เพื่อปกป้องแบตเตอรี่และป้องกันการชาร์จไฟมากเกินไประบบพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนใหญ่รวมถึงตัวควบคุมการชาร์จ ฟังก์ชั่นพื้นฐานของมันคือการตัดกระแสชาร์จเมื่อแบตเตอรี่เต็ม เนื่องจากแบตเตอรี่ที่แตกต่างกันมีลักษณะการชาร์จที่แตกต่างกันควรเลือกตัวควบคุมการชาร์จตามประเภทของแบตเตอรี่ วันนี้เราจะแนะนำการจำแนกประเภทของตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์
ตามหลักการที่แตกต่างกันของการควบคุมของการชาร์จแบตเตอรี่ตัวควบคุมการชาร์จที่ใช้กันทั่วไปสามารถแบ่งออกเป็น:
การแนะนำชุดควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์แบบเชื่อมต่อ
องค์ประกอบสวิตช์เชื่อมต่อเป็นอนุกรมระหว่างโมดูลโซลาร์เซลล์และแบตเตอรี่ วงจรตรวจจับควบคุมตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของขั้วแบตเตอรี่ เมื่อแรงดันไฟฟ้าชาร์จเกินกว่าค่าตัดการเชื่อมต่อเต็ม (hvd) ที่กำหนดโดยแบตเตอรี่องค์ประกอบการสลับจะตัดวงจรการชาร์จแบตเตอรี่และดำเนินการชาร์จแบตเตอรี่ต่อ
ตัวควบคุมการชาร์จที่เชื่อมต่อซีรีย์สามารถใช้รีเลย์เป็นสวิตช์ด่วน ปัจจุบันทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามพลังงาน (mosfets), igbts, รีเลย์โซลิดสเตทส่วนใหญ่จะใช้ องค์ประกอบการสลับในชุดควบคุมการชาร์จที่เชื่อมต่อกันอย่างดียังสามารถแทนที่ไดโอดป้องกันการย้อนกลับซึ่งมีบทบาทในการป้องกัน "การรั่วไหลย้อนกลับ" ในเวลากลางคืน
เนื่องจากองค์ประกอบสวิตช์ควบคุมเชื่อมต่อเป็นชุดในวงจรชาร์จการสูญเสียแรงดันไฟฟ้าของวงจรมีขนาดค่อนข้างใหญ่ซึ่งจะช่วยลดประสิทธิภาพการชาร์จ นอกจากนี้เมื่อตัดการเชื่อมต่อองค์ประกอบสวิตช์แรงดันไฟฟ้าอินพุตจะเพิ่มขึ้นถึงระดับของแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดของหน่วยผลิตกระแสไฟฟ้า ดังนั้นเมื่อออกแบบตัวควบคุมการชาร์จที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมควรเลือกโมสเฟทสถานะต่ำและแรงดันไฟฟ้าที่มีความอิ่มตัวต่ำ
การแนะนำตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์แบบเชื่อมต่อแบบขนาน
องค์ประกอบการสลับของตัวควบคุมการชาร์จแบบขนานที่ปลายทั้งสองของโมดูลโซลาร์เซลล์, ดังนั้นจึงสามารถแก้ปัญหาการสูญเสียพลังงานขององค์ประกอบการสลับในตัวควบคุมการชาร์จแบบอนุกรม
วงจรตรวจจับตัวควบคุมจะตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าขั้วแบตเตอรี่ เมื่อแรงดันไฟฟ้าชาร์จเกินกว่าค่าตัดการเชื่อมต่อการชาร์จเต็ม (hvd) ที่กำหนดโดยแบตเตอรี่องค์ประกอบการสลับจะเปิดเพื่อหลีกเลี่ยงแบตเตอรี่
เมื่อแรงดันไฟฟ้าขั้วแบตเตอรี่ลดลงไปยังค่าแรงดันไฟฟ้าชาร์จแบตเตอรี่ชุดสวิตช์จะถูกตัดการเชื่อมต่อและวงจรการชาร์จแบตเตอรี่จะเปิดขึ้นในเวลาเดียวกัน
วงจรอินพุตของตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ที่เชื่อมต่อแบบขนานมักจะมีไดโอด, ซึ่งสามารถทำให้กระแสไหลเข้าสู่แบตเตอรี่ในระหว่างการชาร์จและป้องกันไม่ให้กระแสแบตเตอรี่ไหลไปยังแผงเซลล์แสงอาทิตย์ในเวลากลางคืนหรือในวันที่มีเมฆมาก ตัวควบคุมการชาร์จแบบขนานมีวงจรง่ายราคาถูกแต่เมื่อแบตเตอรี่เต็มรูปแบบและได้รับการป้องกันในขณะที่อาร์เรย์เซลล์แสงอาทิตย์ยังคงสร้างพลังงานมันจะสร้างกระแสลัดวงจรขนาดใหญ่สร้าง "จุดร้อน" เร่งอายุและไม่แนะนำ
การแนะนำตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ชนิด pwm
เพื่อป้องกันการชาร์จไฟมากเกินไปและใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์อย่างเต็มที่สำหรับการชาร์จแบตเตอรี่ตัวควบคุมการปรับความกว้างพัลส์ (pwm) ตัวควบคุมการชาร์จได้รับการพัฒนาในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ตัวควบคุมการชาร์จ pwm จะเปลี่ยนอินพุตของโมดูลโซลาร์เซลล์ในลักษณะพัลซิ่ง เมื่อแบตเตอรี่มีแนวโน้มที่จะเต็มเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าเทอร์มินัลค่อยๆเพิ่มขึ้นความถี่หรือรอบการทำงานของพัลส์จะเปลี่ยนไปลดเวลาการนำไฟฟ้าลงและค่อยๆลดกระแสการชาร์จ
เมื่อแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลดลงต่ำกว่าจุดชาร์จเต็มกระแสการชาร์จจะค่อยๆเพิ่มขึ้นอีกครั้ง กระบวนการชาร์จนี้ก่อให้เกิดสถานะการชาร์จที่สมบูรณ์มากขึ้นซึ่งสามารถเพิ่มอายุการใช้งานรวมของแบตเตอรี่ในระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ สถานะการชาร์จของการป้องกันค่าใช้จ่าย pwm สามารถเพิ่มอายุการใช้งานรวมของแบตเตอรี่ในระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์
วงจรป้องกันการชาร์จ pwm ส่วนใหญ่เป็นวงจรป้องกันการเชื่อมต่อแบบขนาน การใช้วงจรชนิดนี้มีข้อดีของทั้งการปกป้องแบตเตอรี่และใช้ประโยชน์จากพลังงานอย่างเต็มที่ นอกจากนี้ตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ pwm ยังสามารถบรรลุฟังก์ชั่นการติดตามพลังงานสูงสุดสำหรับระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ดังนั้นตัวควบคุมการปรับความกว้างพัลส์จึงมักใช้ในระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ขนาดใหญ่ ข้อเสียคือตัวควบคุมการปรับ pwm นั้นนำการสูญเสียการสลับบางอย่าง (ประมาณ4% ถึง8%)