MPPT & PWM: ตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ตัวไหนดีกว่า?

ตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์คืออะไร?
ตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ (หรือเรียกอีกอย่างว่าตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าของแผงโซลาร์เซลล์) เป็นตัวควบคุมที่ควบคุมกระบวนการชาร์จและการคายประจุในระบบพลังงานแสงอาทิตย์
หน้าที่หลักของตัวควบคุมการชาร์จคือควบคุมกระแสไฟชาร์จที่ไหลจากแผง PV ไปยังแบตเตอรี่ ทำให้กระแสไฟไหลไม่สูงเกินไปเพื่อป้องกันไม่ให้แบตเตอรีแบตเตอรีชาร์จไฟเกิน

ตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์สองประเภท
MPPT และ PWM
ทั้ง MPPT และ PWM เป็นวิธีการควบคุมพลังงานที่ใช้โดยตัวควบคุมการชาร์จเพื่อควบคุมการไหลของกระแสจากโมดูลแสงอาทิตย์ไปยังแบตเตอรี่
แม้ว่าเครื่องชาร์จแบบ PWM โดยทั่วไปจะต้องมีราคาถูกและมีอัตราการแปลงอยู่ที่ 75% แต่เครื่องชาร์จแบบ MPPT นั้นมีราคาแพงกว่าเล็กน้อยในการซื้อ แต่ MPPT รุ่นล่าสุดสามารถเพิ่มอัตราการแปลงได้สูงสุดถึง 99% อย่างมาก
ตัวควบคุม PWM นั้นเป็นสวิตช์ที่เชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์เข้ากับแบตเตอรี่เป็นหลักผลลัพธ์ก็คือแรงดันไฟฟ้าของอาเรย์จะถูกดึงลงมาใกล้กับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่
ตัวควบคุม MPPT มีความซับซ้อนกว่า (และมีราคาแพงกว่า): โดยจะปรับแรงดันไฟฟ้าขาเข้าเพื่อรับพลังงานสูงสุดจากแผงโซลาร์เซลล์ จากนั้นแปลพลังงานนั้นเป็นข้อกำหนดแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันสำหรับแบตเตอรี่และโหลดดังนั้น โดยพื้นฐานแล้วมันจะแยกแรงดันไฟฟ้าของอาเรย์และแบตเตอรี่ ตัวอย่างเช่น มีแบตเตอรี่ 12V ที่ด้านหนึ่งของตัวควบคุมการชาร์จ MPPT และแผงเชื่อมต่อแบบอนุกรมเพื่อสร้าง 36V ที่อีกด้านหนึ่ง
ความแตกต่างระหว่างตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ MPPT และ PWM ในแอปพลิเคชัน
ตัวควบคุม PWM ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับระบบขนาดเล็กที่มีฟังก์ชันเรียบง่ายและใช้พลังงานต่ำ
ตัวควบคุม MPPT ใช้สำหรับระบบ PV ขนาดเล็ก ขนาดกลาง และขนาดใหญ่ และตัวควบคุม MPPT ใช้สำหรับระบบขนาดกลางและขนาดใหญ่ที่มีความต้องการอเนกประสงค์ เช่น โรงไฟฟ้า
ตัวควบคุม MPPT แบบพิเศษใช้ในระบบนอกกริดขนาดเล็ก คาราวาน เรือ ไฟถนน ตาอิเล็กทรอนิกส์ ระบบไฮบริด ฯลฯ

ทั้งตัวควบคุม PWM และ MPPT สามารถใช้กับระบบ 12V 24V 48V ได้ แต่เมื่อกำลังไฟของระบบสูงขึ้น ตัวควบคุม MPPT ก็เป็นตัวเลือกที่ดีกว่า
ตัวควบคุม MPPT ยังรองรับระบบไฟฟ้าแรงสูงขนาดใหญ่ที่มีแผงโซลาร์เซลล์เป็นอนุกรม จึงช่วยเพิ่มการใช้แผงโซลาร์เซลล์ให้เกิดประโยชน์สูงสุด
ความแตกต่างการชาร์จของตัวควบคุมเครื่องชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ MPPT และ PWM
เทคโนโลยีการปรับความกว้างพัลส์จะชาร์จแบตเตอรี่ด้วยการชาร์จ 3 ระดับคงที่ (เทกอง ลอย และดูดซับ)
เทคโนโลยี MPPT มีการติดตามสูงสุดและถือเป็นการชาร์จแบบหลายขั้นตอน
ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานของเครื่องกำเนิด MPPT สูงกว่า 30% เมื่อเทียบกับ PWM
PMW มีการชาร์จ 3 ระดับ:
การชาร์จเป็นชุด;การชาร์จแบบดูดซับ;การชาร์จแบบลอยตัว

