Berbagai laba energi matahari merupakan aspek kunci di balik penggunaan energi matahari untuk banyak sekali keperluan. Ini sanggup digunakan untuk menciptakan tenaga listrik dengan pertolongan panel surya dan untuk menyimpan energi listrik dengan mengisi baterai atau memasukkannya ke dalam beban.
Teknologi Pelacakan Titik Daya Maksimum (MPPT) merupakan metode yang paling efisien di antara banyak sekali pengontrol pengisian energi matahari menyerupai kendali 1 atau 2 tahap sederhana, kendali PWM (modulasi lebar pulsa) dan pengontrol pengisian MPPT.
Pengontrol Pengisian Energi Matahari
Terutama memikirkan pengendali energi matahari non-MPPT dan jangan gundah dengan pelacakan panel surya dan pengendali pengisian energi matahari. Pelacakan energi matahari panel surya digunakan untuk melacak energi matahari dengan memasang panel surya di papan motor bahwa energi matahari maksimum sanggup digunakan pada siang hari.Dengan menggunakan metode panel surya pelacakan energi matahari ini, kita mampu mengembangkan output sebesar 15% di isu terkini masbodoh dan 35% di isu terkini panas.
Gambar dibawah berbincang diagram blok panel surya pelacak energi matahari yang berisikan panel surya tiruan, rangkain catu daya (power supply), mikrokontroler untuk menertibkan driver ULN2003A dan motor stepper untuk memutar panel surya.
Blok diagram pengontrol pengisian energi matahari berisikan banyak sekali blok: panel surya yang menciptakan tenaga listrik menggunakan energi matahari; a pengisian untuk menggugah dan mematikan pengisian; sakelar beban untuk menghubungkan atau tentukan beban; indikator untuk keperluan indikasi; baterai untuk menyimpan energi; dan komparator untuk membandingkan dan menciptakan sinyal kontrol.
Pengontrol pengisian daya panel surya dikendalikan oleh prosedur pengisian daya untuk melindungi baterai dari keadaan pengisian yang kurang, beban berlebih, dan pelepasan yang dalam.
Seperangkat indikator LED hijau dan merah digunakan untuk berbincang masing-masing keadaan yang terisi sarat dan di bawah atau di atas atau dalam keadaan debit yang dalam. Dalam hal indikator LED merah, rangkaian pengontrol pengisian energi matahari berisikan MOSFET, yang digunakan selaku sakelar semikonduktor daya untuk mematikan pengisian selama keadaan keistimewaan muatan atau baterai lemah.
Mengapa kita menggunakan teknologi MPPT?
Di sini walaupun pengendali pengisian daya energi matahari non-MPPT mampu memfasilitasi proteksi baterai dari keadaan pengisian yang tidak diinginkan, namun tidak sanggup mengembangkan efisiensi sistem. Umumnya panel Fotovoltaik dibangun untuk 12V dan digunakan untuk menempatkan output dalam kisaran 16 sampai 18V.Tetapi nilai bekerjsama dari baterai 12V berada dalam kisaran 10.5 sampai 12.7V menurut pada keadaan pengisian daya. Pertimbangkan panel surya berperingkat 130watt pada tegangan dan arus tertentu, misalkan peringkat arus merupakan 7.39 amp pada 17.6 volt.
Jika kita menghubungkan panel surya 130 watt ini ke baterai menggunakan pengontrol pengisian energi matahari non-MPPT, maka kita mampu mendapat daya yang serupa dengan hasil arus panel surya: 7.4 amp dan tegangan baterai: 12 volt, dan sekitar 88.8 watt.
Dengan demikian, kami mendapat kerugian sebesar 41 watt (sekitar 130-88.8 = 41.2), hal ini disebabkan oleh ketidakcocokan antara panel surya dan baterai. Jadi, bila kita menggunakan pengontrol pengisian energi matahari MPPT, maka kita sanggup mengembangkan perolehan daya sebesar 20 sampai 45% namun utamanya kita mesti tahu wacana teknologi MPPT, yang digunakan dalam pengontrol pengisian panel surya.
MPPT Pengontrol Pengisian Energi Matahari
Teknologi MPPT umumnya berupa pelacakan elektronik digital yang melacak dan membandingkan tegangan baterai dengan tegangan panel surya sehingga daya terbaik di mana baterai sanggup diisi menggunakan panel surya mampu diketahui.Perhatikan bahwa di saat mengisi baterai, ampere dipertimbangkan. Jadi, untuk mendapat ampere maksimum ke dalam baterai, tegangan yang dibandingkan diubah menjadi tegangan terbaik menggunakan teknologi MPPT terbaru yang memiliki efisiensi konversi 93 sampai 97%.
