Menghitung Ukuran Ideal Pengontrol Charger Surya: Panduan Praktis

Apa Itu Pengontrol Charger Surya? Jenis, Pengaturan Ukuran dan Pemilihan Pengontrol Charger PWM & MPPT

Pengontrol charger surya adalah bagian vital dari setiap instalasi surya. Mereka melindungi komponen penyimpanan baterai Anda dan memastikan bahwa sistem berjalan dengan lancar dan andal selama masa pakai perangkat Anda. Dalam artikel berikut, kami akan membahas Pengenalan Konverter DC-DC, Pengontrol Charger, dan MPPT dalam Sistem PV Surya.

Apa Itu Pengontrol Charger Surya?

Pengontrol charger dalam instalasi surya Anda terletak di antara sumber energi (panel surya) dan ruang penyimpanan (baterai). Pengontrol charger mencegah baterai Anda terisi penuh dengan membatasi volume dan intensitas pengisian. Mereka sering mencegah baterai dari kehabisan daya dengan mematikan perangkat jika daya penyimpanan turun di bawah 50 persen kapasitas. Baterai diisi pada tingkat tegangan yang tepat. Ini membantu melindungi umur dan kesehatan baterai.

Konverter DC-DC:

Konverter DC-DC banyak digunakan untuk mengubah tegangan DC yang tidak teratur atau tidak dikontrol menjadi tingkat tegangan DC yang teratur atau dikontrol seperti yang ditunjukkan pada gambar 1.

Selain mengubah tegangan tidak teratur menjadi tegangan teratur, konverter ini mengubah tegangan dari satu tingkat ke tingkat lain (tinggi atau rendah). Misalnya, kita memiliki sistem PV yang menghasilkan tegangan keluaran DC 24 V tetapi output AC inverter perlu 230 V, jadi kita membutuhkan tegangan input DC yang lebih tinggi di input inverter.

Jadi, untuk mendapatkan hal itu kita menyambungkan konverter dc-dc di antara array PV dan inverter. Konverter dc-dc ini memainkan peran yang sangat penting dalam sistem PV surya kami. Mereka digunakan sebagai pengontrol charger, pelacak titik daya maksimum, dan bertindak sebagai antarmuka bersama sumber PV untuk berbagai jenis beban. Aplikasi mereka juga termasuk regulasi bus daya, peningkatan arus, dan isolasi kebisingan.

Dalam konverter DC ke DC baik sisi input maupun output memiliki aliran DC. Dapat menentukan daya input DC jika kita mengetahui tegangan dan arus input, demikian pula, kita dapat menentukan daya output jika kita mengetahui tegangan dan arus output. Setelah kita mengetahui daya input dan output, efisiensi konverter daya dapat dengan mudah ditentukan.

Mari kita ambil contoh konverter DC-DC di mana baterai 50 V disambungkan, menyediakan arus input 8 A. Pada output konverter pengukuran tegangan menunjukkan tegangan 100 V dan pengukuran arus menunjukkan arus 3,6 A. Tentukan daya input dan output, kehilangan daya dalam konverter, dan efisiensi konverter.

• Tegangan input = 50 V
• Arus input = 8 A
• Tegangan output = 100 V
• Arus output = 3,6 A

Jadi, Daya input = Tegangan input × Arus input

Daya input = 50 × 8 = 400 W

Demikian pula, daya output dapat ditentukan sebagai berikut;

Daya output = Tegangan output × Arus output

Daya output = 100 × 3,6 = 360 W

Kehilangan daya dalam konverter dapat ditentukan sebagai berikut;

Kehilangan daya = Daya input – Daya output

Kehilangan daya = 400 – 360 = 40 W

Efisiensi konverter ditentukan sebagai berikut;

Efisiensi % = (daya output / daya input) × 100

Efisiensi % = (360/400) × 100 = 90 %

Kerja & Fungsi Pengontrol Charger:

Dalam istilah lega, Anda dapat menganggap pengontrol charger surya sebagai regulator normal yang memperpanjang umur baterai surya. Dalam sebagian besar pengontrol charger surya, arus melewati semikonduktor yang berfungsi sebagai klep untuk mengatur arus.

