ถุงพับพลังงานแสงอาทิตย์ผลิตกระแสไฟฟ้าได้อย่างไร?

แผงโซลาร์แบบพกพาผลิตไฟฟ้าได้อย่างไร?

แผงโซลาร์แบบพกพาทำงานโดยการจับแสงแดดและแปลงเป็นไฟฟ้าที่มีประโยชน์ผ่านอุปกรณ์ที่เรียกว่าตัวควบคุมการชาร์จหรือตัวควบคุม จากนั้นคอนโทรลเลอร์จะเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่เพื่อชาร์จไฟไว้

เครื่องปรับอากาศพลังงานแสงอาทิตย์คืออะไร?

เครื่องปรับสภาพพลังงานแสงอาทิตย์ช่วยให้มั่นใจได้ว่ากระแสไฟฟ้าที่สร้างโดยแผงโซลาร์เซลล์จะถูกถ่ายโอนไปยังแบตเตอรี่อย่างชาญฉลาดในลักษณะที่เหมาะสมกับเคมีของแบตเตอรี่และระดับการชาร์จ

ตัวควบคุมที่ดีจะมีอัลกอริธึมการชาร์จแบบหลายขั้นตอน (โดยปกติคือ 5 หรือ 6 ขั้นตอน) และจัดเตรียมโปรแกรมต่างๆ สำหรับแบตเตอรี่ประเภทต่างๆ หน่วยงานกำกับดูแลที่ทันสมัยและมีคุณภาพสูงจะรวมโปรแกรมเฉพาะสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียม ในขณะที่รุ่นเก่าหรือราคาถูกกว่าจำนวนมากจะจำกัดเฉพาะแบตเตอรี่ AGM เจล และแบตเตอรี่เปียก เป็นสิ่งสำคัญที่คุณต้องใช้โปรแกรมที่ถูกต้องสำหรับประเภทแบตเตอรี่ของคุณ

ตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีคุณภาพดีจะประกอบด้วยวงจรป้องกันอิเล็กทรอนิกส์จำนวนหนึ่งเพื่อป้องกันแบตเตอรี่ ซึ่งรวมถึงการป้องกันขั้วไฟฟ้าย้อนกลับ การป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร การป้องกันกระแสไฟย้อนกลับ การป้องกันการชาร์จไฟเกิน การป้องกันแรงดันไฟเกินชั่วคราว และการป้องกันอุณหภูมิเกิน

ประเภทของตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์

เครื่องปรับอากาศพลังงานแสงอาทิตย์มีสองประเภทหลักสำหรับแผงโซลาร์เซลล์แบบพกพา การปรับความกว้างพัลส์ (PWM) และการติดตามจุดกำลังสูงสุด (MPPT) พวกเขาทั้งหมดมีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง ซึ่งหมายความว่าแต่ละอย่างเหมาะสำหรับสถานการณ์การตั้งแคมป์ที่แตกต่างกัน

การปรับความกว้างพัลส์ (PWM)

การปรับความกว้างพัลส์ (PWM) เครื่องควบคุมมีการเชื่อมต่อโดยตรงระหว่างแผงโซลาร์เซลล์และแบตเตอรี่ และใช้กลไกการสลับอย่างรวดเร็วเพื่อควบคุมการชาร์จที่ไหลเข้าสู่แบตเตอรี่ สวิตช์ยังคงเปิดจนสุดจนกว่าแบตเตอรี่จะถึงแรงดันอ่างล้างจาน จากนั้นสวิตช์จะเริ่มเปิดและปิดหลายร้อยครั้งต่อวินาที เพื่อลดกระแสในขณะที่รักษาแรงดันไฟให้คงที่

