Bagaimana Menghitung Ukuran Solar Charge Controller yang Tepat?

Apa itu Solar Charge Controller? Jenis, Ukuran, dan Pemilihan Pengontrol Pengisian PWM &MPPT

Pengendali muatan tenaga surya adalah bagian penting dari setiap instalasi tenaga surya. Mereka mengamankan komponen penyimpanan baterai Anda dan memastikannya berjalan dengan lancar dan andal selama masa pakai perangkat Anda. Pada artikel berikut, kita akan membahas Pengenalan konverter daya DC-DC, Pengontrol pengisian daya, dan MPPT dalam sistem PV Surya .

Apa itu Solar Charge Controller?

Pengontrol pengisian daya di instalasi surya Anda ada di antara sumber energi (panel surya) dan ruang penyimpanan (baterai). Pengontrol pengisian daya menjaga baterai Anda agar tidak diisi daya secara berlebihan dengan membatasi volume dan intensitas pengisian daya. Mereka sering menghindari baterai habis dengan mematikan perangkat jika daya penyimpanan turun di bawah kapasitas 50 persen. Baterai diisi pada tingkat tegangan yang tepat. Ini membantu melindungi masa pakai dan kesehatan baterai.

Pengonversi DC-DC:

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

Selain tegangan tak terkendali ke tegangan terkontrol konverter ini mengubah tegangan dari satu tingkat ke tingkat lain (tinggi atau rendah). Misalnya, kami memiliki sistem PV yang menghasilkan tegangan output 24 V dc tetapi output AC inverter harus 230 V, jadi kami memerlukan tegangan dc input yang lebih tinggi pada input inverter.

Jadi, untuk mendapatkan bahwa kita menghubungkan konverter dc-dc di antara array PV dan inverter. Konverter dc-dc ini memainkan peran yang sangat penting dalam sistem PV surya kita. Mereka digunakan sebagai pengontrol muatan, pelacak titik daya maksimum, dan bertindak sebagai antarmuka bersama dengan sumber PV untuk berbagai jenis beban. Aplikasinya juga mencakup regulasi bus daya, Peningkat arus, dan isolasi kebisingan.

Dalam konverter DC ke DC, sisi input dan output memiliki aliran DC. Kita dapat menentukan daya DC masukan jika kita mengetahui tegangan dan arus masukan, demikian pula kita dapat menentukan daya keluaran jika kita mengetahui tegangan dan arus keluaran. 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 terhubung, memasok 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, rugi daya pada konverter, dan efisiensi konverter.

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

Jadi, Daya input =Tegangan input × Arus input

Kekuatan masukan =50 × 8 =400 W

Demikian pula, daya keluaran dapat ditentukan sebagai berikut;

Daya keluaran =Tegangan keluaran × Arus keluaran

Kekuatan keluaran =100 × 3,6 =360 W

Kehilangan daya pada konverter dapat ditentukan sebagai berikut;

Kehilangan daya =Daya input – Daya keluaran

Kehilangan daya =400 – 360 =40 W

Efisiensi konverter ditentukan sebagai berikut;

Efisiensi % =(daya keluaran/daya masukan) × 100

% Efisiensi =(360/400) × 100 =90 %

Bekerja &Fungsi Pengontrol Pengisian Daya:

Dalam istilah awam, Anda dapat menganggap pengontrol muatan surya sebagai pengatur normal yang memperpanjang masa pakai baterai surya. Di sebagian besar pengontrol muatan surya, arus melewati semikonduktor yang berfungsi sebagai katup untuk mengatur arus.

Pengontrol pengisian daya sering kali mencegah baterai diisi daya secara berlebihan dengan mengurangi aliran baterai hingga melebihi tegangan tertentu. Pengisian daya baterai yang berlebihan dapat sangat berbahaya bagi baterai itu sendiri, sehingga pengontrol pengisian daya sangat penting.

Ini adalah pengontrol yang membantu mengontrol aliran muatan dari dan ke baterai. Ini mempertahankan masa pakai dan kinerja baterai yang lama dengan mencegah pelepasan yang dalam dan pengisian baterai yang berlebihan. Saat modul PV terhubung ke baterai melalui pengontrol pengisian daya, pengontrol pengisian daya akan memutuskan PV dari baterai untuk menghindari pengisian daya yang berlebihan.