Pengontrol charger sering mencegah baterai terisi penuh dengan mengurangi aliran baterai melebihi tegangan tertentu. Overcharging baterai dapat sangat berbahaya bagi baterai itu sendiri, jadi pengontrol charger sangat penting.

Ini adalah pengontrol yang membantu mengontrol aliran pengisian dari dan ke baterai. Ini mempertahankan umur dan kinerja baterai yang panjang dengan mencegah deep discharge dan overcharge baterai. Saat modul PV disambungkan ke baterai melalui pengontrol charger, pengontrol charger akan memutuskan PV dari baterai untuk menghindari overcharging.

Demikian pula, saat baterai disambungkan ke beban melalui pengontrol charger, pengontrol akan memutuskan beban dari baterai jika mendeteksi over-discharge. Kemampuan pengontrol charger ini membantu memperpanjang umur dan kinerja baterai.

Overcharge dan deep discharge baterai terdeteksi dengan mengukur tingkat tegangan baterai yang terhubung. Dalam overcharge, tegangan baterai meningkat di atas tingkat tegangan tertentu demikian pula dalam kasus deep discharge tegangan baterai menurun di bawah tingkat tegangan tertentu.

Pengontrol charger dapat memutuskan baterai dalam kedua kondisi yang disebutkan di atas. Pengontrol charger juga menyambungkan ulang baterai ketika tingkat tegangan telah mencapai tingkat operasi normal.

Karena overcharge tingkat tegangan baterai mencapai tinggi dan pengontrol charger memutuskan baterai dari modul PV (atau sumber daya charging DC), tetapi ketika tingkat tegangan turun karena penggunaan baterai oleh beban pengontrol charger mendeteksi penurunan tegangan ini dan menyambungkan ulang modul PV (atau sumber daya charging DC) untuk mengisi baterai.

Hal serupa juga dapat diamati dalam kasus deep discharge ketika baterai terputus (dari beban) karena penurunan tegangan di bawah tingkat tertentu. Sekarang jika baterai dalam kondisi pengisian, tingkat tegangan terminal akan naik setelah beberapa waktu karena proses pengisian. Kenaikan tingkat tegangan ini terdeteksi dan jika di atas tingkat cut-off rendah pengontrol akan menyambungkan ulang baterai ke beban sehingga beban dapat menggunakan energi yang tersimpan dalam baterai.

Pengontrol charger surya juga menyediakan beberapa fitur penting lainnya, termasuk perlindungan overload, low voltage disconnect, dan pemblokiran arus balik.

Perlindungan overload: Pengontrol charger memiliki peran penting perlindungan terhadap overload. Jika arus yang mengalir ke baterai Anda jauh lebih tinggi daripada yang dapat ditangani rangkaian, perangkat Anda dapat overload. Ini dapat menyebabkan overheat atau bahkan ledakan. Pengontrol charger menghindari overload dari terjadi. Dalam sistem besar, perlindungan ganda dengan saklam atau pelindung juga penting.

Low voltage disconnect: Ini bertindak sebagai pemutusan otomatis beban non-kritis dari baterai ketika tegangan turun di bawah ambang yang ditentukan. Saat menyala, akan segera menyambung ulang ke baterai. Ini akan menghindari over-discharge.

Memblokir aliran arus balik: Panel surya mengirim arus melalui baterai dalam satu arah. Pada malam hari, panel tentu dapat mentransfer beberapa muatan dalam urutan balik. Ini dapat memicu discharge ringan baterai. Pengontrol beban menghindari hal ini dengan berfungsi sebagai klep.

Jenis Pengontrol Charger:

Berikut adalah dua pengontrol charger yang banyak digunakan;

1. Pengontrol charger Maximum Power Point Tracking (MPPT)
2. Pengontrol charger Pulse Width Modulation (PWM)

Dalam kasus pengontrol charger MPPT, tegangan di seluruh bank baterai dan array PV berbeda. Jenis pengontrol charger ini beroperasi pada titik daya maksimum array PV untuk menyediakan daya maksimum yang tersedia dari iradiansi.

Jenis pengontrol charger ini memungkinkan tegangan array PV lebih tinggi daripada tegangan bank baterai yang terhubung ke sistem kita. Keuntungannya adalah semakin tinggi tegangan semakin rendah arus untuk aliran daya yang sama. Dengan demikian, kita dapat menggunakan kawat gauge kecil yang mengurangi biaya kabel dalam sistem.

