Jumlah kebutuhan energi listrik meningkat pesat seiring dengan pertumbuhan penduduk dan perkembangan teknologi. Ada cara untuk menghasilkan energi listrik menggunakan sumber energi terbarukan dan tidak terbarukan. Berbagai keuntungan energi matahari adalah faktor kunci di balik penggunaan energi matahari untuk berbagai keperluan. Ini dapat digunakan untuk menghasilkan tenaga listrik dengan bantuan panel surya dan untuk menyimpan energi listrik dengan mengisi baterai atau memasukkannya ke dalam beban. Teknologi Pelacakan Titik Daya Maksimum (MPPT) adalah metode yang paling efisien di antara berbagai pengontrol muatan matahari seperti kontrol 1 atau 2 tahap sederhana, kontrol PWM, dan pengontrol muatan MPPT.

Pengontrol Muatan Surya

Apa itu Solar Charge Controller

Terutama pertimbangkan pengontrol muatan surya non-MPPT dan jangan bingung dengan panel surya pelacak matahari dan pengontrol muatan matahari. Itu panel surya pelacakan matahari digunakan untuk melacak matahari dengan memasang panel surya pada papan motor sehingga energi matahari maksimum dapat digunakan pada siang hari. Dengan menggunakan sistem panel surya pelacakan matahari ini, kami dapat meningkatkan output sebesar 15% di musim dingin dan 35% di musim panas. Gambar blow menunjukkan diagram blok panel surya penjejak matahari yang terdiri dari panel surya tiruan, rangkaian catu daya, mikrokontroler untuk mengendalikan driver ULN2003A dan motor stepper untuk memutar panel surya.

Diagram Blok Panel Surya Pelacakan Matahari oleh Edgefxkits.com

Diagram blok dari pengontrol muatan surya terdiri dari blok yang berbeda: panel surya yang menghasilkan tenaga listrik menggunakan energi matahari pengisian untuk menghidupkan dan mematikan pengisian saklar beban untuk menghubungkan atau memutuskan beban indikator untuk keperluan indikasi baterai untuk menyimpan energi dan pembanding untuk membandingkan dan menghasilkan sinyal kontrol . Pengontrol pengisian panel surya dikendalikan oleh mekanisme pengisian untuk melindungi baterai dari kondisi pengisian daya, beban berlebih, dan pengosongan dalam. Satu set LED hijau dan merah digunakan untuk menunjukkan kondisi terisi penuh dan di bawah atau di atas atau kondisi pembuangan dalam. Dalam kasus indikasi LED merah, rangkaian pengontrol muatan surya terdiri dari MOSFET, yang digunakan sebagai sakelar semikonduktor daya untuk mematikan beban selama kondisi kelebihan beban atau baterai rendah.

Diagram Blok Pengontrol Muatan Surya oleh Edgefxkits.com

Mengapa kami menggunakan teknologi MPPT?

Di sini meskipun pengontrol pengisian daya surya non-MPPT dapat memfasilitasi perlindungan baterai dari kondisi pengisian yang tidak diinginkan, tetapi tidak dapat meningkatkan efisiensi sistem. Umumnya panel PV dibangun untuk 12V dan digunakan untuk menempatkan output dalam kisaran 16 hingga 18V. Tetapi nilai sebenarnya dari baterai 12V berada di kisaran 10,5 hingga 12,7V berdasarkan status pengisian daya. Pertimbangkan panel surya dengan nilai 130watt pada tegangan dan arus tertentu, misalkan nilai arus adalah 7,39 amp pada 17,6 volt.

Perbandingan antara Teknologi Konvensional dan MPPT

Jika kita menyambungkan panel surya 130 watt ini ke baterai menggunakan pengontrol solar charge non-MPPT, maka kita bisa mendapatkan daya yang sama dengan hasil kali arus panel surya: 7,4 amp dan tegangan baterai: 12 volt, dan sekitar 88,8 watt. Dengan demikian, kami mendapatkan kehilangan 41 watt (sekitar 130-88,8 = 41,2), hal ini disebabkan ketidaksesuaian antara panel surya dan baterai. Jadi, jika kita menggunakan pengontrol pengisian daya surya MPPT, maka kita dapat meningkatkan penguatan daya sebesar 20 hingga 45% tetapi terutama kita harus tahu tentang teknologi MPPT, yang digunakan dalam pengontrol pengisian panel surya.

Pengontrol Muatan Surya MPPT

Teknologi MPPT biasanya berupa pelacakan elektronik digital yang melacak dan membandingkan tegangan baterai dengan tegangan panel surya sehingga daya terbaik di mana baterai dapat diisi menggunakan panel surya dapat diketahui. Perhatikan bahwa saat mengisi baterai, ampere dipertimbangkan. Jadi, untuk mendapatkan ampere maksimum ke dalam baterai, tegangan yang dibandingkan diubah menjadi tegangan terbaiknya dengan menggunakan teknologi MPPT modern yang memiliki efisiensi konversi 93 hingga 97%.