Prinsip Kerja MPPT Pengontrol Pengisian Energi Matahari
Tegangan panel surya 17.6V pada 7.6A dikonversi ke bawah oleh MPPT mudah-mudahan sesuai dengan baterai 12V. Dengan demikian, baterai mendapat 12V pada 10.8A menciptakan total daya nyaris sama dengan 130W. Untuk mengisi daya baterai, tegangan tinggi menolong memaksa arus masuk. Faktanya, secara praktis, output dari pengontrol pengisian daya MPPT bermacam-macam secara terus-menerus untuk mendapat ampere maksimum ke dalam baterai.Pelacak titik daya merupakan konverter DC ke DC frekuensi tinggi yang mengambil input DC dari panel surya, lalu merubah DC menjadi AC frekuensi tinggi dan, sekali lagi AC akan dikonversi kembali menjadi tegangan DC yang berlainan dan arus yang secara akurat sesuai dengan baterai dan panel.
Umumnya MPPT beroperasi pada frekuensi mulai dari 20-80 kHz (rentang frekuensi audio sungguh tinggi). Karenanya, transformator efisiensi sungguh tinggi dan komponen kecil sanggup digunakan untuk mendesain rangkaian frekuensi tinggi ini.
MPPT non-digital atau linier gampang dan murah untuk dibentuk dibandingkan dengan MPPT digital. Tetapi, di saat menggunakan MPPT non-digital, walaupun efisiensi sedikit meningkat, namun efisiensi keseluruhan bermacam-macam dalam rentang yang luas lantaran MPPT non-digital kehilangan pelacakan mereka dalam beberapa kasus. Misalnya, bila awan melalui rangkaian MPPT non-digital, maka rangkaian non-digital memerlukan lebih banyak waktu untuk mencari titik terbaik berikutnya.
Fitur utama MPPT Pengontrol Pengisian Energi Matahari
- Pengontrol pengisian energi matahari MPPT digunakan untuk mengoreksi dan mendeteksi kombinasi karakteristik tegangan-arus panel surya dan menyerupai yang ditunjukkan pada gambar di atas.
- Hal ini diharapkan untuk setiap metode tenaga surya yang diharapkan untuk mengeluarkan daya maksimum dari modul Fotovoltaik karena memaksa modul Fotovoltaik untuk beroperasi pada tegangan bersahabat dengan titik daya maksimum dengan menawan daya maksimum yang tersedia.
- Dengan menggunakan MPPT pengontrol pengisian energi matahari, kita sanggup menggunakan panel surya dengan output tegangan yang lebih besar dari tegangan pengoperasian metode baterai.
- Kompleksitas metode sanggup dikurangi dengan menggunakan pengontrol pengisian energi matahari MPPT lantaran memiliki efisiensi tinggi.
- Ini mampu dipraktekkan untuk digunakan dengan banyak sekali sumber energi menyerupai turbin air atau turbin tenaga angin, dan sebagainya. Daya output panel surya digunakan untuk menertibkan konverter DC-DC secara langsung.
MPPT Pengontrol Pengisian Energi Matahari Terintegrasi dengan Driver LED
Tren terkini dalam pencahayaan dan penerangan sering menggunakan LED kecerahan tinggi yang memiliki masa pakai yang usang dengan ongkos perawatan yang rendah dan efisiensi tinggi, namun memerlukan driver daya untuk menjaga arus yang konstan. Ini sanggup difasilitasi oleh konverter step-up atau step-down DC-DC.Gambar di bawah ini berbincang blok diagram pengontrol pengisian daya maksimum titik surya terintegrasi dan driver LED yang dibangun pada perangkat Programmable System on Chip (PSoC), pengendali, driver, periferal analog dan digital digunakan untuk mengukur, mengkondisikan dan menertibkan sinyal .
Teknologi MPPT fleksibel dan besar lengan berkuasa dalam mengambil tegangan dan arus dari panel surya untuk mencari daya puncak dengan menyesuaikan sinyal kendali untuk mengoperasikan panel surya pada daya puncaknya.
Sinyal kendali yang dihasilkan dari PSoC digunakan dalam menggerakkan konverter buck sinkron yang merubah daya panel surya untuk mengisi baterai. Sistem ini juga digunakan untuk mengontrol proses pengisian baterai dan mendorong LED.