Di sisi lain, pengontrol charger Pulse Width Modulation (PWM) memiliki tegangan yang sama di seluruh array PV dan bank baterai yang terhubung ke sistem.

Berbagai Fitur Pengontrol Charger:

Berbagai tingkat tegangan dan arus pengontrol charger dapat didefinisikan sebagai berikut;

1. Tegangan sistem nominal: Tegangan ini mewakili tegangan di mana pengontrol charger dan baterai beroperasi dalam sistem PV surya.
2. Arus beban nominal: Ini mewakili arus beban maksimum yang harus ditangani oleh pengontrol charger.
3. Arus array PV nominal: Ini mewakili arus array PV maksimum yang harus dapat ditangani oleh pengontrol charger. Ini adalah arus pendek seluruh array PV. Dalam merancang faktor keamanan 1,25 dipertimbangkan untuk variasi dalam arus pendek yang ditentukan di bawah non-STC (Standard Test Condition).
4. Titik pengaturan pengontrol regulator: Fungsi pengontrol charger adalah untuk mengisi dan mengosongkan baterai, ini merasakan tegangan terminal (yaitu status charge atau umumnya dikenal sebagai SOC) dan memutuskan untuk memutuskan dari beban untuk menghindari deep discharge atau untuk memutuskan dari sumber array PV untuk menghindari overcharge baterai. Pengontrol seperti ini memiliki titik pengaturan yang diambil keputusan untuk menyambung atau memutus beban atau sumber charging (yaitu array PV).

5. Titik pengaturan regulasi tegangan (VR): Ini mewakili tegangan maksimum hingga mana baterai dapat diisi tanpa overcharge. Jika titik pengaturan ini tercapai maka pengontrol akan memutuskan bank baterai dari sumber PV atau mungkin mengatur arus yang disuplai ke baterai.
6. Histeresis regulasi tegangan (VRH): Ini mewakili selisih antara VR dan tegangan di mana pengontrol charger akan menyambungkan ulang baterai ke sumber PV untuk pengisian. Jika selisih ini sangat kecil maka kontrol akan osilatif (menyambung dan menyambung ulang dengan sering) yang pada akhirnya akan mengakibatkan penurunan kinerja dan umur baterai. Tetapi memiliki selisih juga dapat menyebabkan overcharge dalam setiap siklus. Jadi, keseimbangan harus dibuat saat menyatakan VRH. VRH juga membantu kita memahami seberapa efektif pengontrol charger dalam mengisi baterai.
7. Low voltage disconnect (LVD): Ini mewakili tegangan minimum hingga mana discharge baterai diizinkan tanpa masuk deep discharge. Ini juga dikenal sebagai depth of discharge (DOD) baterai. Sangat direkomendasikan untuk menghindari discharge di bawah tingkat ini untuk menghindari penurunan umur dan kinerja baterai. Pengontrol charger dapat memutuskan baterai dari beban jika mendeteksi LVD dan menghindari deep discharge baterai.
8. Histeresis low voltage disconnect (LVDH): Ini mewakili selisih antara LVD dan tegangan di mana baterai dapat disambungkan ulang ke beban. Ini tidak boleh terlalu kecil, karena ini dapat menghasilkan koneksi dan pemutusan yang sering. Hal ini dapat lebih mengurangi umur baterai.

Bagaimana Memilih Pengontrol Charger Surya dengan Rating yang Tepat?

Dua contoh berikut menunjukkan cara memilih pengontrol charger surya dengan ukuran yang tepat untuk sistem panel dan array surya dengan rating arus nominal yang sesuai dalam ampere pada tegangan nominal rated dan beban dalam watt.

Contoh 1:

Mari kita ambil contoh untuk memahami parameter di atas, ruang tamu memiliki beban DC berikut yang ber rating 24 V;

1. Tiga lampu 20 W
2. Satu kipas 25 W

Semua beban yang disebutkan di atas di daya oleh dua modul PV yang disambungkan secara paralel, setiap modul PV memiliki arus titik daya maksimum I_MP sebesar 5 A dan arus pendek I_SC sebesar 7 A. Apa yang akan menjadi tegangan sistem nominal, arus array PV nominal, dan arus beban nominal dari pengontrol charger?