Demikian pula, ketika baterai terhubung ke beban melalui pengontrol pengisian daya, pengontrol akan memutuskan beban dari baterai jika mendeteksi kelebihan muatan. Kemampuan pengontrol pengisian daya seperti itu membantu memperpanjang masa pakai dan kinerja baterai.

Overcharge dan deep discharge baterai dideteksi dengan mengukur level tegangan baterai yang terhubung. Dalam pengisian yang berlebihan, tegangan baterai meningkat di atas tingkat tegangan tertentu, demikian pula dalam kasus pelepasan yang dalam, tegangan baterai menurun di bawah tingkat tegangan tertentu.

Pengontrol pengisian daya dapat memutuskan baterai dalam kedua kondisi yang disebutkan di atas. Pengontrol pengisian daya juga menyambungkan kembali baterai saat level voltase telah mencapai level pengoperasian normal.

Karena overcharge, level tegangan baterai mencapai tinggi dan pengontrol pengisian memutuskan baterai dari modul PV (atau sumber DC pengisian daya), tetapi ketika level voltase turun karena penggunaan baterai oleh beban, pengontrol muatan mendeteksi penurunan tegangan ini dan menghubungkan kembali modul PV (atau sumber DC pengisian daya) untuk mengisi baterai.

Hal serupa juga dapat diamati jika terjadi pelepasan muatan yang dalam saat baterai terputus (dari beban) karena penurunan tegangan di bawah level tertentu. Nah jika baterai dalam kondisi undercharging, level tegangan terminal akan naik setelah beberapa saat karena proses charging. Kenaikan level tegangan ini terdeteksi dan jika berada di atas level tegangan cut-off rendah, pengontrol akan menyambungkan kembali baterai ke beban sehingga beban dapat memanfaatkan energi yang tersimpan dalam baterai.

Pengontrol pengisian daya surya juga menyediakan beberapa fitur penting lainnya, termasuk keamanan kelebihan beban, pemutusan tegangan rendah, dan penyumbatan arus balik.

Perlindungan kelebihan beban: Pengontrol muatan memiliki peran penting dalam perlindungan terhadap kelebihan beban. Jika arus yang mengalir ke baterai Anda jauh lebih tinggi daripada yang dapat ditangani oleh sirkuit, perangkat Anda dapat kelebihan beban. Ini dapat menyebabkan panas berlebih atau bahkan ledakan. Pengontrol pengisian daya menghindari terjadinya kelebihan beban. Dalam sistem yang lebih besar, perlindungan keselamatan ganda dengan pemutus arus atau sekering juga penting.

Tegangan rendah terputus: Ini bertindak sebagai pemutusan otomatis beban non-kritis dari baterai ketika tegangan turun di bawah ambang batas yang ditentukan. Ketika dinyalakan, itu akan segera terhubung kembali ke baterai. Ini akan menghindari pelepasan yang berlebihan.

Memblokir aliran Arus Balik: Panel surya mengirimkan arus melalui baterai dalam satu arah. Pada malam hari, panel dapat, tentu saja, mentransfer beberapa muatan dalam urutan terbalik. Ini dapat memicu pelepasan baterai yang kecil. Kontrol beban mencegah hal ini terjadi dengan berfungsi sebagai katup.

Jenis Pengontrol Pengisian Daya:

Berikut ini adalah dua pengontrol muatan yang banyak digunakan;

1. Pengontrol pengisian daya Pelacakan Titik Daya Maksimum (MPPT)
2. Pengontrol pengisian daya Pulse Width Modulation (PWM)

Dalam kasus pengontrol pengisian MPPT, tegangan pada bank baterai dan susunan PV berbeda. Jenis pengontrol muatan ini beroperasi pada titik daya maksimum array PV untuk menghasilkan daya maksimum yang tersedia dari radiasi.

Jenis pengontrol pengisian daya memungkinkan voltase larik PV lebih tinggi daripada voltase bank baterai yang terhubung ke sistem kami. Keuntungannya adalah semakin tinggi tegangan, semakin kecil arus untuk aliran daya yang sama. Dengan demikian, kita dapat menggunakan kabel pengukur kecil yang mengurangi biaya kabel dalam sistem.

