Solar Charger (จีน)

ttisolar team

 

.*************************************************************************************************************************************************************************************************

On Grid Inverter Single phase 220Vac

                    

เครื่องควบคุมการประจุ

          ตรงกับคำภาษาอังกฤษว่า Charger controller บ้างก็ใช้ Charge regulator ชื่อก็บอกอยู่ชัดเจนว่าหน้าที่คือ ประจุไฟฟ้าที่ผลิตได้จากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ลงในแบตเตอรี่จนเต็มและควบคุมไม่ให้ประจุไฟฟ้ามากเกินด้วยการเบี่ยงเบนไฟฟ้าออก
จากแบตเตอรี่เมื่อ มีการประจุจนเต็ม ถ้าไม่มีเครื่องควบคุมการประจุ แผงเซลล์แสงอาทิตย์อาจประจุไฟฟ้าลงในแบตเตอรี่ มากเกินไป (Overcharge)จะทำให้แบตเตอรี่เกิดการสูญเสียน้ำอย่างรวดเร็วร้อนขึ้นและอาจเกิดความเสียหาย ได้ ถ้าเป็นระบบเซลล์แสงอาทิตย์ ขนาดเล็กที่แผงเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดประมาณ 1-5 วัตต์ หรือจ่ายไฟฟ้าได้ประมาณ 1/60 ของความจุแบตเตอรี่ต่อวันหรือ
น้อยกว่านั้น ก็ไม่จำเป็นต้อง ใช้เครื่องควบคุมการประจุ

          ปัจจุบันนี้การผลิตเครื่องควบคุมการประจุมักรวมฟังก์ชั่นพิเศษๆ เข้าไว้มากมาย เพื่อให้การใช้งานมีประสิทธิภาพที่สุด ซึ่งเอื้อ
ประโยชน์ต่อการใช้งานอย่างยิ่ง เช่น Low Voltage Disconnect(LVD) ช่วยป้องกันความเสียหาย ที่อาจเกิดกับแบตเตอรี่และอุปกรณ์ไฟฟ้า โดยจะปิดสวิตช์ อุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรงที่ต่อเชื่อม หากแรงดัน ของแบตเตอรี่ต่ำลงในระดับที่เป็นอันตรายต่อแบตเตอรี่, Maximum Power Point Tracking (MPPT) เป็นกระบวนการ ที่ทำให้เครื่องควบคุม การประจุดึงพลังงานจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ได้มากที่สุด
เพื่อประจุลงแบตเตอรี่โดยไม่คำนึงถึงแรงดัน ไฟฟ้าของแบตเตอรี รวมถึง Battery Temperature Compensation (BTC) จะปรับอัตราการประจุแบตเตอรี่ ตามอุณหภูมิของแบตเตอรี่ซึ่งเหมาะและจำเป็นอย่างยิ่งต่อประเทศที่สภาพอากาศหนาวเย็น ฯลฯ

การทำงานของเครื่องควบคุมการประจุ

          หลักการทำงานของเครื่องควบคุมการประจุคือ มีวงจรสำหรับตรวจวัดแรงดันของแบตเตอรี่อย่างสม่ำเสมอ ซึ่งทำงาน เป็นสวิตช์ที่
เบี่ยงเบนไฟฟ้าจากแบตเตอรี่เมื่อประจุจนเต็มวิธีเบี่ยงเบนการไหลของไฟฟ้าที่ไปยังแบตเตอรี่ใช้การลัดวงจรหรือเปิดวงจรโดยที่แผงเซลล์
แสงอาทิตย์ไม่เกิดความเสียหาย เครื่องควบคุมการประจุจะตรวจวัดแรงดันของแบตเตอรี่เพื่อกำหนดสถานะการประจุของแบตเตอรี่ เมื่อแบตเตอรี่มีประจุอยู่เต็ม แรงดันจะสูงขึ้น ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ 12 โวลต์ เครื่องควบคุมการประจุจะตัดการประจุไฟฟ้าเมื่อแรงดันสูงถึง 14.4 โวลต์และจะประจุไฟฟ้าใหม่อีกครั้งหลังจากแรงดันลดลงเหลือ 13.4 โวลต์

ชนิดของเครื่องควบคุมการประจุ

เครื่องควบคุมการประจุถูกจำแนกออกเป็น 2 ชนิดหลักๆ ดังนี้
       1. เครื่องควบคุมการประจุแบบอนุกรม (Series charge controller) เป็นการต่อเครื่องควบคุมการประจุกับแผงเซลล์ แสงอาทิตย์แบบ
อนุกรมทำหน้าที่เป็นสวิตช์ตัดการไหลของไฟฟ้าจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ไปยังแบตเตอรี่เมื่อประจุไฟฟ้าเต็มหรือเป็นการเปิดวงจรระหว่าง
แผงเซลล์แสงอาทิตย์กับแบตเตอรี่เมื่อประจุแบตเตอรี่เต็ม สวิตช์ควบคุมใช้สวิตช์ แม่เหล็กที่เรียกว่า รีเลย์ (Relay) หรือสวิชชิ่งทรานซิสเตอร์ (Switching transistor) ก็ได้