Total beban DC = (Jumlah lampu × Wattage setiap lampu) + (Jumlah kipas × Wattage setiap kipas)

Total beban DC = (3 × 20) + (1 × 25) = 60 + 25 = 85 W

Tegangan sistem nominal dari pengontrol charger sama dengan tegangan rated beban dan array PV (Tegangan sistem nominal pengontrol charger = 24 V)

Arus array PV nominal = 2 × 7 (arus pendek setiap modul PV adalah 7 A dan disambungkan secara paralel)

Arus array PV nominal = 14 A

Faktor keamanan 1,25 dipertimbangkan untuk variasi dalam arus pendek yang ditentukan di bawah non-STC (Standard Test Condition).

Dengan mempertimbangkan faktor keamanan 1,25 Arus array PV nominal adalah 1,25 × 14 = 17,5 A

Arus beban nominal = Total beban DC / Tegangan sistem nominal = 85 / 24

Arus beban nominal = 3,5416 A

Jadi, pengontrol charger harus dapat menangani arus sekitar 3,5416 A di sisi output.

Contoh 2:

Mari kita ambil contoh lain untuk latihan; aula memiliki beban DC berikut yang ber rating 12 V;

1. Tiga lampu 30 W
2. Satu kipas 20 W

Semua beban yang disebutkan di atas di daya oleh dua modul PV yang disambungkan secara paralel, setiap modul PV memiliki arus titik daya maksimum I_MP sebesar 3 A dan arus pendek I_SC sebesar 5 A. Apa yang akan menjadi tegangan sistem nominal, arus array PV nominal, dan arus beban nominal dari pengontrol charger?

Total beban DC = (Jumlah lampu × Wattage setiap lampu) + (Jumlah kipas × Wattage setiap kipas)

Total beban DC = (3 × 30) + (1 × 20) = 90 + 20 = 110 W

Tegangan sistem nominal dari pengontrol charger sama dengan tegangan rated beban dan array PV (Tegangan sistem nominal pengontrol charger = 12 V)

Arus array PV nominal = 2 × 5 (arus pendek setiap modul PV adalah 5 A dan disambungkan secara paralel)

Arus array PV nominal = 10 A

Faktor keamanan 1,25 dipertimbangkan untuk variasi dalam arus pendek yang ditentukan di bawah non-STC (Standard Test Condition).

Dengan mempertimbangkan faktor keamanan 1,25 Arus array PV nominal adalah 1,25 × 10 A = 12,5 A

Arus beban nominal = Total beban DC / Tegangan sistem nominal = 110 W / 12 V

Arus beban nominal = 9,1666 A

Jadi, pengontrol charger harus dapat menangani arus sekitar 9,1666 A di sisi output.

Maximum Power Point Tracking (MPPT):

Beban yang terhubung ke modul PV menentukan daya yang disediakan oleh modul, perhatikan kurva I-V dan P-V yang ditunjukkan pada gambar 3 di bawah ini.

Dapat diamati dari gambar di atas bahwa pada kondisi rangka pendek yaitu pada V = 0, arus maksimum disediakan oleh modul yang dikenal sebagai arus pendek I_SC. Namun jika kita secara bertahap meningkatkan tegangan di seluruh beban dengan mengubah beban daya yang disediakan ke beban juga meningkat.

Jadi, kenaikan tegangan menyebabkan daya meningkat hingga titik tertentu, titik di luarnya kenaikan tegangan lebih lanjut menyebabkan penurunan daya disebut Maximum Power Point (MPP). Jadi, kurva I-V dari modul PV memiliki titik yang sesuai dengan daya maksimum yang dikenal sebagai Maximum PowerPoint atau singkatnya MPP.

Diperlukan bahwa beban yang terhubung ke modul PV harus dioperasikan pada tegangan dan arus yang sesuai dengan titik daya maksimum ini untuk mendapatkan daya maksimum dari modul PV. Titik operasi adalah titik interseksi karakteristik I-V modul PV ke beban.

