انواع شارژ کنترلر

شارژ کنترلرها به دو دسته  (PWM (Pulse Width Modulation و (MPPT (Maximum Power Point Tracking تقسیم می شوند، در ادامه به توضیح این دو نوع شارژ کنترلر و نحوه عملکرد آن ها می پردازیم.

شارژ کنترلرهای (PWM (Pulse Width Modulation:

این شارژ کنترلرها نیز مانند همه ی شارژ کنترلرها وظیفه ی کنترل شارژ و دشارژ باطری ها را بر عهده دارند. آنها ولتاژ ورودی باطری ها را طوری تنظیم می کنند که به آنها اسیبی وارد نشود. وقتی که آنها را برای کنترل شارژ باطری ها بکار می گیرید این شارژ کنترلر لحظه به لحظه با چک کردن میزان شارژ باطری، میزان شارژ (جریان ) مورد نیاز را تغییر می دهد یعنی هر چقدر که باطری به شارژ کامل نزدیک می شود میزان جریان شارژ هم کم می شود.

نحوه عملکرد شارژ کنترلر PWM:

اساس کار به این صورت است که این شارژ کنترلر مانند یک کلید هوشمند عمل می کند، یعنی با سنجیدن میزان جریان مورد نیاز برای شارژ باطری قطع و وصل می شود تا ان جریان را تامین کند. مانند شکل زیر :

تفاوت این شارژ کنترلر با انواع قدیمی در هوشمند بودن آن است. شارژ کنترلرهای قدیمی مانند یک کلید بودند و فقط عمل قطع و وصل را انجام می دادند ولی PWM مانند یک کلید هوشمند عمل می کنند یعنی با نمونه برداری از میزان شارژ باطری علاوه بر اینکه میزان عرض پالس را معلوم می کنند میزان سرعت قطع و وصل شدن پالس را هم مشخص می کنند .

شارژ کنترلرهای (MPPT (Maximum Power Point Tracking:

همانطور که از اسم این شارژ کنترلرها پیداست این مدل از شارژ کنترلرها دنبال کننده توان ماکزیمم هستند. اساس کار این شارژ کنترلرها به این صورت است که انها خروجی DC پنل خورشیدی را گرفته به سیگنال AC با فرکانس بالا تبدیل می کنند سپس این سیگنال AC را به ترانسفورماتور می دهند تا به ولتاژ و جریان دلخواه تبدیل کند سپس سیگنال AC را به DCC مورد نیاز برای شارژ باتری تبدیل می کند تا بیشترین توان را استفاده کرده باشد.

شارژ کنترلرهای MPPT در فرکانس بالای رادیویی کار می کنند ( معمولاً بین ۲۰ تا ۸۰ هرتز). مزایای کار در فرکانس بالا زیاد شدن راندمان ترانسفورماتور و کم شدن تجهیزات است. اما این مزیت ها یک مشکل هم ایجاد می کند، بدلیل تولید این فرکانس نویز در فضا ایجاد می شود. پس یک نویز گیر نیز باید طراحی کرد.

تقریباً همه ی شارژ کنترلرهای MPPT دیجیتالی هستند ولی نمونه های غیر دیجیتالی هم موجود است که بازده انها بالاتر از نمونه دیجیتالی است ولی انها یک عیب بزرگ دارند و ان هم این است که اگر مثلاً یک تکه ابر بر روی پنل می افتاد و دوباره سریع کنار می رفت انها قابلیت پیدا کردن نقطه ماکزیمم را از دست می دادند.

تفاوت بین شارژ کنترلرهای MPPT و PWM

بیشتر شارژ کنترلرهای بازار از نوع PWM هستند. اما شارژ کنترلرهای MPPT بهتر هستند. انها ولتاژ پنل ها و باتری خورشیدی را طوری تنظیم می کنند که بیشترین شارژ (جریان ) را دریافت کنند. برای مثال اگر از شارژ کنترلر PWM استفاده کنیم برای یک سیستم که یک پنل ۱۰۰ وات داشته باشد ما نمی توانیم ماکزیمم توان را از ان دریافت و باطری ها بدهیم. زیرا می دانیم که توان برابر است با جریان ضرب در ولتاژ P=V*II، برای داشتن ۱۰۰ وات توان خروجی از پنل طبق مشخصات پنل ولتاژ باید در حدود ۱۶٫۷ و جریان در حدود ۶ امپر باشد. ولتاژ باتری که می خواهد شارژ بشود در حدود ۱۲٫۵ ولت است و اگر ما از شارژ کنترلرهای معمولی استفاده کنیم چون جریان ( ۶ امپر ) و ولتاژ کاهش پیدا می کند (حدود ۱۳٫۵ولت)، توان دریافتی برابر ۸۱ وات می شود. پس شما در حدود ۲۰% از توان تولیدی را از دست داده اید.

اما شارژ کنترلرهای MPPT میزان افت ولتاژ را با زیاد کردن جریان جبران می کنند بدین صورت که بجای تحویل دادن جریان ۶ امپر ، جریان ۷٫۴ امپر را تحویل می دهند تا توان خروجی افت پیدا نکند ( ۱۰۰=۷٫۴ * ۱۳٫۵ ).