کنترل شارژ خورشیدی یا کنترل شارژ پنل، یک نوع سیستم الکترونیکی است که شارژ ورودی و خروجی باتری را کنترل می‌کند.
درواقع بهترین عملکرد و بهینه‌ای برای باتری ایجاد می‌کند. این محصول الکترونیکی در توان‌ها و برندهای مختلفی در بازار صنعتی عرضه می‌شوند.
ما در این مقاله با شارژر کنترل خورشیدی، انواع آن، کیفیت، توان و قابلیت‌های که دارد، آشنا می‌شویم.

فیلتر

شارژ کنترلر چیست؟

شارژر کنترل خورشیدی دستگاهی است به منظور شارژ کردن باتری مورد استفاده قرار می‌گیرد. این شارژر یکی از مهم ترین اجزای سیستم، کنترل شارژ خورشیدی می‌باشد.
این سیستم بر اساس میزان جریان مورد نیاز، سطح شارژ باتری را تنظیم می‌کند به عبارت دیگر زمانی که باطری در حالت شارژ کامل قرار می‌گیرد میزان جریان ورودی متوقف یا کاهش می‌دهد. همچنین نقش زیادی در حفظ عمر باتری خواهد داشت زیرا شارژ شدن در هنگام شارژ کامل، آسيب‌های جدی به باتری می‌زند.

نکته قابل توجه این است که شارژ کنترلر تا یک حد مشخصی توانایی کنترل باتری را دارد و نمی توان انتظار قطعی صفر از آن داشت. در صورتی که شارژ کنترلر در معرض ولتاژ بالاتری قرار گیرد، آمپر کمتری را تولید می کند اما میزان آمپر هیچ گاه صفر نمی شود چرا که توان این کار را ندارد.

پنل خورشیدی چیست؟

پنل خورشیدی سیستمی ‌است که می‌تواند انرژی خورشیدی به الکتریسیته تبدیل کند و از آن برای مصارف تجاری مسکونی و …قابل استفاده باشد.
مهم ترین کارایی آن تولید برق می‌باشد که یکی از قدرتمندترین منبع نور موجود خورشید است. این انرژی رایگان به راحتی در دسترس قرار دارد و ایجاد آلودگی نمی‌کند.
صفحات خورشیدی دارای باتری لازم برای ذخیره سازی نیرو و مدارهای لازم می‌باشد.

انواع شارژ کنترلر خورشیدی

برای این که یک شارژ کنترل مناسب برای سیستم خورشیدی انتخاب کنید، باید با انواع شارژ کنترلر خورشیدی آشنا شوید و یک سیستمی‌ را انتخاب کنید که به بهترین نحو، نیازهای دستگاه شما را رفع کند.
شارژ کنترل خورشیدی به دو دسته Pwm و Mppt تقسیم بندی می‌شوند که هر کدام از این محصولات دارای ویژگی‌های منحصربه فرد خود می‌باشند.
در ادامه با این دو نوع شارژ کنترل خورشیدی آشنا می‌شوید.

شارژ کنترلر PWMچیست؟

این شارژ نیز همانند هر شارژ کنترلر دیگر، وظیفه کنترل شارژ باتری‌ها را به عهده دارد.
شارژ کنترل‌های PWM تقریبا بازدهی ثابتی دارند به اندازه سیستم وابسته نیستند.
این محصول با کیفیت دارای ویژگی‌هایی مانند راندمان بسیار بالا، سيستم کنترلی بسیار پیشرفته، نمایشگر اطلاعات سیستم و … می‌باشد.
شارژ کنترل PWM یکی از محصولات بارز و قابل تایید متخصصان است. یا به عبارت دیگر به دلیل فناوری به کاررفته در این محصول می‌توان راندمان بالای بیش از ۹۹ درصد را برای آن پیش بینی کرد.

شارژ کنترلر MPPT چیست؟

شارژ کنترلMPPT دارای الگوریتم کنترل پیشرفته می‌باشد و سرعت ردیابی سریع و تنظیم ولتاژ از خصوصیات این سیستم الکتریکی می‌باشد. تقریبا اکثر کنترل‌های MPPT دیجیتالی هستند.
شارژر کنترل‌های MPPT در فرکانس‌های بالای رادیویی بین ۲۰تا ۸۰ هرتز کار می‌کنند.
این محصول با کیفیت دارای ویژگی‌هایی مانند راندمان بسیار بالا، سيستم کنترلی بسیار پیشرفته، نمایشگر اطلاعات سیستم و … می‌باشد.

