Bộ Mạch Điều Khiển Sạc Năng Lượng Mặt Trời

Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời đóng vai trò quan trọng của một hệ thống điện năng lượng mặt trời có ắc quy. Tuy nhiên, nhiều người lại bỏ qua và không quan tâm đến bộ phận này. Đây là một sai lầm rất lớn dẫn đến việc làm giảm tuổi thọ của ắc quy, giảm hiệu suất và làm tăng chi phí.

>> Cấu Tạo Của Kính Năng Lượng Mặt Trời

>> Một Số Dự Án Nghiên Cứu Pin Mặt Trời Siêu Mỏng Nổi Tiếng Thế Giới

Bộ điều khiển sạc pin mặt trời là gì?

Bộ điều khiển sạc pin năng lượng mặt trời là bộ điều chỉnh dòng sạc cho ắc quy giúp ngăn không cho chúng quá tải. Việc quá tải điện áp sẽ khiến các tấm pin mặt trời bị hư hỏng vĩnh viễn. Thiết bị này hoạt động như một cổng vào hệ thống lưu trữ ắc quy và đảm bảo các hư hỏng không xảy ra do nguyên nhân quá tải.

Các loại bộ điều khiển sạc pin mặt trời

Hiện nay, có 2 loại bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời đó là: Bộ điều khiển theo dõi sạc điểm tối đa (MPPT) và bộ điều khiển độ rộng xung (PWM)

Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời tối đa (MPPT)

Đây là bộ điều khiển sạc phức tạp và đắt tiền nhất. Bộ điều khiển sạc MPPT có thể ghép nối các điện áp không phù hợp từ các tổ hợp ắc quy. Thiết bị này điều chỉnh đầu vào để các tấm pin mặt trời đạt được hiệu suất cao nhất, thậm chí thay đổi công suất đầu ra để tương thích với ắc quy.

Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời (PWM)

Đây là loại bộ điều khiển sạc tiêu chuẩn. So với bộ điều khiển MPPT, PWM có giá thành rẻ hơn, đơn giản hơn. Chúng hoạt động bằng cách giảm dần điện năng đi vào từ ắc quy của bạn, chúng duy trì trạng thái “nhỏ giọt” liên tục để giữ cho ắc quy đầy.

Mạch sạc pin năng lượng mặt trời là gì?

Mạch điều khiển sạc năng lượng mặt trời đóng vai trò rất quan trọng và chọn một bộ điều khiển sạc cho hợp lí là rất quan trọng. Một tấm pin năng lượng mặt trời trong bóng tối sẽ hoạt động tương tự như một đi ốt được kết nối qua pin.

Bất kì mạch nào mà pin mặt trời có kết nối trực tiếp với các cực của pin lưu trữ. Chính vì thế khi trời tối, hoặc những ngày không có nắng, các tấm pin năng lượng mặt trời sẽ làm pin lưu trữ cạn kiệt. Để ngăn chặn tình trạng này, một đi ốt chặn phải được đặt ở vị trí trung tâm giữa các bảng pin và pin để đảm bảo dòng điện không thể chảy từ pin dự phòng ngược lại pin mặt trời.

Các loại mạch sạc pin bằng năng lượng mặt trời

Sạc trực tiếp

Phương pháp này không sử dụng bộ điều khiển sạc pin mặt trời. Đây là giải pháp sạc tiết kiệm chi phí nhưng lại không cho phép sạc nhanh bởi bạn chỉ có thể sử dụng bảng pin năng lượng mặt trời có công suất thấp. Sạc trực tiếp có hiệu quả tương đối thấp vì các tấm pin chỉ giữ ở mức điện áp pin. Phương pháp này hoạt động tốt đối với các hệ thống có mức tải pin thấp.

Điốt điều tiết sạc

Phương pháp này sử dụng một đi ốt zener làm thiết bị điều chỉnh điện áp đầu ra để không cho điện áp quá tải. Loại chỉ báo này sẽ bật ngay khi không đủ nguồn điện từ pin để sạc cho một thiết bị. Việc bổ sung một thiết bị chỉ bảo như đèn LED có thể khiến tốc độ sạc giảm đi.