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

Berbagai Fitur Pengontrol Pengisian Daya:

Berbagai level tegangan dan arus dari pengontrol muatan dapat didefinisikan sebagai berikut;

1. Tegangan sistem nominal:Tegangan ini mewakili tegangan di mana pengontrol muatan dan baterai beroperasi dalam sistem PV surya.
2. Arus Beban Nominal:Ini menunjukkan arus beban maksimum yang harus ditangani oleh pengontrol muatan.
3. Arus larik PV nominal:Ini mewakili arus larik PV maksimum yang harus dapat ditangani oleh pengontrol muatan. Ini adalah arus hubung singkat dari seluruh array PV. Saat merancang faktor keamanan 1,25 dipertimbangkan untuk variasi arus hubung singkat yang ditentukan di bawah non-STC (Kondisi Uji Standar).
4. Titik setel regulator pengisian daya:Fungsi pengontrol pengisian daya adalah untuk mengisi daya dan mengosongkan baterai, mendeteksi tegangan terminal (yaitu status pengisian daya atau umumnya dikenal sebagai SOC) dan memutuskan untuk memutuskan sambungannya dari beban untuk menghindari pelepasan yang dalam atau untuk memutuskannya dari sumber susunan PV untuk menghindari pengisian baterai yang berlebihan. Pengontrol semacam itu telah menetapkan titik-titik di mana ia mengambil keputusan untuk menghubungkan atau memutuskan sumber beban atau pengisian daya (mis. larik PV).

1. Voltage regulation setpoint (VR):Ini menunjukkan voltase maksimum yang dapat diisi baterai tanpa pengisian berlebih. Jika setpoint ini tercapai maka pengontrol akan memutuskan bank baterai dari sumber PV atau mungkin mengatur suplai arus ke baterai.
2. Histeresis regulasi voltase (VRH):Ini menunjukkan perbedaan antara VR dan voltase saat pengontrol pengisian daya akan menyambungkan kembali baterai ke sumber PV untuk pengisian daya. Jika perbedaan ini sangat kecil maka kontrol akan berosilasi (sering terhubung dan terhubung kembali) yang pada akhirnya akan mengakibatkan penurunan kinerja dan masa pakai baterai. Tetapi memiliki perbedaan juga dapat menyebabkan pengisian yang berlebihan di setiap siklus. Jadi, keseimbangan harus dibuat saat menyatakan VRH. VRH juga membantu kami memahami seberapa efektif pengontrol pengisian daya dalam mengisi daya baterai.
3. Pemutus tegangan rendah (LVD):Ini menunjukkan tegangan minimum hingga pelepasan baterai yang diizinkan tanpa masuk ke pelepasan yang dalam. Ini juga dikenal sebagai kedalaman pengosongan (DOD) baterai. Sangat disarankan untuk menghindari pengosongan di bawah level ini untuk menghindari penurunan masa pakai dan kinerja baterai. Pengontrol pengisian daya dapat memutuskan baterai dari beban jika mendeteksi LVD dan menghindari pengosongan baterai yang dalam.
4. Histeresis pemutus tegangan rendah (LVDH):Ini menunjukkan perbedaan antara LVD dan tegangan di mana baterai dapat dihubungkan kembali ke beban. Itu tidak disimpan terlalu kecil, karena ini dapat mengakibatkan seringnya koneksi dan pemutusan. Yang selanjutnya dapat mengurangi masa pakai baterai.

Bagaimana Cara Memilih Pengontrol Pengisian Daya Tenaga Surya yang Tepat?

Dua contoh berikut menunjukkan cara memilih pengontrol muatan surya ukuran yang tepat untuk panel surya dan sistem susunan yang memiliki peringkat arus nominal yang sesuai dalam ampere pada tegangan nominal pengenal tertentu dan beban dalam watt .

Contoh 1:

Sekarang mari kita ambil contoh untuk memahami parameter di atas, ruang tamu memiliki beban DC berikut yang dinilai pada 24 V;

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

Semua beban yang disebutkan di atas ditenagai oleh dua modul PV yang terhubung paralel, setiap modul PV memiliki arus titik daya maksimum I_MP dari 5 A dan arus hubung singkat I_SC dari 7 A. Berapakah tegangan sistem nominal, arus array PV nominal, dan arus beban nominal pengontrol muatan?