โดยที่การชาร์จแบบลอยตัวถือเป็นการชาร์จครั้งสุดท้ายจาก 3 ขั้นตอนหรือที่เรียกว่าการชาร์จแบบหยด และเป็นการชาร์จจำนวนเล็กน้อยกับแบตเตอรี่ในอัตราที่ต่ำและคงที่
แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ส่วนใหญ่จะสูญเสียพลังงานหลังจากชาร์จจนเต็มแล้วสิ่งนี้เกิดจากการปลดปล่อยตัวเองหากประจุถูกรักษาไว้ที่กระแสต่ำเท่ากับพิกัดการคายประจุในตัวเอง ประจุก็สามารถรักษาไว้ได้
นอกจากนี้ MPPT ยังมีกระบวนการชาร์จแบบ 3 ขั้นตอน และ MPPT ต่างจาก PWM ตรงที่ MPPT มีความสามารถในการสลับการชาร์จโดยอัตโนมัติตามเงื่อนไขของ PV
เฟสการชาร์จจำนวนมากต่างจาก PWM ตรงที่มีแรงดันไฟฟ้าในการชาร์จคงที่
เมื่อแสงแดดแรง กำลังไฟฟ้าเอาท์พุตของเซลล์ PV จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก และกระแสการชาร์จ (Voc) อาจถึงเกณฑ์อย่างรวดเร็วหลังจากนั้นจะหยุดการชาร์จ MPPT และเปลี่ยนไปใช้วิธีชาร์จแบบกระแสคงที่
เมื่อแสงแดดอ่อนลงและยากต่อการรักษาการชาร์จกระแสคงที่ มันจะเปลี่ยนไปใช้การชาร์จ MPPTและสลับได้อย่างอิสระจนกระทั่งแรงดันไฟฟ้าที่ด้านแบตเตอรี่เพิ่มขึ้นถึงแรงดันอิ่มตัว Ur และแบตเตอรี่จะสลับไปที่การชาร์จด้วยแรงดันไฟฟ้าคงที่
ด้วยการรวมการชาร์จ MPPT เข้ากับการชาร์จกระแสคงที่และการสลับอัตโนมัติ ทำให้สามารถใช้พลังงานแสงอาทิตย์ได้อย่างเต็มที่

บทสรุป
โดยสรุป ฉันคิดว่าข้อได้เปรียบของ MPPT นั้นดีกว่า แต่เครื่องชาร์จแบบ PWM ก็เป็นที่ต้องการของบางคนเช่นกัน
จากสิ่งที่คุณเห็น: นี่คือข้อสรุปของฉัน:
ตัวควบคุมการชาร์จ MPPT เหมาะที่สุดสำหรับเจ้าของมืออาชีพที่กำลังมองหาตัวควบคุมที่สามารถทำงานที่มีความต้องการสูงได้ (ไฟบ้าน ไฟ RV เรือ และโรงไฟฟ้าที่ผูกกับกริด)
ตัวควบคุมการชาร์จแบบ PWM เหมาะที่สุดสำหรับการใช้งานพลังงานนอกกริดขนาดเล็กที่ไม่ต้องการคุณสมบัติอื่นใดและมีงบประมาณมากกว่า
หากคุณต้องการตัวควบคุมการชาร์จที่เรียบง่ายและประหยัดสำหรับระบบไฟส่องสว่างขนาดเล็ก ตัวควบคุม PWM เหมาะสำหรับคุณ


เวลาโพสต์: May-04-2023