ตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์คืออะไร?

A ตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นผลิตภัณฑ์สำหรับการควบคุมแรงดันและกระแสไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ ใช้ในแอปพลิเคชันที่ไม่เชื่อมต่อกับกริดและแอปพลิเคชันไฮบริดเพื่อควบคุมการนำเข้าพลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์เพื่อให้ได้พลังงานที่เหมาะสมในการทำงานของโหลดและชาร์จแบตเตอรี่ ดังนั้นตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์จึงถูกเรียกว่าตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์.

การชาร์จที่เชื่อถือได้เพื่อรักษาสุขภาพแบตเตอรี่และยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่เป็นสิ่งที่สำคัญมาก สิ่งที่ได้รับผลกระทบเกี่ยวกับความสามารถในการทำงานและความเร็วขึ้นอยู่กับการควบคุมซอฟต์แวร์ของตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์และฮาร์ดแวร์ของส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ แรงดันไฟฟ้าและกระแสของแบตเตอรี่และ PV สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในทุกวินาที และส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ในตัวควบคุมต้องสามารถตอบสนองได้อย่างรวดเร็วพอที่จะรองรับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้

"คุณอาจมีแบตเตอรี่ที่ดีที่สุดและโมดูลที่ดีที่สุดเหมือนกับ PV array ในโลก แต่พวกมันก็มีความน่าเชื่อถือเท่ากับตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์ของคุณ ตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์ที่ไม่ดีอาจทำให้แบตเตอรี่ล้มเหลว แม้กระทั่งระบบพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมดของคุณ ความน่าเชื่อถือในการทำงานของตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์จะช่วยยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ให้ยาวนานกว่าความคาดหวังปกติหลายปี"

ตัวควบคุมการชาร์จโดยทั่วไปจะคิดเป็นประมาณ 10% ของต้นทุนระบบพลังงานนอกกริดทั้งหมดของคุณ อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่สามารถคิดเป็นประมาณ 40% ของต้นทุนระบบและ 80% ของต้นทุนตลอดอายุการใช้งานของระบบ ดังนั้นจำนวนเงินเล็กน้อยที่คุณอาจประหยัดได้จากการใช้ตัวควบคุมการชาร์จที่ถูกกว่าจะไม่สามารถเปรียบเทียบได้กับเงินและเวลาที่สูญเสียไปกับการเปลี่ยนแบตเตอรี่ คุณสามารถใช้โมดูล PV ที่ดีที่สุด แบตเตอรี่ สายไฟ และโหลด แต่ความสามารถของพวกเขาจะถูกจำกัดโดยคุณภาพของตัวควบคุมการชาร์จ.

ตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ทำงานอย่างไร?

แผนภาพออฟกริดที่มีโหลด DC (วิธีการเชื่อมต่อคอนโทรลเลอร์ชาร์จโซลาร์เซลล์เพื่อจ่ายไฟให้กับโหลดกระแสตรง (DC))

เมื่อทำการติดตั้งตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ แนะนำให้คุณเชื่อมต่อและตัดการเชื่อมต่อในลำดับต่อไปนี้:

1. แบตเตอรี่สำหรับตัวควบคุม
2. แผง PV ไปยังตัวควบคุม
3. โหลดไฟฟ้าไปยังตัวควบคุม

เมื่อถอดการเชื่อมต่อ คุณจะต้องทำตามลำดับนั้นในทางกลับกัน แบตเตอรี่จะจ่ายไฟให้กับตัวควบคุม ดังนั้นควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าแหล่งพลังงานแสงอาทิตย์และโหลดถูกถอดออกก่อนที่จะเชื่อมต่อหรือถอดแบตเตอรี่ออกจากตัวควบคุม การเชื่อมต่อระหว่างแบตเตอรี่ โหลด แผงโซลาร์เซลล์ และตัวควบคุมควรมีสวิตช์ตัดการเชื่อมต่อเพื่อเพิ่มความปลอดภัยและอำนวยความสะดวกในการติดตั้งและการถอดออก.