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

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

Tegangan sistem nominal pengontrol muatan sama dengan tegangan pengenal beban dan larik PV (Tegangan sistem nominal pengontrol muatan =24 V)

Arus larik PV nominal =2 × 7 (arus hubung singkat setiap modul PV adalah 7 A dan dihubungkan secara paralel)

Arus larik PV nominal =14 A

Faktor keamanan 1,25 dipertimbangkan untuk variasi arus hubung singkat yang ditentukan di bawah non-STC (Kondisi Uji Standar).

Mengingat faktor keamanan 1,25, arus larik 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

Dengan demikian, pengontrol muatan harus mampu menangani arus sekitar 3,5416 A di sisi keluaran.

Contoh 2:

Mari kita ambil contoh lain untuk mempraktekkannya; auditorium memiliki beban DC berikut yang dinilai pada 12 V;

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

Semua beban yang disebutkan di atas ditenagai oleh dua modul PV terhubung paralel, setiap modul PV memiliki arus titik daya maksimum I_MP dari 3 A dan arus hubung singkat I_SC dari 5 A. Berapakah tegangan sistem nominal, arus array PV nominal, dan arus beban nominal pengontrol muatan?

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

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

Tegangan sistem nominal pengontrol muatan sama dengan tegangan pengenal beban dan larik PV (Tegangan sistem nominal pengontrol muatan =12 V)

Arus larik PV nominal =2 × 5 (arus hubung singkat setiap modul PV adalah 5 A dan dihubungkan secara paralel)

Arus larik PV nominal =10 A

Faktor keamanan 1,25 dipertimbangkan untuk variasi arus hubung singkat yang ditentukan di bawah non-STC (Kondisi Uji Standar).

Mengingat faktor keamanan 1,25, arus larik PV Nominal adalah 1,25 × 10A =12,5 A

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

Arus beban nominal =9,1666 A

Dengan demikian, pengontrol muatan harus mampu menangani arus sekitar 9,1666 A di sisi keluaran.

Pelacakan Titik Daya Maksimum (MPPT):

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

Dapat diamati dari gambar di atas bahwa pada kondisi hubung singkat yaitu pada V =0, arus maksimum disampaikan oleh modul yang dikenal sebagai arus hubung singkat I_SC . Tetapi jika kita secara bertahap meningkatkan tegangan pada beban dengan memvariasikan beban, daya yang dikirimkan ke beban juga meningkat.

Jadi, kenaikan tegangan menyebabkan daya meningkat hingga titik tertentu, titik di mana peningkatan tegangan lebih lanjut menyebabkan penurunan daya disebut sebagai Maksimum Power Point (MPP). Jadi, kurva IV modul PV memiliki titik yang sesuai dengan daya maksimum yang dikenal sebagai PowerPoint Maksimum atau MPP singkatnya.

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 perpotongan karakteristik IV modul PV dengan beban.

Produsen menilai modul PV mereka untuk output daya puncak. Tetapi daya keluaran modul PV tidak hanya tergantung pada penyinaran matahari yang tersedia tetapi juga pada kombinasi tegangan dan arus. Misalnya pada siang hari saat matahari sedang tinggi modul tidak akan menyalurkan daya jika dalam kondisi hubung singkat atau hubung singkat.

Jadi, ada titik operasi pada kurva IV di mana produk tegangan dan arus akan menghasilkan daya maksimum. Tetapi titik operasi maksimum ini berubah dengan perubahan intensitas radiasi yang jatuh pada modul PV surya. Dengan demikian, untuk memperoleh daya maksimum tersebut terdapat perangkat elektronik yang akan memastikan bahwa modul PV akan beroperasi pada daya maksimum pada semua tingkat penyinaran sepanjang hari. Gagasan untuk mengoperasikan modul PV dengan daya maksimum ini disebut Pelacakan Titik Daya Maksimum (MPPT).