Produsen menilai modul PV mereka untuk output daya puncak. Namun output daya modul PV tidak hanya tergantung pada iradiansi surya yang tersedia tetapi juga pada kombinasi tegangan dan arus. Misalnya pada siang hari ketika matahari tinggi modul tidak akan menyediakan daya jika dalam kondisi rangka terbuka atau rangka pendek.

Jadi, ada titik operasi pada kurva I-V di mana hasil kali tegangan dan arus akan menyediakan daya maksimum. Namun titik operasi maksimum ini berubah dengan perubahan intensitas radiasi yang jatuh pada modul PV surya. Oleh karena itu, untuk mendapatkan daya maksimum ada perangkat elektronik yang akan memastikan bahwa modul PV akan beroperasi pada daya maksimum pada semua tingkat iradiansi sepanjang hari. Ide ini untuk mengoperasikan modul PV pada daya maksimumnya disebut Maximum Power Point Tracking (MPPT).

Secara praktis ada perubahan pada kurva I-V modul PV karena perubahan intensitas radiasi yang jatuh pada modul. Oleh karena itu, tidak mungkin untuk menjaga PV tetap beroperasi pada MPP untuk beban yang dipilih. Radiasi surya lebih rendah sekitar pukul 9 pagi dan secara bertahap meningkat hingga siang hari. Kenaikan intensitas radiasi ini akan menyebabkan kurva I-V modul berubah seperti yang ditunjukkan pada gambar 4 di bawah ini.

Ini mengakibatkan perubahan titik operasi untuk beban yang diberikan. Titik operasi untuk pukul 1 siang, 11 pagi, dan 9 pagi ditandai dengan A, B, dan C masing-masing. Namun titik operasi maksimum untuk pukul 1 siang, 11 pagi, dan 9 pagi ditandai dengan A’, B’, dan C’ masing-masing.

Jadi, jika kita perlu mendapatkan daya maksimum dari modul PV titik operasi A, B, dan C harus didekati ke A’, B’, dan C’ masing-masing dan ini dilakukan oleh perangkat MPPT. Perangkat MPPT melakukan tugas mendekatkan titik operasi ke titik daya maksimum pada tingkat radiasi surya yang berbeda.

Ini membantu mengekstrak daya maksimum yang tersedia dari modul PV pada setiap iradiansi dan suhu. Ini menggunakan algoritma MPPT dan rangkaian elektronik untuk menyelesaikan tugas. Ide ini didasarkan pada prinsip pencocokan impedansi antara modul PV dan beban yang terhubung yang penting untuk mentransfer daya maksimum.

Dengan demikian, ketika impedansi sumber PV dan beban cocok daya maksimum ditransfer dari sumber PV ke beban. Jika rasio tegangan modul pada daya maksimum terhadap arus modul pada daya maksimum cocok dengan impedansi beban yang terhubung, transfer daya maksimum terjadi.

Namun secara praktis tidak mungkin untuk memiliki pencocokan rasio ini ke impedansi beban, oleh karena itu perangkat MPPT melakukan operasi pencocokan impedansi ini untuk menyampaikan daya maksimum pada iradiansi dan suhu yang tersedia. Produsen menggabungkan fungsi pengontrol charger dan MPPT ke dalam satu perangkat yang umum dikenal sebagai pengontrol charger MPPT. Keduanya MPPT dan pengontrol charger adalah dua fungsi yang berbeda dan independen tetapi banyak digunakan sebagai satu perangkat untuk melayani dua tujuan.

Post terkait:

• Bagaimana Menyambung Baterai Seri-Paralel ke Panel Surya?
• Bagaimana Menyambung Baterai Paralel ke Panel Surya dan UPS?

Sun-tracking dan MPPT untuk Memaksimalkan Output Daya:

Sun-tracking bukan sama dengan pelacakan MPPT, ini adalah pelacakan mekanis modul PV surya sehingga sinar matahari yang jatuh pada modul selalu tegak lurus. Modul harus secara mekanis menghadap matahari untuk mendapatkan daya maksimum pada waktu itu hari.

Jika modul tidak tegak lurus terhadap sinar matahari yang jatuh padanya sebagian besar sinar matahari akan terpantul dari modul. Modul surya menghasilkan output daya maksimum untuk sinar matahari tertentu ketika sudut cahaya dan modul tegak lurus satu sama lain (yaitu 90^o) seperti yang ditunjukkan pada gambar 5.

