Điều hòa năng lượng mặt trời là gì?

Điều hòa năng lượng mặt trời là gì?

Bộ điều hòa năng lượng mặt trời đảm bảo rằng điện do tấm pin mặt trời tạo ra được chuyển một cách thông minh sang pin theo cách phù hợp với mức độ sạc và hóa chất của pin.Một bộ điều chỉnh tốt sẽ có thuật toán sạc nhiều giai đoạn (thường là 5 hoặc 6 giai đoạn) và cung cấp các chương trình khác nhau cho các loại pin khác nhau.Các cơ quan quản lý hiện đại, chất lượng cao sẽ bao gồm các chương trình cụ thể dành cho pin Lithium, trong khi nhiều kiểu cũ hơn hoặc rẻ hơn sẽ bị giới hạn đối với pin AGM, Gel và Ướt.Điều quan trọng là bạn phải sử dụng đúng chương trình cho loại pin của mình.

Một bộ điều chỉnh năng lượng mặt trời chất lượng tốt sẽ bao gồm một số mạch bảo vệ điện tử để bảo vệ pin, bao gồm bảo vệ phân cực ngược, bảo vệ ngắn mạch, bảo vệ dòng ngược, bảo vệ quá tải, bảo vệ quá áp tạm thời và bảo vệ quá nhiệt.

Các loại điều hòa năng lượng mặt trời

Có hai loại điều hòa năng lượng mặt trời chính dành cho các tấm pin mặt trời di động.Điều chế độ rộng xung (PWM) và Theo dõi điểm công suất cực đại (MPPT).Tất cả đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng, có nghĩa là mỗi loại phù hợp với các tình huống cắm trại khác nhau.

Điều chế độ rộng xung (PWM)

Điều chế độ rộng xung (PWM), bộ điều chỉnh có kết nối trực tiếp giữa tấm pin mặt trời và pin và sử dụng cơ chế “chuyển mạch nhanh” để điều chỉnh dòng điện tích vào pin.Công tắc vẫn mở hoàn toàn cho đến khi pin đạt đến điện áp tiêu thụ, tại thời điểm đó, công tắc bắt đầu mở và đóng hàng trăm lần mỗi giây để giảm dòng điện trong khi vẫn giữ điện áp không đổi.

Về lý thuyết, kiểu kết nối này làm giảm hiệu quả của tấm pin mặt trời vì điện áp của tấm pin bị hạ xuống để phù hợp với điện áp của pin.Tuy nhiên, trong trường hợp tấm pin mặt trời cắm trại di động, hiệu quả thực tế là tối thiểu, vì trong hầu hết các trường hợp, điện áp tối đa của tấm pin chỉ khoảng 18V (và giảm khi tấm nóng lên), trong khi điện áp pin thường nằm trong khoảng 12-13V (AGM) hoặc 13-14,5V (Lithium).

Mặc dù bị giảm hiệu quả một chút, nhưng bộ điều chỉnh PWM thường được coi là lựa chọn tốt hơn để ghép nối với các tấm pin mặt trời di động.Lợi ích của bộ điều chỉnh PWM so với các bộ điều chỉnh MPPT của chúng là trọng lượng nhẹ hơn và độ tin cậy cao hơn, đây là những cân nhắc chính khi cắm trại trong thời gian dài hoặc ở những vùng sâu vùng xa nơi dịch vụ có thể không dễ tiếp cận và có thể khó tìm bộ điều chỉnh thay thế.

Theo dõi điểm công suất tối đa (MPPT)

MPPT theo dõi điểm công suất cực đại, bộ điều chỉnh có khả năng chuyển đổi điện áp thừa thành dòng điện bổ sung trong các điều kiện thích hợp.

Bộ điều khiển MPPT sẽ liên tục theo dõi điện áp của bảng điều khiển, điện áp này liên tục thay đổi dựa trên các yếu tố như nhiệt của bảng điều khiển, điều kiện thời tiết và vị trí của mặt trời.Nó sử dụng toàn bộ điện áp của bảng để tính toán (theo dõi) sự kết hợp tốt nhất giữa điện áp và dòng điện, sau đó giảm điện áp cho phù hợp với điện áp sạc của pin để có thể cung cấp thêm dòng điện cho pin (nhớ công suất = điện áp x dòng điện) .

Nhưng có một cảnh báo quan trọng làm giảm tác dụng thực tế của bộ điều khiển MPPT đối với các tấm pin mặt trời di động.Để nhận được bất kỳ lợi ích thực sự nào từ bộ điều khiển MPPT, điện áp trên bảng điều khiển phải cao hơn ít nhất 4-5 vôn so với điện áp sạc của pin.Cho rằng hầu hết các tấm pin mặt trời di động có điện áp tối đa khoảng 18-20V, có thể giảm xuống 15-17V khi chúng nóng lên, trong khi hầu hết pin AGM nằm trong khoảng 12-13V và hầu hết pin lithium trong khoảng 13-14,5V trong thời gian này, chênh lệch điện áp không đủ để chức năng MPPT có tác dụng thực sự đối với dòng điện sạc.

So với bộ điều khiển PWM, bộ điều khiển MPPT có nhược điểm là trọng lượng nặng hơn và nhìn chung kém tin cậy hơn.Vì lý do này và tác động tối thiểu của chúng đối với nguồn điện đầu vào, bạn sẽ không thường thấy chúng được sử dụng trong các túi có thể gập lại bằng năng lượng mặt trời.