                                                                                      
                                                                               รูปแสดงเครื่องควบคุมการประจุแบบอนุกรม

         2.เครื่องควบคุมการประจุแบบชันท์ (Shunt charge controller) เป็นการต่อแผงเซลล์แสงอาทิตย์กับสายไฟขา ออกแบบขนาน จะทำการเชื่อมวงจรกับสายไฟของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ทำให้ไม่มีไฟฟ้าไหลจากแผงไปยังแบตเตอรี่ เมื่อประจุไฟฟ้าเต็ม แม้ว่าแผงเซลล์
แสงอาทิตย์จะไม่ได้รับความเสียหายจากการลัดวงจร แต่แบตเตอรี่จะได้รับความเสียหายจึงต้องมีไดโอด (Diode) ซึ่งเป็นวาล์วทางเดียว
ติดตั้งระหว่างเครื่องควบคุมการประจุกับแบตเตอรี่ เพื่อป้องกันการลัดวงจร ทั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์และแบตเตอรี่ สวิตช์ควบคุมใช้สวิตช์
สารกึ่งตัวนำ

                                                                              
                                                                   รูปแสดงเครื่องควบคุมการประจุแบบชันท์

        โดยเครื่องควบคุมการประจุทั้งสองชนิดนี้ มีการควบคุมสวิตช์ได้ 2 แบบด้วยกัน คือ แบบ On-Off ที่จะทำหน้าที่เป็น สวิตช์เปิดและ ปิด
ธรรมดาๆ เท่านั้น และ แบบ PWM (Pulse Width Modulation) ที่ช่วยให้การประจุแบตเตอรี่ มีประสิทธิภาพสูงและยืดอายุการใช้งานของ
แบตเตอรี่ ซึ่งการควบคุมสวิตช์แบบ PWM มีข้อดีมากกว่าการควบคุมสวิตช์แบบ On-Offการเลือกขนาดเครื่องควบคุมการประจุนั้น จะถูก
กำหนดด้วยแรงดันของระบบที่ถูกออกแบบขึ้น และกระแสสูงสุดที่สามารถควบคุมได้ แรงดันของระบบทั่วไปเท่ากับ 12 โวลต์, 24 โวลต์
หรือ 48 โวลต์ส่วนกระแสสูงสุดจะถูกกำหนด โดยจำนวนและขนาดของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้ในระบบส่วนมากแล้วเครื่องควบคุม
การประจุและเครื่องควบคุมการจ่ายประจุจะรวมอยู่ภายในเครื่องเดียวกัน เท่ากับว่าเครื่องควบคุมการประจุมีฟังก์ชั่นการทำงานของ
การควบคุมการจ่ายประจุรวมอยู่ด้วย และเรามีข้อสังเกตที่จะบอกได้ว่าเครื่องควบคุมเป็นแบบใด โดยดูจากการต่อวงจรดังนี้ ถ้ามีการต่อจาก
แผงเซลล์แสงอาทิตย์ไปยังเครื่องควบคุม แสดงว่า เครื่องควบคุมนั้นมีเครื่องควบคุมการประจุรวมอยู่ด้วย ถ้ามีการต่อไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้า
แสดงว่า เครื่องควบคุมนั้นมีเครื่องควบคุมการจ่ายประจุรวมอยู่ด้วย และเครื่องควบคุมทั้งหมดต้องต่อไปยัง แบตเตอรี่ในขณะที่ระบบเซลล์
แสงอาทิตย์มีเครื่องควบคุมการประจุ และจ่ายประจุ เพื่อป้องกันแบตเตอรี่ประจุไฟฟ้ามากเกินไปและยังทำหน้าที่ควบคุมการจ่ายประจุเพื่อ
ป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่เหลือไฟฟ้าน้อยเกินไปลองนึกเปรียบเทียบกับระบบกักเก็บน้ำฝนการเก็บน้ำในถังเก็บน้ำจะต้องไม่เต็มเกินไปหรือ
มีน้ำน้อยเกินไปจึงมีการติดตั้งวาล์วเพื่อปิดน้ำที่เข้าถังเมื่อน้ำเต็มเพื่อไม่ให้น้ำล้นออกมาและมีวาล์วอีกตัวหนึ่งทีควบคุมการจ่ายน้ำออกจากถัง
เพื่อไม่ให้น้ำที่เหลืออยู่น้อยเกินไปวาล์วเหล่านี้ ก็คือตัวควบคุมปริมาณน้ำในถังเก็บน้ำ เทียบได้กับเครื่องควบคุมการประจุ และจ่ายประจุ นั่นเอง ผู้ที่ศึกษาได้รู้จักกับระบบเซลล์แสงอาทิตย์มายิ่งขึ้นทุกทีเจอกันในฉบับต่อไปยังมีเรื่องของอุปกรณ์ประกอบระบบเซลล์แสงอาทิตย์อื่นๆ อีก คงจะพอเดาได้แล้วใช่ไหมว่าจะเป็นเรื่องอะไร ก็ "แบตเตอรี่" ที่เป็นอุปกรณ์คู่กับเครื่องควบคุมการประจุนั่นเอง

Posted by ttisolar on August 12, 2016