Ketika sudut insiden cahaya kurang dari atau lebih dari 90^o seperti yang ditunjukkan pada gambar 5 maka akan menghasilkan output daya yang lebih rendah dari kemampuan output daya maksimum modul. Ketika cahaya jatuh pada sudut lebih besar atau lebih kecil dari 90^o sebagian cahaya dipantul, dan cahaya yang digunakan oleh modul lebih sedikit dari yang sebenarnya jatuh padanya.

Ini mengakibatkan penurunan output daya yang dihasilkan oleh modul. Karena alasan ini kita harus memiliki pelacakan matahari mekanis untuk menghasilkan listrik maksimum yang mungkin.

Spesifikasi Pengontrol Charger MPPT:

Input PV

Daya input maksimum: Ini mewakili daya maksimum yang dapat ditangani pengontrol charger MPPT dari array PV yang terhubung.

Tegangan rangka terbuka maksimum: Ini mewakili tegangan rangka terbuka maksimum yang dapat ditangani pengontrol charger MPPT.

Rentang tegangan pelacakan MPPT: Ini mewakili rentang tingkat tegangan yang dapat ditangani pengontrol charger MPPT.

Output DC ke Baterai

Tegangan baterai nominal: Ini mewakili tegangan di mana baterai beroperasi dalam sistem yang terhubung.

Titik pengaturan regulasi tegangan (VR): Ini adalah tingkat tegangan maksimum hingga mana kita dapat mengisi baterai tanpa menyebabkan overcharge. Setelah tingkat ini tercapai pengontrol charger akan memutuskan baterai dari sumber PV atau akan mengatur arus yang disampaikan ke baterai yang terhubung.

Low voltage disconnect (LVD): Ini mewakili tegangan minimum hingga mana discharge baterai diizinkan tanpa menyebabkan deep discharge. Juga dikenal sebagai Depth of discharge (DOD). Ketika tingkat baterai mencapai tingkat DOD pengontrol charger MPPT memutuskan untuk menghindari overcharging.

Arus charging maksimum: Ini mewakili arus maksimum yang dapat ditangani pengontrol charger MPPT dari array PV. Ini adalah arus pendek array PV. Dalam merancang faktor keamanan 1,25 digunakan karena variasi pada operasi non-STC.

Kontrol Beban DC

Tegangan nominal: Ini mewakili tegangan beban maksimum pengontrol charger yang harus dapat ditangani.

Arus maksimum: Ini mewakili arus beban maksimum pengontrol charger yang harus dapat ditangani.

Bagaimana Memilih Ukuran Pengontrol Charger MPPT yang Tepat?

Mari kita ambil beberapa contoh untuk memahami spesifikasi yang disebutkan di atas secara numerik.

Contoh 3:

Pertimbangkan array PV 500 watt yang beroperasi pada 24 V DC dan memiliki bank baterai 12 V DC. Tentukan rating pengontrol charger MPPT untuk sistem yang diberikan ini.

• Daya array PV surya = 500 W
• Tegangan operasi array PV surya = 24 V
• Tegangan operasi paket baterai = 12 V

Daya input ke pengontrol MPPT adalah 500 W, array PV surya disambungkan di sisi input pengontrol charger MPPT dan baterai disambungkan di sisi output pengontrol charger MPPT. Dengan demikian, baterai bertindak sebagai beban untuk sistem. Data menentukan tegangan output. Dengan mengasumsikan efisiensi 100 % kita dapat menentukan arus output untuk beban tersebut.

Daya = Tegangan × Arus

Arus = Daya / Tegangan = 500 W / 12 V = 41,66 A

Jadi, kita akan membutuhkan MPPT 12 V, 41,66 A untuk sistem di atas, kita dapat meningkatkan nilai arus sebesar 25 % mempertimbangkan beberapa kondisi yang terjadi menyebabkan panel menghasilkan lebih banyak daya. Jadi, kita dapat mengambilnya sebagai 52 A. Jadi, pengontrol charger MPPT 12 V, 52 A akan cocok untuk sistem di atas. Perhatikan bahwa pengontrol charger MPPT harus dapat menangani tegangan rangka terbuka dan tegangan pada titik daya maksimum dari array PV yang terhubung.