Secara praktis ada perubahan kurva IV modul PV karena perubahan intensitas radiasi yang jatuh pada modul. Dengan demikian, tidak mungkin untuk menjaga PV tetap beroperasi pada MPP untuk beban yang dipilih. Radiasi matahari berkurang sekitar jam 9 pagi dan berangsur-angsur meningkat hingga siang hari. Peningkatan intensitas radiasi ini akan menyebabkan kurva I-V modul berubah seperti terlihat pada gambar 4 di bawah ini.

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

Jadi, jika kita perlu mendapatkan daya maksimum dari modul PV, titik operasi A, B, dan C harus didekatkan masing-masing ke A', B', dan C' dan ini dilakukan oleh perangkat MPPT. Perangkat MPPT berfungsi untuk mendekatkan titik operasi ke titik daya maksimum pada tingkat radiasi matahari yang berbeda.

Ini membantu dalam mengekstraksi daya maksimum yang tersedia dari modul PV di bawah radiasi dan suhu apa pun. Itu menggunakan algoritma MPPT dan sirkuit elektronik untuk menyelesaikan pekerjaan. Idenya didasarkan pada prinsip pencocokan impedansi antara modul PV dan beban terhubung yang penting untuk mentransfer daya maksimum.

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

Tetapi secara praktis tidak mungkin untuk memiliki kecocokan rasio ini dengan impedansi beban, oleh karena itu perangkat MPPT melakukan operasi pencocokan impedansi untuk memberikan daya maksimum yang tersedia radiasi dan suhu. Produsen menggabungkan fungsi pengontrol muatan dan MPPT menjadi satu perangkat yang dikenal luas sebagai pengontrol muatan MPPT. Baik MPPT dan pengontrol muatan adalah dua fungsi yang berbeda dan independen, tetapi digunakan secara luas sebagai satu perangkat untuk melayani dua tujuan.

Pos terkait:

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

Pelacakan matahari dan MPPT untuk Memaksimalkan Output Daya:

Pelacakan matahari tidak sama dengan pelacakan MPPT, ini adalah pelacakan mekanis modul PV surya sedemikian rupa sehingga insiden sinar matahari pada modul selalu tegak lurus. Modul harus menghadap matahari secara mekanis untuk mendapatkan daya maksimum selama waktu tersebut.

Jika modul tidak tegak lurus terhadap sinar matahari yang jatuh di atasnya, sebagian besar sinar matahari akan dipantulkan dari modul. Modul surya menghasilkan daya keluaran maksimum untuk sinar matahari yang diberikan ketika sudut cahaya dan modul saling tegak lurus (yaitu 90 ^o ) seperti yang ditunjukkan pada gambar 5.

Bila sudut datang cahaya kurang dari atau lebih besar dari 90 ^o seperti terlihat pada gambar 5 maka akan menghasilkan daya keluaran yang lebih rendah dari kemampuan daya keluaran maksimum modul. Saat cahaya jatuh pada sudut yang lebih besar atau lebih kecil dari 90 ^o beberapa bagian dari cahaya dipantulkan, dan cahaya yang digunakan oleh modul lebih sedikit daripada yang sebenarnya jatuh di atasnya.

Ini menghasilkan pengurangan daya keluaran yang dihasilkan oleh modul. Karena alasan inilah kita harus memiliki pelacak matahari mekanis untuk menghasilkan listrik semaksimal mungkin.

Spesifikasi Pengontrol Pengisian MPPT:

Masukan PV

Daya input maksimum:Ini menunjukkan daya maksimum yang dapat ditangani oleh pengontrol muatan MPPT dari larik PV yang terhubung.

Tegangan rangkaian terbuka maksimum:Ini menunjukkan tegangan rangkaian terbuka maksimum yang dapat ditangani oleh pengontrol muatan MPPT.

Rentang voltase pelacakan MPPT:Ini mewakili rentang level voltase yang dapat ditangani oleh pengontrol pengisian daya MPPT.

Output DC ke Baterai

Voltase baterai nominal:Ini menunjukkan voltase saat baterai beroperasi dalam sistem yang terhubung.

Voltage regulation setpoint (VR):Ini adalah level tegangan maksimum yang dapat diisi daya baterai tanpa menyebabkan pengisian daya berlebih. Setelah level ini tercapai, pengontrol pengisian akan memutuskan baterai dari sumber PV atau akan mengatur arus yang dikirim ke baterai yang terhubung.

