรับได้อย่างปลอดภัย อาจทำให้อายุการใช้งานลดลงหรือทำให้เกิดการปิดระบบความปลอดภัย

การกำหนดขนาดตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ MPPT

ใช้ PowMr POW-M60-PRO MPPT controller เป็นตัวอย่าง:

จุดสำคัญที่ 1

ตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ MPPT ขนาด 60 แอมป์ นี้ สามารถ จดจำได้โดยอัตโนมัติ ระบบแรงดันแบตเตอรี่ 12V/24V/36V/48V ทำให้สามารถใช้งานร่วมกับตัวเลือกแรงดันทั้งสี่ได้

จุดสำคัญที่ 2

ตามตารางสเปคด้านบน แรงดันไฟฟ้าขาเข้าสูงสุดจากแผงโซลาร์เซลล์ไม่เกิน 160V DC ซึ่งหมายความว่า แรงดันไฟฟ้าแบบวงจรเปิดของแผงโซลาร์เซลล์ที่เชื่อมต่อกันแบบอนุกรม ควร เท่ากับหรือต่ำกว่า 160V

จุดสำคัญที่ 3

ในระบบ 48V กำลังไฟฟ้าสูงสุดที่รับเข้าจากแผงโซลาร์เซลล์คือ 2800W กำลังไฟฟ้ารวมของชุดแผงโซลาร์เซลล์ที่เชื่อมต่อกับตัวควบคุมไม่ควรเกิน 2800W เนื่องจากอาจทำให้ตัวควบคุมเสียหายได้

จุดสำคัญที่ 4

เพื่อให้การทำงานเป็นไปอย่างถูกต้อง กระแสชาร์จที่กำหนดของคอนโทรลเลอร์ ไม่ควรเกินขีดจำกัดกระแสชาร์จสูงสุดของแบตเตอรี่ โดยที่ POW-M60-PRO มีค่ากระแสแบตเตอรี่ที่กำหนดไว้ที่ 60A แบตเตอรี่ที่เชื่อมต่อจะต้องมีค่ากระแสชาร์จสูงสุด อย่างน้อย 60A หรือสูงกว่า

ตัวอย่างเช่น PowMr แบตเตอรี่ลิเธียม 48V 100Ah สามารถรองรับ กระแสชาร์จต่อเนื่องสูงสุด 100A ทำให้เป็นตัวเลือกที่เข้ากันได้สำหรับการใช้งานกับตัวควบคุม POW-M60-PRO

ฉันจะรู้ได้อย่างไรว่าควรซื้อคอนโทรลเลอร์ชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์แบบไหน

หลักการทำงานที่แตกต่างกันของตัวควบคุม PWM และตัวควบคุม MPPT ส่งผลให้แต่ละประเภทมีพื้นที่การใช้งานเฉพาะเจาะจง

ถ้าคุณพบว่าตัวเองอยู่ในสถานการณ์ดังต่อไปนี้ ตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์ PWM จะเป็นตัวเลือกที่ดีกว่า:

• ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเล็ก เช่น การติดตั้งแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดในรถบ้าน ซึ่งแรงดันของแผงโซลาร์เซลล์ใกล้เคียงกับแรงดันของแบตเตอรี่
• เมื่อประสิทธิภาพในการชาร์จไม่ใช่ความกังวลหลัก เช่น การรักษาระดับการชาร์จของแบตเตอรี่ทางทะเล
• การติดตั้งที่ประหยัดค่าใช้จ่าย เนื่องจากตัวควบคุม PWM โดยทั่วไปจะมีราคาที่เหมาะสมกว่า

ในทางกลับกัน ตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ MPPT เหมาะสมมากกว่าสำหรับสถานการณ์ดังต่อไปนี้:

• ภูมิภาคที่มี สภาพอากาศแปรปรวน หรือ สภาพแวดล้อมที่รุนแรง เนื่องจากสามารถปรับตัวเข้ากับการเปลี่ยนแปลงของผลผลิตแผงโซลาร์เซลล์และเพิ่มประสิทธิภาพการเก็บพลังงานตลอดทั้งวันได้
• แผงโซลาร์เซลล์ที่มี แรงดันไฟฟ้าสูงกว่า แบตเตอรี่แบงค์ เพื่อความปลอดภัยในการชาร์จและการคายประจุ
• เมื่อมุ่งเน้นไปที่การ เพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และผลลัพธ์ให้คุ้มค่าต่อค่าใช้จ่าย เช่น ในโครงการเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม หรือการติดตั้งโซลาร์เซลล์ในที่อยู่อาศัยที่มีการเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ ตัวควบคุม MPPT มีอัตราการแปลงพลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์ที่สูงกว่าตัวควบคุม PWM และสามารถดูดซับไฟฟ้าได้ อย่างน้อย 30% มากขึ้น

วิดีโอแนะนำการซื้อ Solar Charge Controller

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการเลือกตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าฉันใช้คอนโทรลเลอร์ชาร์จโซลาร์เซลล์ที่มีขนาดใหญ่เกินไป?

ตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์โดยทั่วไปจะไม่ทำให้แบตเตอรี่หมด เพียงแค่ดึงพลังงานเล็กน้อยจากแผงโซลาร์เซลล์หรือแบตเตอรี่เพื่อรักษาการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ภายใน

ตัวอย่างเช่น POW-M60-ULTR มีการใช้พลังงานเองอยู่ที่ 0.7 - 1.2W ซึ่งน้อยมากและจะไม่ทำให้แบตเตอรี่ของคุณหมดอย่างมีนัยสำคัญ

ฉันสามารถเดินสายควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์สองตัวได้ไหม?

ใช่ การเชื่อมต่อคอนโทรลเลอร์ชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์สองตัวขึ้นไปแบบขนานกับระบบแบตเตอรี่หนึ่งระบบเป็นวิธีแก้ปัญหาที่ใช้งานได้จริงในสถานการณ์ที่กำลังไฟฟ้ารวมของแผงโซลาร์เซลล์เกินความจุของคอนโทรลเลอร์ชาร์จตัวเดียว

นอกจากนี้ คุณควรใช้ตัวควบคุมการชาร์จที่รองรับการทำงานแบบขนานและติดตั้งระบบอย่างถูกต้อง

ฉันจำเป็นต้องใช้ตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์เสมอไปหรือไม่?

ไม่เสมอไป แต่โดยปกติแล้ว แผงโซลาร์เซลล์จะจ่ายไฟเกินกว่าค่ากำหนดแรงดันไฟฟ้าของพวกมัน แผงขนาดเล็กที่สุดเท่านั้น เช่น เครื่องชาร์จแบบ trickle ขนาด 1 หรือ 5 วัตต์ สามารถทำงานได้ โดยไม่ต้องใช้ ตัวควบคุม

จะเกิดอะไรขึ้นกับตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีขนาดใหญ่เกินไป?

การใช้ตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีขนาดใหญ่เกินไปอาจมีทั้งข้อดีและข้อเสีย ในด้านบวก ตัวควบคุมที่มีขนาดใหญ่เกินไปจะอนุญาตให้มีกระแสไหลมากขึ้น ซึ่งอาจเป็น ประโยชน์ หากคุณวางแผน ที่จะขยายแผงโซลาร์เซลล์ของคุณ ในอนาคต นอกจากนี้ยังสามารถนำไปสู่ การลดแรงดันตกคร่อม และเพิ่มประสิทธิภาพของระบบ

อย่างไรก็ตาม ข้อเสียรวมถึง ต้นทุนที่สูงขึ้น และ ประสิทธิภาพที่ลดลง เมื่อใช้กับ ความจุแผงโซลาร์เซลล์ที่ต่ำกว่า นอกจากนี้ ตัวควบคุมที่มีขนาดใหญ่เกินไปอาจไม่ทำงานที่ระดับประสิทธิภาพที่เหมาะสม ส่งผลให้เกิดการสูญเสียพลังงาน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องพิจารณาความต้องการของระบบของคุณอย่างรอบคอบและชั่งน้ำหนักข้อดีข้อเสียก่อนเลือกตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์