Mari kita ambil contoh lain di mana kita harus merancang sistem surya rumah 140 W_P dengan modul PV 70 W yang memiliki tegangan rangka terbuka 20 V dan tegangan pada titik daya maksimum 16 V. Tegangan bank baterai adalah 12 V. Tentukan rating pengontrol charger MPPT yang cocok untuk desain surya rumah ini.

Mari kita sambungkan modul PV yang tersedia secara seri.

Jadi, tegangan rangka terbuka sistem akan menjadi = 2 × 20 = 40 V

Tegangan pada titik daya maksimum akan = 2 × 16 V = 32 V

Daya puncak sistem akan = 2 × 70 W = 140 W

Daya input ke pengontrol charger MPPT adalah 140 W jika kita mengasumsikan efisiensi 100 %. Dan tegangan baterai yang tersedia pada 12 V, maka arus ke paket baterai dapat ditentukan sebagai berikut;

Daya = Tegangan × Arus

Arus = Daya / Tegangan = 140 W / 12 V = 11,66 A

Jadi, kita akan membutuhkan MPPT 12 V, 11,66 A untuk sistem di atas, kita dapat meningkatkan nilai arus sebesar 25 % mempertimbangkan beberapa kondisi yang terjadi menyebabkan panel menghasilkan lebih banyak daya. Jadi, kita dapat mengambilnya sebagai 15 A. Jadi, pengontrol charger MPPT 12 V, 15 A akan cocok untuk sistem di atas.

Lagi, penting untuk dicatat bahwa pengontrol charger MPPT harus dapat menangani tegangan rangka terbuka dan tegangan pada titik daya maksimum dari array PV yang terhubung.

Pengontrol Charger Surya Mana yang Harus Saya Pilih? PWM atau MPPT?

Ketika memutuskan ukuran pengontrol, Anda perlu mengetahui apakah Anda menggunakan pengontrol PWM atau MPPT. Apakah Anda tahu bahwa pemilihan pengontrol charger surya yang salah dapat mengakibatkan kehilangan hingga 50% energi sistem surya?

Panel Surya	Baterai	Charger Surya
12V	12V	PWM atau MPPT
24V	24V	PWM atau MPPT
24V	12V	MPPT (Direkomendasikan)

Pengontrol charger surya diukur berdasarkan arus array surya Anda dan tegangan sistem surya Anda. Biasanya, Anda ingin memastikan bahwa Anda memiliki pengontrol charger yang cukup besar untuk menampung jumlah daya dan arus yang dihasilkan panel Anda.

Biasanya, pengontrol charger tersedia pada 12, 24, dan 48 volt. Rating amperage dapat bervariasi dari satu hingga 60 ampere dan rating tegangan dari enam hingga 60 volt. Jika Anda belum menimbang pengaturan Anda atau memperkirakan kebutuhan energi Anda, kami menyarankan menggunakan kalkulator panel surya. Ini akan memungkinkan Anda untuk menskalakan panel surya dan semua komponen lain dari perangkat Anda.

Jika sistem surya Anda 12 volt dan ampere Anda 14, Anda akan membutuhkan pengontrol charger surya dengan setidaknya 14 ampere. Namun, Anda perlu menambahkan 25% ke ampere minimum yang akan dimiliki pengontrol charger surya Anda sebesar 17,5 ampere karena pertimbangan lingkungan. Namun, Anda akan membutuhkan pengontrol charger surya dengan rating 12 volt dan 20 dalam situasi ini.

Ini beberapa detail lebih lanjut tergantung pada jenis pengontrol charger yang Anda pasang di perangkat Anda.