Pemutus tegangan rendah (LVD):Ini mewakili tegangan minimum hingga pelepasan baterai yang diizinkan tanpa menyebabkan pelepasan yang dalam. Juga dikenal sebagai Depth of discharge (DOD). Saat level baterai mencapai level DOD, pengontrol pengisian daya MPPT terputus untuk menghindari pengisian daya yang berlebihan.

Arus pengisian maksimum:Ini mewakili arus maksimum yang dapat ditangani oleh pengontrol muatan MPPT dari larik PV. Ini adalah arus hubung singkat array PV. Sementara merancang faktor keamanan 1,25 digunakan karena variasi pada operasi non-STC.

Kontrol Beban DC

Tegangan nominal:Ini mewakili tegangan beban maksimum pengontrol muatan yang harus dapat ditanganinya.

Arus maksimum:Ini mewakili arus beban maksimum pengontrol muatan yang harus dapat ditanganinya.

Bagaimana Cara Memilih Pengontrol Pengisian MPPT Ukuran 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 peringkat pengontrol pengisian daya MPPT s untuk sistem yang diberikan ini.

• Wattage array PV surya =500 W
• Tegangan operasi larik PV surya =24 V
• Tegangan pengoperasian unit baterai =12 V

Daya input ke pengontrol MPPT adalah 500 W, array PV surya terhubung di sisi input pengontrol pengisian MPPT dan baterai terhubung di sisi output Pengontrol pengisian MPPT. Dengan demikian, baterai bertindak sebagai beban ke sistem. Data menentukan tegangan output. Dengan asumsi efisiensi 100% kita dapat menentukan arus keluaran untuk bebannya.

Daya =Tegangan × Arus

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

Dengan demikian, kita membutuhkan MPPT 12 V, 41,66 A untuk sistem di atas, kita dapat meningkatkan nilai saat ini sebesar 25% mengingat beberapa kondisi yang terjadi menyebabkan panel menghasilkan lebih banyak kekuasaan. Jadi, kita dapat menganggapnya sebagai 52 A. Jadi, pengontrol muatan MPPT 12 V, 52 A akan cocok untuk sistem di atas. Perhatikan bahwa pengontrol pengisian MPPT harus dapat menangani tegangan rangkaian terbuka dan tegangan pada titik daya maksimum dari larik PV yang terhubung.

Mari kita ambil contoh lain di mana kita harus mendesain 140 W_P Sistem rumah surya dengan modul PV 70 W memiliki tegangan rangkaian terbuka 20 V dan tegangan pada titik daya maksimum 16 V. Tegangan bank baterai pada 12 V. Tentukan peringkat pengontrol muatan MPPT yang sesuai untuk rumah ini desain surya.

Mari kita sambungkan modul PV yang tersedia secara seri.

Dengan demikian, tegangan rangkaian terbuka sistem akan menjadi =2 × 20 =40 V

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

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

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

Daya =Tegangan × Arus

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

Jadi, kami akan membutuhkan 12 V, 11,66 A MPPT untuk sistem di atas, kita dapat menaikkan nilai arus sebesar 25% mengingat beberapa kondisi yang terjadi menyebabkan panel menghasilkan daya yang lebih besar. Jadi, kita dapat menganggapnya sebagai 15 A. Jadi, pengontrol pengisian MPPT 12 V, 15 A akan cocok untuk sistem di atas.

Sekali lagi, penting untuk dicatat bahwa pengontrol pengisian MPPT harus mampu menangani tegangan rangkaian terbuka dan tegangan pada titik daya maksimum dari larik PV yang terhubung.

Biaya Surya Mana yang Harus Saya Pilih? PWM atau MPPT?

Saat memutuskan ukuran pengontrol, Anda perlu mengetahui apakah Anda menggunakan pengontrol PWM atau MPPT. Tahukah Anda bahwa pemilihan pengontrol muatan surya yang salah dapat mengakibatkan hilangnya hingga 50% energi tata surya?