وظیفه شارژ کنترل خورشید

همان طور که گفته شد شارژ کنترل خورشیدی به عنوان حامی‌باتری در سیستم خورشیدی عمل می‌کند تا از عمر باتری محافظت کند. همچنین از سایر وسایل و قطعات سيستم‌های خورشیدی نیز محافظت می‌کند و اجازه نمی‌دهد به چیزی آسیب وارد شود.
شارژ کنترل خورشیدی وظیفه مدیریت توان شارژ هدایت شده از طریق پنل خورشید بر عهده دارد. مهم ترین نقش اصلی آن محافظت از باتری و تنظیم شارژ و جریان آن است. یعنی از باتری‌های خورشیدی در برابر شارژ شدن بیش از حد محافظت می‌کند.
وظیفه دیگر شارژ کنترلر، تطبیق ولتاژ پنل با ولتاژ باتری می‌باشد وهمچنین از تخلیه کامل باتری جلوگیری کرده و سرعت شارژ باتری را متناسب با نوع باتری و به منظور محافظت از آن تغییر می‌دهد.
شارژهای کنترل خورشیدی علاوه بر این که عمر باتری را افزایش می‌دهند دارای ویژگی‌های ایمنی نیز هستند.
بنابراین نقش شارژ کنترل‌ها در سیستم خورشیدی مهم است. این کنترل‌ها تقریبا برای تمامی ‌سیستم‌های که از باتری استفاده می‌کنند مورد نیاز است.

خرید شارژ کنترل خورشیدی

کنترل شارژ خورشیدی یک سیستم بسیار پیشرفته و مدرن است که امروزه در دنیای صنعت مورد توجه قرار گرفته است. یکی از ویژگی‌های این شارژ کنترل کیفیت بسیار بالا و قیمت مناسب این محصول است.
هنگام خرید بایستی به بهترین کنترل شارژ خورشیدی توجه کنید که با توجه به نیاز و بودجه شما از کدام سیستم PWM یا MPPT می‌خواهید استفاده کنید.
سیستم مورد نظر شما باید دارای حداکثر بار اضافی، اتصال کوتاه، محافظت گرمای بیش از حد داخلی و …باشد تا به چیزی آسیب نرساند.
بنابراین قبل از خرید شارژ کنترل خورشیدی، نیازهای سیستم برق خورشیدی خود را اولویت بندی کنید، تا انتخاب صحیح داشته باشید.

مقایسه بین شارژ کنترل PWM و MPPT

– شارژ PWM به صورت یک کلید هوشمند عمل می‌کند که فقط عمل قطع و وصل شارژ باتری انجام می‌دهم.
– شارژ کنترل MPPT نسبت نوع PWMدارای ساختار پیچیده تر و کامل تر است.
– شارژ کنترلر MPPT از بازدهی بسیار بالایی برخوردار می‌باشد، در حالی که شارژر کنترل PWM از بازدهی پایین برخوردار می‌باشد.
– در بازار بیشتر شارژ کنترل‌ها از نوع PWM هستند اما کنترل‌های MPPT بهتر هستند.
– قیمت شارژر PWM خیلی کمتر از MPPT هاست.
– شارژ کنترل‌های MPPT مکان‌های که دارای آب‌ وهوای سرد هستند راندمان بیشتری دارند.
– کارایی MPPT در سيستم‌های کوچک خورشیدی خیلی کمتر از سیستم‌های بزرگ است.
– برای سيستم‌های با توان خروجی بیش از ۲۰۰ وات شارژ کنترل‌های MPPT مناسب تر خواهد بود.
– تفاوت این محصولات در میزان جریان خروجی و توان خروجی می‌باشد.
– این سیستم‌های خورشیدی در محافظت از گرد و غبار مقاومت چندانی ندارند.

ویژگی‌ شارژ کنترلر

شارژکنترلر در همه سيستم‌های جدا از شبکه که باتری ذخیره کننده انرژی دارند یک جزء ضروری محسوب می‌شود. بیشتر شارژر کنترل‌ها، ولتاژ باتری را بررسی و تنظیم کرده و هنگامی‌که شارژ باتری کامل شد عمل شارژ را متوقف می‌نمایند.
تمامی‌اجزای سیستم خورشیدی به شارژ کنترل وصل می‌باشند پس بودن مدار در این سیستم دارای اهمیت بسیار زیادی می‌باشد. این سیستم شارژ کنترل همانند سایر مدل های دیگر، دارای عملکرد یکسانی می‌باشند.
شارژ کنترل خورشیدی دارای ویژگی‌های دیگری از جمله سوئیچ تنظیم MPPT بر روی برد، پشتیبانی از پنل‌های خورشیدی، افزایش بهروری شارژ، چندین مدار محافظ، محافظ اتصال معکوس، تنظیم دمای محیط کار، نشانگرهای LED، دو رابط خروجی ۵ ولت و…می‌باشد.

نحو کار شارژ کنترلر خورشیدی

شارژ کنترل ابتدا به باتری و سپس به پنل خورشیدی و در آخر به مصرف کننده، وصل می‌شود. مرحله بعدی شارژ، بیشتر جریان برای شارژ باتری به کار می‌رود تا موقعی که ولتاژ به بالای۹۰درصد برسد ادامه پیدا می‌کند.
از این مرحله به بعد شارژ باتری لحظه به لحظه کنترل می‌شود تا به شارژ کامل برسد وقتی که شارژ باتری فول شد، ولتاژ به صورت خودکار کم می‌شود یعنی بین یک تا دو ساعت طول می‌کشد تا به ولتاژ افت کند.
نکته: باید به این نکته توجه داشته باشید که در یک سیستم تعداد پنل‌ها بسیار حائز اهمیت هستند. وقتی که چندین پنل با هم در حال فعالیت هستند، شارژ باتری در حالت کامل قرار می‌گیرد. در این موقع شارژ کنترلر خورشیدی، بار اضافه را در سیستم فتوولتائیک خنثی می‌کند. نکته دیگر این است که در طراحی یک سیستم خورشیدی باید به میزان توان خروجی توجه کرد.

انواع شارژ کنترلر چه تفاوتی با هم دارند؟

شارژ کنترل pwm ارزان ترین نوع شارژ کنترل موجود در بازار است و تنها توانایی کنترل را دارد و خروجی سیستم 12 به 12، 24 به 24، 48 به 48 را تقسیم می کند و همان آمپر دریافتی را به باتری منتقل می کند و تغییری در آمپر ایجاد نمی کند. شارژ کنترل pwm، ولتاژ اضافی را به پرت حرارتی تبدیل می کند و می سوزاند. اما شارژ کنترل mppt شارژ کنترلی است که با تکنولوژی قوی تر، جدید تر و گران تر ساخته شده است. این شارژ کنترل ها، ولتاژی که از پنل به باتری وارد می شود را به آمپر یا جریان تبدیل می کندو به باتری انتقال می دهد. از مزیت های آن می توان به قابلیت عملکرد آن در هوای ابری و بارانی اشاره کرد. در پنل ها در هوای ابری به جای ایجاد جریان، ولتاژ ایجاد می شود که شارژ کنترل mppt ایجاد ولتاژ را به آمپر تبدیل می کند و راندمان سیستم را 30 تا 40 درصد افزایش می دهد.

ولتاژ کاری شارژ کنترلر چگونه است؟

ولتاژ کاری شارژ کنترلر یا 12-24 است یا 12-24-48 هستند. شارژری که 12 ولت است توانایی ایجاد ولتاژ 48 را ندارد. هر چه ولتاژ افزایش می یابد، آمپر کاهش و توان بیشتری را دريافت می کند. بنابراین سیستم های 48 ولتی توان بیشتری را ساپورت می کنند.

چگونگی تقسیم بندی شارژ کنترلر ها به چه صورت است؟

شارژ کنترلر ها به دو دسته کلی mppt و pwm تقسیم می شود. شارژ کنترل pwm به 12_ 24، 24، 48 تقسیم می شود. شارژر mppt نیز به همین صورت تقسیم بندی می شود( 12، 24، 48). شارژ کنترلر ها یک ولتاژ پی وی ماکس دارند که در pwm از 50 تا 100 ولت و در mppt ها 100 یا 200 ولتی نیز هست. هر چه میزان پی وی ولتاژ افزایش یابد، قطعات به کار رفته درون شارژ کنترلر قوی تر است و گران تر هستند. برای مثال یک شارژر mppt که 100 آمپر است دارای پی وی ولتاژ 200 ولت است یعنی می توان 5 پنل 36 ولتی را به صورت سری با هم به این شارژ کنترلر متصل کرد. اما در صورتی که یک شارژر 100 ولتی قرار داده می شود بیشتر از 3 پنل متصل شود، می سوزد در نتیجه تناسب باید رعایت شود.
از مزیت های ولتاژ بالا این است که در مناطقی که تایم روشنایی کم است، ولتاژ افزایش داده می شود تا با اندکی تابش به ولتاژ ماکس برسد تا باتری ها شارژ شوند اما در مناطق دیگر تابش باید افزایش یابد تا به ولتاژ ماکس برسد و شروع به کار کند.

شارژ کنترل pwm ارزان تر است یا mppt؟

شارژ کنترلر pwm ارزان تر است چرا که تکنولوژی به کار رفته در ساخت آن و همچنین مادست های آن ضعیف تر است و توانایی تبدیل ولتاژ اضافی به آمپر را ندارد به همین دلیل ارزان تر است.

کدام شارژر در هوای ابری توانایی عملکرد دارد و جریان می دهد؟

شارژ کنترلر mppt چرا که پنل ها در هوای ابری ولتاژ اضافه تولید می کنند و شارژ کنترلر mppt می تواند این ولتاژ اضافی را به آمپر تبدیل کند و به سیستم دهد. هر چه هوا ابری تر باشد، راندمان سیستم کاهش می یابد.

شارژ کنترلر در کجای سیستم بسته می شود؟

شارژ کنترلر بین پنل و باتری بسته می شود. در هنگام بستن شارژ کنترلر حتما باید به نکات محافظتی توجه شود که حتما بین پنل و شارژر، مینیاتوری DC قرار گیرد و همچنین بین شارژر و باتری هم باید یک مینیاتوری DC قرار گیرد تا آمپر قوی تر شود. دلیل این کار این است که وقتی بین شارژ کنترلر و باتری، شارژر قرار می گیرد، شارژر الکترون برگشتی درون باتری را به شارژر نمی رساند و باعت می شود که شارژر نسوزد. ممکن است به دلیل استفاده از باتری نا مناسب شارژ کنترل بسوزد.

کابل و اتصالات چیست؟

کابل و اتصالات شارژر حتما باید قوی باشد و نمره 4 باشد به دلیل این که ولتاژ کمی دارد و میزان آمپر آن بالا است. وقتی آمپر افزایش یابد کابل داغ می کند بنابراین باید سطح مقطع کابل افزایش یابد. هر چه شارژر آمپر بیشتری تولید کند باید کابل قطور تری در آن استفاده شود برای مثال کابل بین باتری ها به جای نمره 4، از کابل نمره 8 یا 16 استفاده شود.

شارژ کنترلر چند خروجی دارد؟

یک خروجی برای ولتاژ پی وی پنل که دو بخش مثبت و منفی است، یک بخش مثبت و منفی برای باتری و یک بخش مثبت و منفی برای لایتینگ یا روشنایی است. در بعضی از شارژ کنترل ها usb وجود دارد که برای 5 ولت، 1.5 و 2 آمپر می دهد برای شارژ موبایل یا وسیله ای که با usb بتوان آن را شارژ کرد. یک کابل rg 59, کابل لَن برای انتقال اطلاعات AC به شبکه مورد استفاده قرار می‌ گیرد. در درون شارژ کنترلر یک نمایشگر قرار دارد که مشخصاتی از قبیل ولتاژ، آمپر، میزان شارژ کردن پنل، میزان آمپر ورودی پنل، میزان ولتاژ ورودی پنل، ولتاژ باتری، آمپر باتری، میزان مصرف قسمت لایتینگ و… را نمایش می دهد. در بعضی شارژ کنترلر ها امکان تنظیم ولتاژ ورودی به باتری، بین حداقل و حداکثر وجود دارد که بر اساس آن می توان نوع باتری را تعیین کرد و از ورود بیش از حد آمپر به درون باتری و سوختن آن جلوگیری کرد.