Kondisi Baterai @ 25 °C (77 °F)	Tegangan Baterai Nominal
	12V	24V	48V
Baterai selama charging equalisasi	Lebih dari 15	Lebih dari 30	Lebih dari 60
Baterai hampir penuh saat charging	14,4 hingga 15,0	28,8 hingga 30,0	57,6 hingga 60,0
Baterai hampir habis saat charging	12,3 hingga 13,2	24,6 hingga 26,4	49,2 hingga 52,8
Baterai penuh dengan beban ringan	12,4 hingga 12,7	24,8 hingga 25,4	49,6 hingga 50,8
Baterai penuh dengan beban berat	11,5 hingga 12,5	23,0 hingga 25,0	46,0 hingga 50
Tidak ada charging atau discharge selama 6 jam – 100% terisi	12,7	25,4	50,8
Tidak ada charging atau discharge selama 6 jam – 80% terisi	12,5	25	50
Tidak ada charging atau discharge selama 6 jam – 60% terisi	12,2	24,4	48,8
Tidak ada charging atau discharge selama 6 jam – 40% terisi	11,9	23,8	47,6
Tidak ada charging atau discharge selama 6 jam – 20% terisi	11,6	23,2	46,4
Tidak ada charging atau discharge selama 6 jam – sepenuhnya habis	11,4	22,8	45,6
Baterai hampir habis saat discharge	10,2 hingga 11,2	20,4 hingga 22,4	40,8 hingga 448

FAQ

Apakah Anda perlu pengontrol untuk charging surya?

Biasanya, ya. Tidak perlu pengontrol charger untuk layar kecil 1 hingga 5 watt. Jika panel menyetel 2 watt atau kurang untuk setiap 50 jam umur baterai, biasanya Anda tidak memerlukan pengontrol charger. Ini jauh di atas itu.

Apa yang akan mempengaruhi pengambilan keputusan Anda saat memilih pengontrol charger?

Pertimbangan berikut harus diperiksa saat membeli pengontrol charger:

• Anggaran;
• Umur teknologi
• Suhu tempat mesin dipasang: pengontrol charger tertentu berkinerja baik di iklim lebih sejuk.
• Berapa banyak listrik yang dibutuhkan, dan berapa banyak panel surya yang tersedia!
• Ukuran, jumlah, dan jenis baterai yang Anda gunakan di perangkat Anda

Dapatkah Anda menggunakan lebih dari satu pengontrol charger?

Dalam kasus di mana satu pengontrol charger tidak cukup mampu menangani output array panel surya Anda, Anda dapat menggunakan beberapa pengontrol charger dengan satu bank baterai. Penggunaan pengontrol charger MPPT (Maximum Power Point Tracker) dapat menjadi cara teraman untuk menyambungkan perangkat karena array memiliki titik daya maksimum yang berbeda.

Namun, disarankan untuk menggunakan bentuk yang sama dari pengontrol charger jika Anda menggunakan lebih dari satu. Artinya, jika Anda menggunakan satu pengontrol charger MPPT, semua pengontrol charger surya Anda harus berjenis MPPT. Pastikan semua pengontrol Anda memiliki pengaturan input baterai yang sama juga.

Apa batas tegangan atas?

Kedua pengontrol charger memiliki batas tegangan maksimum. Ini berlaku untuk tegangan tertinggi yang dapat dikelola pengontrol dengan aman. Pastikan Anda mengetahui batas tegangan atas pengontrol Anda. Jika tidak, Anda bisa ultimately membakar pengontrol charger surya Anda atau menyebabkan bahaya keselamatan lainnya.

Kesalahan dan kesalahan umum pengontrol charger

Karena berbagai komponen instalasi surya, mungkin terjadi kesalahan dalam proses pemasang. Berikut adalah beberapa kesalahan yang sering dilakukan ketika berkaitan dengan pengontrol charger surya.

• Jangan menyambungkan beban AC ke pengontrol beban. Hanya beban DC yang dapat menyambung ke output pengontrol charger.
• Anda harus memasang pengontrol charger di samping baterai karena perhitungan yang akurat dari tegangan baterai adalah aspek penting dari fungsi pengontrol charger surya.

Kesimpulan

Jika Anda berada di RV (kabin off-grid), pengontrol charger surya adalah bagian integral dari instalasi surya Anda. Meneliti dan menimbang pilihan Anda sebelum Anda melakukan investasi itu berarti memilih pengontrol yang tepat untuk Anda dan perangkat Anda dan menghindari ribet.

Pemasang Kabel Profesional Panel Utama 120V & 240V: Panduan Lengkap Pemasang Kotak Saklam Konverter Ukuran Kabel AWG dan SWG – Perhitungan Akurat mm, inci, dan kcmil