ในแผนภาพสายไฟด้านบนที่มีโหลด DC แสงอาทิตย์จะสัมผัสกับโมดูลโซลาร์เซลล์ ซึ่งจะแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า DC ที่ส่งไปยังตัวควบคุมการชาร์จ ตัวควบคุมการชาร์จจะควบคุมกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าที่ส่งไปยังโหลด และพลังงานส่วนเกินจะถูกส่งไปยังระบบแบตเตอรี่ ดังนั้นแบตเตอรี่จึงสามารถรักษาสถานะการชาร์จโดยไม่ถูกชาร์จเกินได้ พลังงานจากแบตเตอรี่จะถูกใช้เพื่อทำงานโหลดเมื่อไม่มีแสงอาทิตย์.

แผนภาพนอกกริดที่มีโหลด AC (เกี่ยวข้องกับโหลดกระแสสลับ (AC))

หมายเหตุ: อินเวอร์เตอร์ เชื่อมต่อและจ่ายไฟจากแบตเตอรี่ ไม่ใช่จากขั้วโหลดของตัวควบคุม เหมือนที่เราทำในตัวอย่างโหลด DC นั่นเป็นเพราะว่าอินเวอร์เตอร์อาจมีการพุ่งพลังงานสูงเมื่อเริ่มทำงาน และการพุ่งกระแสสูงนี้อาจสูงกว่าความจุที่ระบุของตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ ในขณะที่แบตเตอรี่จะสามารถตอบสนองความต้องการการพุ่งพลังงานสูงได้.

มีประเภทของตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์กี่ประเภท?

ประเภทหลักสองประเภทของตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์มีดังนี้:

1. ตัวควบคุมการปรับความกว้างของพัลส์ (PWM)
2. ตัวควบคุมการติดตามจุดกำลังสูงสุด (MPPT)

ตัวควบคุม PWM มักจะมีขนาดเล็กกว่าและทำงานที่แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ ในขณะที่ ตัวควบคุม MPPT ใช้เทคโนโลยีใหม่เพื่อทำงานที่แรงดันไฟฟ้าสูงสุด ซึ่งจะเพิ่มปริมาณพลังงานที่ผลิตได้ ซึ่งจะมีความสำคัญมากขึ้นในสภาพอากาศที่เย็นเมื่อแรงดันไฟฟ้าของแผงโซลาร์เซลล์สูงกว่าค่าแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ ตัวควบคุม MPPT ยังสามารถทำงานที่แรงดันไฟฟ้าสูงกว่ามากและกระแสไฟฟ้าของแผงต่ำกว่า ซึ่งอาจหมายถึงการใช้สายไฟที่มีขนาดเล็กลงและมีสายพานขนานน้อยลงเนื่องจากมีการลดแรงดันไฟฟ้าน้อยลง.

"ตัวควบคุม PWM จำเป็นต้องใช้กับแถวที่ตรงกับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ ซึ่งจำกัดว่าโมดูลใดบ้างที่สามารถใช้ได้ มีโมดูล 60 เซลล์จำนวนมากที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงสุด (Vmp) เท่ากับประมาณ 30V ซึ่งสามารถใช้กับตัวควบคุม MPPT ได้ แต่ไม่เหมาะสมกับตัวควบคุม PWM".

ตอนนี้ตอบคำถาม: อันไหนดีกว่ากัน, PWM หรือ MPPT? เมื่อทุกอย่างเท่ากัน, MPPT เป็นเทคโนโลยีที่ใหม่กว่าและเก็บเกี่ยวพลังงานได้มากกว่า อย่างไรก็ตาม, ข้อดีของ MPPT เมื่อเปรียบเทียบกับ PWM จะมีค่าใช้จ่ายที่ตามมา ดังนั้นบางครั้ง PWM ที่มีราคาถูกกว่าก็อาจเป็นทางเลือกที่ถูกต้อง โดยเฉพาะในระบบขนาดเล็กและในสภาพอากาศที่อบอุ่นซึ่งการเพิ่มประสิทธิภาพของ MPPT ไม่ได้มีความสำคัญมากนัก.