مقدمه

هنگام طراحی یا ارتقاء سیستم انرژی خورشیدی خود، انتخاب کنترل‌کننده شارژ مناسب برای به حداکثر رساندن کارایی انرژی بسیار مهم است. یکی از بهترین گزینه‌های موجود، کنترل‌کننده شارژ MPPT (ردیاب نقطه حداکثر توان) است. چه به‌عنوان یک دستگاه مستقل و چه به‌عنوان بخشی از یک اینورتر خورشیدی، کنترل‌کننده‌های MPPT نقش کلیدی در بهینه‌سازی عملکرد سیستم شما دارند.

کنترل‌کننده‌های MPPT مستقل

کنترل‌کننده‌های MPPT مستقل معمولاً در سیستم‌های مستقل از شبکه استفاده می‌شوند و با باتری‌ها و هاب‌های توزیع قدرت با ولتاژ پایین (12V، 24V، 36V یا 48V) کار می‌کنند. این دستگاه‌ها می‌توانند ولتاژهای مدار باز (VOC) تا 200V را مدیریت کنند، به این معنی که می‌توانید تا چهار پنل را به صورت سری و چندین رشته را به صورت موازی متصل کنید، که بستگی به ظرفیت جریان کنترل‌کننده دارد. بهترین حالت این است که ولتاژ پنل 1.5 تا 2 برابر ولتاژ باتری باشد تا کارایی بهینه فراهم شود.

قاعده کلی برای اتصال پنل‌های خورشیدی به صورت سری این است که اطمینان حاصل کنید که آن‌ها دارای همان جهت‌گیری و زاویه هستند. اگر پنل‌ها در یک رشته سری در زوایای مختلف قرار گرفته باشند، خروجی کلی به ضعیف‌ترین پنل در رشته محدود خواهد شد. با این حال، رشته‌های موازی می‌توانند در جهت‌های مختلف سقف قرار بگیرند و انعطاف‌پذیری بیشتری در نصب ارائه دهند.

تصویر مقایسه‌ای از کنترل‌کننده‌های شارژ خورشیدی MPPT برندهای MakeSkyBlue و PowMr، که طراحی و ویژگی‌های هر مدل را در استفاده برای بهینه‌سازی کارایی سیستم خورشیدی نشان می‌دهد.

به عنوان مثال، کنترل‌کننده MPPT 60A V119 MakeSkyBlue بهترین عملکرد را با چهار پنل 545W مانند RSM110-8-545M Risen 12BB TITAN در یک رشته سری روی یک شیب سقف واحد دارد. اما اگر سقف شما دارای شیب‌های مختلف رو به شرق و غرب باشد، می‌توانید دو رشته از پنل‌های Amerisolar AS-6P30 280W را متصل کنید - یکی در شیب شرقی و دیگری در سمت غربی. این تنظیمات به تولید انرژی منسجم‌تری از طلوع تا غروب آفتاب کمک می‌کند که برای سیستم‌های خورشیدی خودکفا ایده‌آل است.

برای اطلاعات بیشتر در مورد قرارگیری پنل‌ها، به بهینه‌سازی جهت پنل خورشیدی مراجعه کنید.

کنترل‌کننده‌های MPPT یکپارچه در اینورترهای خورشیدی

کنترل‌کننده‌های MPPT که در اینورترهای خورشیدی تعبیه شده‌اند می‌توانند از نوع ولتاژ پایین یا ولتاژ بالا باشند. مدل‌های ولتاژ پایین معمولاً برای مدیریت سه پنل به صورت سری و سه یا چهار رشته موازی مناسب هستند. اگرچه این تنظیم به سیم‌های ضخیم‌تری از پنل‌ها به اینورتر نیاز دارد، اما این امکان را فراهم می‌کند که پنل‌ها را در جهت‌های مختلف قرار دهید، مانند شرق، جنوب و غرب. این پیکربندی می‌تواند راه‌حلی عملی برای برخی از نصب‌ها باشد.

از سوی دیگر، کنترل‌کننده‌های MPPT ولتاژ بالا نیاز به 6 تا 12 پنل در یک رشته سری دارند، با ولتاژهای عملیاتی در بازه 200 تا 450V. این کنترل‌کننده‌ها غالباً در اینورترهای هیبریدی و مستقل از شبکه که از سیستم‌های بزرگ متصل به شبکه مشتق شده‌اند، یافت می‌شوند. مزیت اصلی آن‌ها کارایی کلی بالاتر از پنل‌های خورشیدی تا خروجی AC است. با این حال، محدودیت آن‌ها این است که همه پنل‌ها باید بر روی یک سطح نصب شده و در یک جهت قرار گیرند. در برخی موارد، ممکن است بتوان این محدودیت را دور زد، اما این همیشه توسط هر مدل اینورتر پشتیبانی نمی‌شود.

برای راهنمایی‌های دقیق در مورد انتخاب اینورتر، به انتخاب اینورتر مناسب برای سیستم خورشیدی خود مراجعه کنید.

گسترش آرایه‌های خورشیدی با کنترل‌کننده‌های اضافی

در برخی موارد، ممکن است لازم باشد آرایه خورشیدی خود را با اضافه کردن پنل‌های اضافی از طریق کنترل‌کننده‌های اضافی گسترش دهید. این رویکرد اغلب برای پوشش دادن دوره‌های تولید پایین در ماه‌هایی مانند نوامبر و دسامبر استفاده می‌شود. ساختارهای پیچیده سقف ممکن است نیاز به نصب پنل‌ها در خوشه‌ها داشته باشد، به عنوان مثال، سه پنل در یک شیب سقف و چهار پنل در دیگری. در این شرایط، کنترل‌کننده‌های اضافی می‌توانند فرآیند شارژ باتری را مدیریت کنند، در حالی که اینورتر انرژی را از باتری استخراج می‌کند.

اگرچه این تنظیم‌ پیچیده‌تر است، اما ممکن است تنها راه‌حل برای بهینه‌سازی تولید انرژی هنگام چالش در فضای سقف یا جهت‌گیری باشد. به یاد داشته باشید که هر سیستم خورشیدی باید بر اساس مشخصات اینورتر، کنترل‌کننده، پنل‌های خورشیدی و باتری‌های شما طراحی شود.

برای جلوگیری از اشتباهات رایج در طراحی سیستم، می‌توانید راهنمای ما در مورد پرAvoiding 24V Inverter Mistakes در سیستم‌های خورشیدی خانگی را بخوانید.

نتیجه‌گیری

کنترل‌کننده‌های MPPT مزایای قابل توجهی در سیستم‌های انرژی خورشیدی ارائه می‌دهند، به ویژه زمانی که به درستی پیکربندی شوند. چه با دستگاه‌های مستقل کار کنید و چه با اینورترهای یکپارچه، درک تطابق ولتاژ پنل، پیکربندی رشته و جهت‌گیری می‌تواند تفاوت بزرگی در عملکرد کلی سیستم ایجاد کند. همواره مشخصات فنی تجهیزات خود را بررسی کنید تا از تطابق و نتایج بهینه اطمینان حاصل نمایید.

برای اطلاعات بیشتر در مورد کنترل‌کننده‌های شارژ، به PWM و کنترل‌کننده‌های شارژ خورشیدی MPPT مراجعه کنید.