Khi điện áp đầu ra tăng, điện trở bóng dẫn tăng cho đến khi bóng dẫn tắt đi và chấm dứt quá trình sạc pin. Để hiệu suất của mạch này ổn định, điện áp điểm năng lượng mặt trời phải tương thích với điện áp tải hoặc tấm pin.

Mạch đi ốt có giá thành rẻ nên hiệu quả không được như mong muốn. Nếu một trong các thành phần mạch không chính xác, sẽ gây nên hiện tượng quá tải và chập cháy. Nguy hiểm hơn, nếu nó kết nối với pin ngược lại có thể khiến pin mặt trời bị hỏng.

Sạc điều chỉnh điện áp thấp

Bộ điều chỉnh điện áp thấp hoạt động bằng cách đặt điện áp sạc tối đa, chúng có thể sử  dụng trên nhiều loại pin khác nhau. Hệ thống này có thể giúp hạn chế dòng sạc vào pin, chi phí tương đối thấp.

Sạc chuyển đổi DC-DC

Hệ thống này cung cấp hiệu quả cao hơn đi kèm với nhiều tính năng hơn, do đó, giá thành cũng cao hơn so với các hệ thống trước. Bộ chuyển đổi DC-DC thích hợp để sạc pin từ μW cho đến kW.

Điều khiển sạc năng lượng mặt trời theo dõi điểm công suất tối đa (MPPT)

Bộ điều khiển sạc theo dõi nhiều điểm (MPPT) là một bảng điều khiển năng lượng mặt trời. Chúng sẽ theo dõi, giám sát đầu ra để có thể tự động tương thích với điện áp do nó tự tạo với điện áp của ắc quy giúp hiệu suất sạc được tối đa.

Bộ điều khiển sạc pin năng lượng mặt trời theo dõi điểm công suất tỷ lệ (RPPT)

Bộ điều khiển sạc điện mặt trời RPPT sử dụng như một vi điều khiển, chúng đo công suất theo dõi định kì điện áp mạch mở và điện trở kháng đầu vào, nhằm duy trì điện áp pin mặt trời ở một tỷ lệ cố định.

Điều khiển sạc theo dõi công suất điểm đặt cố định (FPPT)

Bộ điều khiển sạc pin FPPT là hệ thống giám sát điểm công suất ít tốn kém nhất và có thể hoạt động trong phạm vi môi trường ánh sáng từ 150W/m² đến 1000W/m². Do điện áp pin mặt trời giảm khi cường độ ánh sáng giảm nên công suất tối đa sẽ không được như kì vọng của các hệ thống theo dõi điểm trên.

Điều chế độ rộng xung

Bộ điều khiển sạc điện năng lượng mặt trời PWM chỉ hoạt động với các tấm pin mặt trời có điện áp cao hơn pin mà chúng đang sạc. Hệ thống này hoạt động kém hiệu quả hơn so với hệ thống chuyển đổi DC-DC bởi điện áp của bảng được đặt ở điện áp pin. Loại này chỉ có thể đạt được từ 60% – 80% năng lượng đỉnh của bảng pin năng lượng mặt trời vào ắc quy lưu trữ.

>> Quy Định Về Lắp Đặt Điện Mặt Trời Áp Mái Năm 2020 Mới Nhất

>> 10 Ứng Dụng Của Pin Năng Lượng Mặt Trời Trong Cuộc Sống

Hi vọng, với những thông tin trên đã giúp bạn hiểu hơn về bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời và sử dụng một cách hiệu quả nhất.

Nguồn: https://solarmcgroup.com

Phạm Hữu Tùng Lâm

Tôi là Phạm Hữu Tùng Lâm – chuyên viên tư vấn của Mạnh Cường Group về lĩnh vực Điện Năng Lượng Mặt Trời. Với kinh nghiệm 5 năm trực tiếp tư vấn và tham gia vào nhiều dự án lớn, nhỏ trên toàn quốc cũng như nước ngoài, tôi hy vọng những chia sẻ của tôi có thể giúp ích cho các bạn, giúp các bạn có được cái nhìn tổng quan hơn về sự cần thiết của Năng Lượng Mặt Trời. Nếu có gì còn thắc mắc các bạn vui lòng liên hệ qua số hotline hoặc comment trực tiếp vào bài viết để tôi có thể giải đáp cho các bạn ạ!