Panel Surya	Baterai	Pengisi Daya Tenaga Surya
12V	12V	PWM atau MPPT
24V	24V	PWM atau MPPT
24V	12V	MPPT (Disarankan)

Pengendali muatan surya diukur berdasarkan arus susunan surya dan tegangan tata surya Anda. Biasanya, Anda ingin memastikan bahwa Anda memiliki pengontrol muatan yang cukup besar untuk menampung jumlah daya dan arus yang dihasilkan oleh panel Anda.

Biasanya, pengontrol muatan hadir dalam voltase 12, 24, dan 48. Peringkat ampere dapat bervariasi dari satu hingga 60 amp dan peringkat tegangan dari enam hingga 60 volt. Jika Anda belum menimbang pengaturan Anda atau memperkirakan kebutuhan energi Anda, kami sarankan untuk menggunakan kalkulator panel surya. Ini akan memungkinkan Anda untuk menskalakan panel surya dan semua komponen perangkat lainnya.

If your solar system was 12 volts and your amps were 14, you will need a solar charge controller with at least 14 amps. However, you need to add 25% to the minimum amps that your solar charger controller would have at 17.5 amps due to environmental considerations. But you will require a solar charger controller with a rating of 12 volts and 20 in this situation.

Here are few more details depending on the type of charge controller you have mounted on your device.

Battery Condition @ 25 °C (77 °F)	Nominal Battery Voltage
	12V	24V	48V
Battery during equalization charge	Over 15	Over 30	Over 60
Battery near full charge while charging	14.4 to 15.0	28.8 to 30.0	57.6 to 60.0
Battery near full discharge while charging	12.3 to 13.2	24.6 to 26.4	49.2 to 52.8
Battery fully charge with light load	12.4 to 12.7	24.8 to 25.4	49.6 to 50.8
Battery fully charged with heavy load	11.5 to 12.5	23.0 to 25.0	46.0 to 50
No charge of discharge for 6 hours – 100% charged	12.7	25.4	50.8
No charge of discharge for 6 hours – 80% charged	12.5	25	50
No charge of discharge for 6 hours – 60% charged	12.2	24.4	48.8
No charge of discharge for 6 hours – 40% charged	11.9	23.8	47.6
No charge of discharge for 6 hours – 20% charged	11.6	23.2	46.4
No charge or discharge for 6 hours – fully discharged	11.4	22.8	45.6
Battery near full discharge while discharging	10.2 to 11.2	20.4 to 22.4	40.8 to 448

FAQ

Do you need a controller for solar charges?

Typically, yes. No charge controller necessary for small 1 to 5-watt screens. If the panel sets 2 watts or less for every 50 hours of battery life, you usually don’t need a charge controller. It’s far above that.

What’s going to influence my decision-making when I pick a charge controller?

The following considerations should check out when purchasing a charge controller:

• The budget;
• The life of technology
• The temperature where the machine gets installed:specific charge controllers perform well in cooler climates.
• How much electricity is needed, and how many solar panels are available!
• The size, number, and type of batteries that you use on your device

Can you use more than one charge controller?

In cases where a single charge controller is not capable enough to handle the output of your solar panel array, you can use multiple charge controllers with one battery bank. Using an MPPT (Maximum Power Point Tracker) charge controller can be the safest way to connect the device as arrays have different maximum power points.

However, it is recommended to use the same form of the charge controller if you use more than one. Meaning, if you are using a single MPPT charge controller, all your solar charge controllers should be of MPPT type. Make sure that all of your controllers have the same battery setting input as well.

What is the upper voltage limit?

Both charge controllers have a maximum voltage limit. It applies to the highest voltage that controllers can manage safely. Make sure you know what the upper voltage limit of your controller is. Otherwise, you could end up burning off your solar charge controller or causing other safety hazards.

Common charge controller errors and mistakes

Due to all the various components of a solar installation, it can be possible to make an error in the installation process. Here are some widely made mistakes when it comes to solar charge controllers.

• Do not attach AC loads to the load controller. Only DC loads can connect to the output of the charge controller.
• You should mount the charge controller next to the battery as the battery voltage’s accurate calculation is an essential aspect of the solar charge controller’s functions.

Kesimpulan

If you are in an RV ( off-grid cabin), solar charge controllers are an integral part of your solar installation. Researching and weighing your choices before you make that investment helps mean choosing the right controller for you and your device and avoiding the hassle.