Cara Kerja Pengontrol Muatan Surya MPPT

Tegangan panel surya 17.6V pada 7.6A diubah oleh MPPT agar sesuai dengan baterai 12V. Dengan demikian, baterai mendapat 12V pada 10,8A membuat total daya hampir sama dengan 130W. Untuk pengisian aki yang bertegangan tinggi membantu untuk memaksa arus masuk Pada kenyataannya, secara praktis keluaran dari MPPT solar charge controller bervariasi secara terus menerus untuk mendapatkan ampere yang maksimal ke aki.

Pelacak titik daya adalah konverter DC ke DC frekuensi tinggi yang mengambil input DC dari panel surya, kemudian mengubah DC menjadi AC frekuensi tinggi dan, lagi AC akan diubah kembali menjadi tegangan DC yang berbeda dan arus agar sesuai dengan baterai dan panel. Umumnya MPPT beroperasi pada frekuensi mulai dari 20-80 kHz (rentang frekuensi audio sangat tinggi). Oleh karena itu, transformator efisiensi sangat tinggi dan komponen kecil dapat digunakan untuk merancang rangkaian frekuensi tinggi ini.

Cara Kerja Pengontrol Muatan Surya MPPT

MPPT non-digital atau linier mudah dan murah untuk dibuat dibandingkan dengan MPPT digital. Namun, saat menggunakan MPPT linier, meskipun efisiensi sedikit meningkat, tetapi efisiensi keseluruhan bervariasi dalam rentang yang luas karena MPPT linier kehilangan pelacakannya dalam beberapa kasus. Misalnya, jika awan melewati rangkaian MPPT linier, rangkaian linier membutuhkan lebih banyak waktu untuk mencari titik terbaik berikutnya.

Fitur utama MPPT Solar Charge Controller

Pengontrol solar charge MPPT digunakan untuk mengoreksi dan mendeteksi variasi karakteristik tegangan arus panel surya dan seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas.
Hal ini diperlukan untuk setiap sistem tenaga surya yang diperlukan untuk mengeluarkan daya maksimum dari modul PV karena memaksa modul PV untuk beroperasi pada tegangan yang mendekati titik daya maksimum dengan menarik daya maksimum yang tersedia.
Dengan menggunakan MPPT solar charge controller, kita dapat menggunakan panel surya dengan tegangan keluaran yang lebih besar dari tegangan operasi sistem aki.
Kompleksitas sistem dapat dikurangi dengan menggunakan MPPT solar charge controller karena memiliki efisiensi yang tinggi.
Ini dapat diterapkan untuk digunakan dengan berbagai sumber energi seperti turbin air atau turbin tenaga angin, dan sebagainya. Daya keluaran panel surya digunakan untuk pengendalian Konverter DC-DC langsung.

MPPT Solar Charge Controller Terintegrasi dengan Driver LED

Tren terkini dalam pencahayaan dan iluminasi sering digunakan LED kecerahan tinggi yang memiliki umur panjang dengan biaya perawatan rendah dan efisiensi tinggi, tetapi membutuhkan power driver untuk menjaga arus konstan. Ini dapat difasilitasi oleh konverter step-up atau step-down DC-DC. Gambar di bawah ini menunjukkan diagram blok dari pengontrol pengisian daya surya pelacakan titik daya maksimum terintegrasi dan driver LED yang dibangun di atas perangkat Programmable System on Chip (PSoC), pengontrol, driver, periferal analog dan digital digunakan untuk mengukur, mengkondisikan dan mengendalikan sinyal. .

MPPT Solar Charge Controller Terintegrasi dengan Driver LED

“jelaskan cara kerja generator ”

Teknologi MPPT fleksibel dan kuat dalam mengambil tegangan dan arus dari panel surya untuk mencari daya puncak dengan menyesuaikan sinyal kontrol untuk mengoperasikan panel surya pada daya puncaknya. Sinyal kendali yang dihasilkan dari PSoC digunakan dalam penggerak a konverter uang sinkron yang mengubah daya panel surya untuk mengisi baterai. Sistem juga digunakan untuk mengontrol pengisian baterai memproses dan mendorong LED.

Kami harap artikel ini memberikan penjelasan singkat tentang pengontrol muatan surya canggih dengan menggunakan teknologi MPPT. Untuk informasi lebih lanjut mengenai pengontrol pengisi daya surya dan detail kerjanya, Anda dapat menghubungi kami dengan memposting pertanyaan Anda di bagian komentar di bawah.

Kredit Foto: