هر آنچه باید درباره کنترلر شارژ خورشیدی بدانید

وظیفه اصلی شارژر باتری خورشیدی محافظت از باتری در برابر آسیب شارژ بیش از حد است. این کار را با کنترل میزان انرژی ارسال شده به سلول انجام می‌دهد و آن را به پالس‌های قابل کنترل الکتریسیته تبدیل می‌کند که باتری می‌تواند بهتر از عهده آن برآید.

از کنترلرهای شارژ باتری خورشیدی می توان برای شارژ باتری ها با ولتاژهای مختلف استفاده کرد. در حالی که مدل های پایه از ولتاژ ورودی 12 تا 24 ولت پشتیبانی می کنند، مدل های گران قیمت تر اغلب حد بالایی 72 ولت دارند.

کنترلر شارژ خورشیدی چیست؟

الف کنترل کننده شارژ خورشیدی یک دستگاه الکترونیکی است که خروجی DC پنل خورشیدی را به باتری متصل می کند. ولتاژ و جریان را تنظیم می کند تا باتری بیش از حد شارژ یا تخلیه نشود، زمان کم بودن آن را تشخیص می دهد و برای جلوگیری از تخلیه کامل باتری، بار را قطع می کند.

هنگام انتخاب یک کنترل کننده شارژ برای پانل های خورشیدی خود، باید اندازه و ولتاژ را در نظر بگیرید. دو نوع اصلی PWM و MPPT هستند که PWM انتخاب مقرون به صرفه‌تری است.

انتخاب کنترل‌کننده شارژ خورشیدی ایده‌آل برای عملکرد سیستم ضروری است، اما با انتخاب‌های فراوان موجود در بازار می‌تواند ترسناک باشد. محبوب ترین انواع کنترلرهای شارژ شامل 1 یا 2 مرحله ای، PWM (مدولاسیون پاورپوینت) و MPPT (ردیابی نقطه حداکثر توان) است.

انواع کنترلرهای شارژ خورشیدی

کنترلرهای شارژ خورشیدی اجزای ضروری هر سیستم خورشیدی خارج از شبکه هستند. آنها باتری را از شارژ یا دشارژ شدن بیش از حد محافظت می کنند که می تواند منجر به آسیب جدی به قطعات داخلی و الکتریکی آن شود.

کنترل‌کننده‌های شارژ خورشیدی مختلف دارای ویژگی‌های خاص خود هستند، که تشخیص نوع آن را قبل از تلاش برای عیب‌یابی یا درک عملکرد آن مهم می‌سازد. دانستن نوع شارژر شما امکان تشخیص سریع‌تر مشکلات و درک بهتر قابلیت‌های آن را فراهم می‌کند.

• نوع شانت

کنترل‌کننده‌های شارژ نوع شنت که معمولاً در سیستم‌های خورشیدی کوچک‌تر استفاده می‌شوند، انرژی را از آرایه به باتری‌ها می‌دهند. عملکرد آن مانند یک کلید روشن/خاموش است که با رسیدن به سطوح معینی از ولتاژ، شارژ را فعال یا غیرفعال می کند.

یکی دیگر از کنترل‌کننده‌های پرطرفدار شنت، طراحی دو مرحله‌ای است که جریان آرایه کامل را تا زمانی که ولتاژ باتری به زیر نقطه تنظیم تنظیم کاهش یابد، اجازه می‌دهد. پس از آن، تنها یک جریان ثابت محدود می‌تواند برای یک دوره زمانی طولانی یا تا زمانی که تقاضای بار، ولتاژ را به نقطه اتصال مجدد خود برگرداند، جریان داشته باشد، در این زمان کنترل‌کننده دوباره شروع به شارژ می‌کند.

• مدولاسیون عرض پالس (PWM)

کنترل‌کننده‌های شارژ خورشیدی از فناوری مدولاسیون عرض پالس (PWM) برای تنظیم مقدار جریانی که از یک پنل خورشیدی به باتری می‌گذرد، استفاده می‌کنند. مانند روشن و خاموش کردن یک سوئیچ بسیار سریع است.

فرآیند PWM می تواند کارایی شارژ باتری شما را به خصوص در ولتاژهای پایین بهبود بخشد. همچنین ممکن است به مبارزه با سولفاته در سلول ها کمک کند.

• حداکثر توان ردیابی (MPPT)

MPPT (Maximum Power Point Tracking) یک فناوری نوآورانه است که برای به حداکثر رساندن استخراج انرژی در شرایط مختلف طراحی شده است. این کار را با تشخیص ولتاژ و جریان بهینه ای انجام می دهد که در آن پنل های خورشیدی حداکثر توان خروجی را تولید می کنند.

کنترلرهای شارژ MPPT مبدل های DC به DC هستند که دقیقاً ولتاژ و جریان بین پنل خورشیدی PV و باتری را مطابقت می دهند. آنها خروجی پنل خورشیدی را بهینه می کنند و در عین حال کارایی سیستم را افزایش می دهند، به ویژه در شرایط آب و هوایی متغیر یا سیم کشی طولانی.

موارد استفاده از کنترلر شارژ خورشیدی

کنترلرهای شارژ خورشیدی در دو نوع اصلی وجود دارند: PWM و MPPT. به طور کلی، اولی مقرون به صرفه تر و ساده تر است، در حالی که دومی کارایی بیشتری را ارائه می دهد.

کنترل‌کننده‌های ساده PWM (مدولاسیون عرض پالس) از یک اتصال مستقیم از آرایه خورشیدی به باتری استفاده می‌کنند و از یک سوئیچ الکترونیکی سریع برای کنترل شارژ استفاده می‌کنند. سوئیچ به سرعت باز و بسته می شود (صدها بار در ثانیه) تا جریان جریان را تعدیل کند و در عین حال ولتاژ باتری را ثابت نگه دارد.

این روش ممکن است کارساز باشد، اما ولتاژ پنل خورشیدی را پایین می آورد تا با ولتاژ باتری مطابقت داشته باشد و توان خروجی را به شدت کاهش دهد. برای نتایج بهینه، از کنترلر شارژ خورشیدی MPPT (Maximum Power Point Tracking) استفاده کنید، که تلاش می کند تا حد ممکن ولتاژ پنل خورشیدی را بالا نگه دارد تا انرژی بیشتری توسط آن تولید شود.

برخی از کنترل‌کننده‌های شارژ نیز توانایی نظارت بر ولتاژ باتری، وضعیت شارژ و آمپرهای خروجی از آرایه‌های خورشیدی را دارند تا بتوانند هر گونه مشکل در سیستم را شناسایی کرده و اقدامات لازم را انجام دهند. این ویژگی به ویژه برای تنظیمات خارج از شبکه مفید است.

اصول کار کنترلر شارژ خورشیدی

کنترل‌کننده‌های شارژ خورشیدی فرآیند شارژ پنل‌های خورشیدی و سیستم‌های باتری را بهینه می‌کنند تا از شارژ یا دشارژ بیش از حد که می‌تواند به طور دائم به باتری‌ها آسیب برساند، جلوگیری می‌کند. آنها همچنین ولتاژ را کنترل می کنند و جریان را مطابق با آن تنظیم می کنند و آن را در سطح ایده آل حفظ می کنند.

کنترل‌کننده‌های شارژ خورشیدی به دو شکل اصلی وجود دارند: PWM (مدولاسیون عرض پالس) و MPPT (ردیابی نقطه حداکثر توان). در حالی که کنترل‌کننده‌های PWM ارزان‌تر هستند، عملکرد آنها ممکن است به دلیل اتلاف برق محدود شود.

کنترل کننده های شارژ MPPT برای سیستم های انرژی خورشیدی بزرگتر کارآمدتر و مناسب تر هستند. آن‌ها از فناوری ردیابی نقطه حداکثر توان برای اندازه‌گیری خروجی یک پنل خورشیدی و تبدیل آن به جریان و ولتاژی استفاده می‌کنند که به طور بهینه برای نیازهای باتری مناسب است.

مزایا و اهمیت کنترلر شارژ خورشیدی

کنترل کننده شارژ خورشیدی عنصر ضروری هر سیستم خورشیدی است. آنها جریان جریان را از یک پنل یا آرایه به باتری شما کنترل می کنند و همچنین از اضافه بار الکتریکی محافظت می کنند.

