در این مقاله اطلاعاتی در اختیار شما قرار می دهیم تا از طریق آن بتوانید ضمن درک کامل تفاوت های کنترلر شارژ MPPT و PWM ،  کنترلر خورشیدی مناسب سیستم فتوولتائیک خود را انتخاب کنید. کنترلر شارژ تقریبا برای تمامی سیستم های فتولتائیکی که از باتری استفاده می کنند مورد نیاز است. وظیفه یک کنترلر شارژ این است تا توان دریافتی از طرف پنل‌های فتوولتائیک را رگوله کرده و به باتری ارسال کند. شارژ بیش از حد باتری‌ها می تواند آثار سو بر عملکرد آنها داشته باشد و عمر مفید آنها را به شدت کاهش دهد.  

[lee_title title_text=”مکانیسم عملکرد کنترلرهای PWM چگونه است؟”]

ساده ترین نوع کنترلر ولتاژ باتری‌ها را مانیتور کرده و در زمان رسیدن شارژ به حد بالا ، مدارهای تغذیه را باز کرده و عمل شارژ را متوقف می‌کند. کنترلر‌های قدیمی تر از یک مکانیسم مکانیکی استفاده کرده و با استفاده از یک رله برای باز یا بستن مدار شارژ استفاده می‌کنند. اما کنترلرهای پیشرفته‌تر از مدولاسیون عرض پالس (Pulse with modulation) برای کم کردن شدت توان اعمالی به باتری‌‎ها در زمانیکه به حد بالای شارژ خود می‌رسند استفاده می‌کنند.

بنابراین در این مکانیسم به جای قطع و وصل منبع از باتری با کاهش توان شارژ میزان شارژ باتری کنترل می شود. این امر ضمن کاهش استرس با باتری‌ها ، عمر مفید آنها را در مقایسه با روش‌های قدیمی تر افزایش می‌دهد. این کنترلرها حتی قادرند باتری را به صورت دائم در حالت شارژ کامل نگهدارند. PWM بسیار پیچیده بوده دارای هیچ گونه اتصالات یا کلیدهای مکانیکی برای قطع مدار نمی‌باشد.

[lee_title title_text=”کنترلرهای MPPT چگونه عمل می‌کنند؟” title_style=”style-3″]

اما نسخه جدیدتر و البته مدرنتر کنترلر شارژ MPPT نامیده می شود. کنترلرهای  MPPT اساسا قادرند تا ولتاژ اضافه را به آمپر تبدیل کنند. این خاصیت مزایای متعددی را برای سیستم ایجاد می‌کند. بیشتر سیستم‌های فتوولتائیک از باتری‌های 12 ولتی مانند آنچه که در خودروهای خود مشاهده می‌کنیم استفاده می‌کنند.

پنل‌های خورشیدی می‌توانند ولتاژ به مراتب بالاتر از این مقدار را به باتری‌ها تحویل دهند. بنابراین تبدیل این مقدار ولتاژ اضافه به جریان باعث می‌شود ولتاژ شارژ در یک مقدار بهینه باقی مانده در حالیکه به دلیل افزایش مقدار جریان، زمان مورد نیاز برای شارژ باتری کاهش می‌یابد. همین امر باعث می شود تا سیستم سولار شما زمان بیشتری در دسترس شما قرار داشته باشد.

دیگر موضوعی که در صورت استفاده از کنترلر MPPT بهبود می یابد تلفات توان است. ولتاژ پایین تر پنل ها به سمت باتری به خودی خود باعث افزایش جریان و در نتیجه افزایش تلفات سیسم کشی می گردد. در صورت استفاده از یک کنترلر PWM در یک سیستم فتوولتائیک با باتری 12 ولت ، ولتاژ باتری از طرف پنل حداکثر در مقدار 18 ولتا قابل تنظیم است. در حالیکه در صورت استفاده از کنترلر MPPT ، شما مجاز به استفاده از مقادیر بالاتری از ولتاژ خواهید بود و در نتیجه همین امر باعث کاهش قابل توجه تلفات (به دلیل تناسب تلفات با مجذور جریان) و همچنین کاهش سطح مقطع سیم کشی DC خواهد شد. در زمان استفاده از سیستم فتوولتائیک با پنل‌هایی دارای ولتاژ بالاتر از 35 ولت با باتری 12 ولت، تنها گزینه کنترلر قابل استفاده MPPT است.

[lee_title title_text=”جلوگیری از بازگست انرژی به سمت پنل‌ها”]

عملکرد دیگر  یک کنترلر پیشرفته جلوگیری از برگشت جریان به سمت پنل‌ها می‌باشد. در واقع وقتی که پنل‌های خورشیدی در حال تولید توان نمی‌باشند (عمدتا در شب)، انرژی می‌تواند از طرف باتری‌ها به سمت پنل‌ها جاری شود و ضمن تخلیه باتری‌ها باعث آسیب به پنل‌ها شود. در طول روز انرژی زیادی صرف شده است تا باتری‌ها برای مصرف شبانه شارژ شوند بنابراین نمی‌خواهید که انرژی ذخیره‌شده تلف شود.

کنترلر قادر است زمانیکه که هیچ انرژی از سمت پنل‌ها دریافت نمی‌شود را تشخیص داده و مدار تغذیه را باز کرده و پنل‌های خورشیدی را از باتری‌ها جدا کند.در زمان ارزیابی این موضوع که کدام کنترلر برای سیستم شما مناسب است ، نیاز دارید تا درباره کاربردها و قابلیت های آنها آگاه باشید. اما این موضوع هم سودمند خواهد بود تا یک مقایسه اجمالی از این دو نوع کنترلر را داشته باشیم. برای همین منظور و برای درک صحیح تر ، مقایسه بین کنترلر های MPPT و PWM در تصویر ارائه شده است.