آیا اینورتر را باید به خروجی با شارژر متصل کرد؟

این مسئله مهمی است که اغلب در نظر نمی گیرند و اینورتر را به لایتینگ متصل می کنند در صورتی که همچین چیزی امکان ندارد و سر اینورتر باید به باتری متصل شود. هیچ خروجی یا اینورتری به شارژر وصل نمی شود غیر از 2 لامپ که 1.5 یا 0.5 آمپر مصرف می کند.

عکس لامپ که در خروجی شارژ کشیده شده است، نشانه ی چیست؟

عکس لامپی که در خروجی شارژ کنترلر کشیده شده است، نشان دهنده این است که می توان از آن خروجی می توان لایتینگ یا روشنایی دریافت کرد و حالت فوتوسل عمل می کند، است. می توان در شارژ کنترل زمان را تنظیم کرد که در صورتی که خورشید رفت و ولتاژ صفر شد، لامپ بتواند به مدت یک یا دو ساعت یا یک ساعت بعد از ظهر روشن شود. به طور کلی به حالت فوتوسل عمل می کند تا هنگامی که شب شد به صورت اتوماتیک لامپ را روشن کرد. این قابلیت در چراغ های خیابانی یک مزیت است چون شارژر همان ولتاژی را که دریافت می کند، همان را خروجی می دهد.

آیا می توان از شارژ کنترلر به جای فوتوسل استفاده کرد؟

بله برای این کار باید تنظیمات در شارژ کنترلر را تنظیم کرد تا بتوان از خروجی آن برق دریافت کرد که در این صورت توانایی انجام وظیفه فوتوسل را خواهد داشت.

بند های شارژر کدام است؟

برند های متفاوتی از شارژ کنترلر وجود دارد اما از بهترین آن ها می توان به ایفی سولار، گامستا، کالسبا و… اشاره کرد. توصیه می شود به هنگام خرید شارژ کنترلر برندی که مورد تایید فروشنده است، خریداری شود.

شارژ کنترلر در سیستم با چه تجهیزاتی همراه است؟

منظور از این سوال این است که شارژ کنترلر با چه وسایل یا تجهیزاتی ترکیب می شود تا عملکرد بهتری داشته باشد. سانورتر که در درون ان یک شارژ کنترلر mppt و یک شارژ کنترلر pwm قرار داده شده است. سولار پمپ ها نیز حاوی شارژ کنترلر های mppt هستند. شارژ کنترلر mppt راندمان سیستم را افزایش می دهد.

تنظیمات شارژر چیست؟

تنظیمات شارژر یعنی این که می توان به شارژر تنظیمات خاصی داد که بر روی باتری اعمال می شود از این طریق می توان نوع باتری را تعیین کرد. باتری های آب اسیدی تا 14.8 ولت و باتری های سیلیک اسید تا 12.8 ولت و باتری های ژلی 13.4 ولت هستند. با تنظیم ولتاژ خروجی شارژ کنترلر می توان نوع باتری را تعیین کرد و از بیش از حد شارژ شدن باتری جلوگیری کرد و همچنین می توتن از ورود بیش از حد ولتاژ به درون باتری جلوگیری کرد. از این رو می توان مانع از باد کردن و خراب شدن باتری شد.

رنج ولتاژ خروجی شارژ کنترلر در سیستم خورشیدی آف گرید به چه صورت است؟

رنج های خروجی شارژ کنترلر 12، 24، 48، 110 ولت هستند که رنج های 110 بسیار کم مصرف هستند اما دیگر رنج ها بسیار رایج هستند.

سخن آخر

همان طور که گفته شد شارژ کنترلر خورشیدی برای سيستم‌های تأمین برق، توسط انرژی خورشید استفاده شده تا عمر باتری بیشتر شده و سیستم ایمن باشد.
بنابراین با توجه به تمام مواردی که تا اینجا گفته شد می‌توان یک شارژر کنترلر خورشیدی مناسب برای سیستم خورشیدی خود انتخاب کنید، که همه ویژگی و ملزومات یک سیستم استاندارد داشته باشد تا به بهترین نحو ایفای نقش کند.