• قطع ولتاژ پایین

قطع ولتاژ پایین (LVD) یک ویژگی ایمنی باتری است که برای جلوگیری از خالی شدن کامل باتری ها و آسیب رساندن به آنها طراحی شده است. باتری‌های لیتیومی Battle Born مجهز به این LVD هستند که در سیستم مدیریتی آن‌ها تعبیه شده است، که طوری برنامه‌ریزی شده است که وقتی ولتاژ آن به زیر 10 ولت می‌رسد، باتری را قطع کند تا از آسیب محافظت کند.

کنترل کننده شارژ خورشیدی عنصر ضروری یک سیستم خورشیدی خانگی است. جریان و ولتاژی که از سیستم فتوولتائیک شما به باتری می رود را کنترل می کند و از شارژ یا دشارژ شدن بیش از حد آنها محافظت می کند.

• حفاظت از اضافه بار

کنترل‌کننده‌های شارژ خورشیدی اجزای ضروری یک سیستم انرژی تجدیدپذیر مبتنی بر باتری هستند. آنها ولتاژ و جریان باتری را کنترل می کنند و در صورت نیاز برق را تامین می کنند و در عین حال از تخلیه نیز جلوگیری می کنند.

آنها همچنین از ایجاد ولتاژ اضافی جلوگیری می کنند که می تواند به باتری ها آسیب برساند و خرابی آنها را تسریع کند. اضافه ولتاژ زمانی اتفاق می‌افتد که سیم‌های بین پنل و باتری‌ها بیش از حد بارگذاری می‌شوند یا اتصال کوتاه پیدا می‌کنند و اجازه می‌دهند ولتاژ بالا آزادانه بین آنها جریان یابد.

• انسداد جریان معکوس

کنترل‌کننده‌های شارژ خورشیدی با استفاده از یک تنظیم‌کننده ولتاژ برای تنظیم جریان عبوری از پنل‌های خورشیدی به باتری‌ها، به حفظ انرژی باتری کمک می‌کنند. بدون یک، مقداری از این جریان ممکن است به صورت معکوس عبور کند و باعث تخلیه جزئی باتری شود.

دیودهای بای پس بایاس معکوس نیز در سیستم‌های خورشیدی برای به حداقل رساندن اتلاف توان زمانی که سلول‌های سایه‌دار جریان کمتر یا بدون جریان تولید می‌کنند، استفاده می‌شوند. این دیودها به طور موازی در سراسر سلول های فتوولتائیک برای بهبود بازده متصل می شوند.

• MPPT

MPPT (ردیابی نقطه حداکثر توان) یک تکنیک ضروری است که توسط کنترل کننده های شارژ خورشیدی استفاده می شود. این ولتاژ ورودی از یک پنل خورشیدی را به یک سطح ثابت و قابل استفاده تر تنظیم می کند که می تواند توسط باتری شما پذیرفته شود.

MPPT همچنین می تواند جریان معکوس را کنترل کند و از شارژ بیش از حد و آسیب به باتری ها جلوگیری کند. باتری ها ظرفیت های نامی برای ظرفیت ولتاژ خود دارند. بارگذاری بیش از حد آنها می تواند منجر به آسیب دائمی و همچنین کاهش کارایی شود.

اگر می خواهید در مورد آن بیشتر بدانید اهمیت کنترل کننده های شارژ خورشیدی، لطفا اینجا را کلیک کنید.

TOSUNlux طیف وسیعی از محصولات را برای نیازهای انرژی تجدیدپذیر ارائه می دهد، از پنل های خورشیدی و اینورترها گرفته تا شارژرها و تهویه کننده های برق. به علاوه، بسته‌های حفاظتی پلاتین آنها خروجی انرژی را به مدت 25 سال تضمین می‌کنند، بنابراین می‌توانید از ایمنی و عملکرد بهینه سیستم خود مطمئن باشید. با TOSUNlux، لازم نیست نگران چیزی باشید – خیالتان راحت باشد که بدانید سیستم شما در دستان امن است!