ตามทฤษฎีแล้ว การเชื่อมต่อประเภทนี้จะลดประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์ เนื่องจากแรงดันของแผงถูกลดต่ำลงเพื่อให้ตรงกับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ อย่างไรก็ตาม ในกรณีของแผงโซลาร์เซลล์แบบพกพาสำหรับการตั้งแคมป์ ผลกระทบในทางปฏิบัติมีน้อย เนื่องจากในกรณีส่วนใหญ่ แรงดันไฟฟ้าสูงสุดของแผงจะอยู่ที่ประมาณ 18V เท่านั้น (และลดลงเมื่อแผงร้อนขึ้น) ในขณะที่แรงดันแบตเตอรี่มักจะอยู่ระหว่าง 12-13V (AGM) หรือ 13-14.5V (ลิเธียม)

แม้จะสูญเสียประสิทธิภาพเพียงเล็กน้อย แต่ตัวควบคุม PWM โดยทั่วไปถือว่าเป็นทางเลือกที่ดีกว่าสำหรับการจับคู่กับแผงโซลาร์เซลล์แบบพกพา ประโยชน์ของตัวควบคุม PWM เมื่อเปรียบเทียบกับ MPPT อื่น ๆ คือน้ำหนักที่ต่ำกว่าและความน่าเชื่อถือที่มากขึ้น ซึ่งเป็นข้อพิจารณาหลักเมื่อตั้งแคมป์เป็นระยะเวลานานหรือในพื้นที่ห่างไกลซึ่งบริการอาจไม่สามารถเข้าถึงได้ง่ายและอาจหาตัวควบคุมทางเลือกได้ยาก

การติดตามจุดไฟสูงสุด (MPPT)

การติดตามจุดไฟสูงสุด MPPT ตัวควบคุมมีความสามารถในการแปลงแรงดันไฟส่วนเกินเป็นกระแสไฟเพิ่มเติมภายใต้สภาวะที่เหมาะสม

ตัวควบคุม MPPT จะตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของแผงควบคุมอย่างต่อเนื่อง ซึ่งเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาตามปัจจัยต่างๆ เช่น ความร้อนของแผง สภาพอากาศ และตำแหน่งของดวงอาทิตย์ ใช้แรงดันไฟฟ้าเต็มของแผงในการคำนวณ (ติดตาม) การรวมกันของแรงดันและกระแสที่ดีที่สุดจากนั้นลดแรงดันไฟให้ตรงกับแรงดันการชาร์จของแบตเตอรี่เพื่อให้สามารถจ่ายกระแสไฟเพิ่มเติมให้กับแบตเตอรี่ได้ (จำพลังงาน = แรงดัน x กระแส) .

แต่มีข้อแม้ที่สำคัญที่ลดผลกระทบในทางปฏิบัติของตัวควบคุม MPPT สำหรับแผงโซลาร์เซลล์แบบพกพา เพื่อให้ได้ประโยชน์อย่างแท้จริงจากตัวควบคุม MPPT แรงดันไฟฟ้าบนแผงควบคุมควรสูงกว่าแรงดันประจุของแบตเตอรี่อย่างน้อย 4-5 โวลต์ เนื่องจากแผงโซลาร์เซลล์แบบพกพาส่วนใหญ่มีแรงดันไฟฟ้าสูงสุดประมาณ 18-20V ซึ่งสามารถลดลงได้ถึง 15-17V เมื่อเกิดความร้อน ในขณะที่แบตเตอรี่ AGM ส่วนใหญ่จะอยู่ระหว่าง 12-13V และแบตเตอรี่ลิเธียมส่วนใหญ่ระหว่าง 13-14.5V ในช่วงเวลานี้ ความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าไม่เพียงพอสำหรับฟังก์ชัน MPPT ที่จะมีผลจริงต่อกระแสไฟชาร์จ

เมื่อเทียบกับตัวควบคุม PWM ตัวควบคุม MPPT มีข้อเสียของน้ำหนักที่หนักกว่าและโดยทั่วไปมีความน่าเชื่อถือน้อยกว่า ด้วยเหตุผลนี้ และผลกระทบที่น้อยที่สุดต่อกำลังไฟเข้า คุณจึงมักไม่ค่อยเห็นกระเป๋าเหล่านี้ใช้ในถุงพับพลังงานแสงอาทิตย์