تفاوت شارژ کنترلرهای PWM و MPPT خورشیدی

دستگاه های کنترل شارژ، انرژی حاصل از پنل های خورشیدی را کنترل می کنند. جریان و ولتاژ را تنظیم می کند و سپس آن را به باتری می دهد. دستگاه کنترل شارژ از شارژ بیش از حد و تخلیه بیش از حد باتری ها جلوگیری می کند. بنابراین از سیستم محافظت می کند. هر سیستم انرژی خورشیدی به یک دستگاه کنترل شارژ نیاز دارد. دستگاه های کنترل شارژ به دو دسته PWM (مدولاسیون عرض پالس) و MPPT (ردیابی حداکثر نقطه قدرت) تقسیم می شوند.

PWM مخفف Pulse Width Modulation است. دستگاه های کنترل شارژ PWM را می توان به عنوان یک سوئیچ الکتریکی بین باتری ها توضیح داد. سوئیچ را می توان به سرعت روشن و خاموش کرد. بنابراین می توان ولتاژ مورد نظر را برای شارژ باتری ها بدست آورد. با شارژ شدن باتری ها، جریان شارژ به آرامی کاهش می یابد.

MPPT مخفف Maximum Power Point Tracking است. MPPT تکنیکی برای مشاهده و تنظیم انرژی از پنل خورشیدی به باتری است. پنل های خورشیدی با توجه به شرایط آب و هوایی خروجی های قابل تغییر را نشان می دهند. دستگاه های کنترل شارژ MPPT می توانند ولتاژ پنل خورشیدی را با ولتاژ باتری مطابقت دهند تا بازده شارژ را به حداکثر برسانند. در این سیستم ها می توان از تمام توان پنل های خورشیدی با تعادل بین ولتاژ و جریان مطابق با معادله P = V x I استفاده کرد. به عنوان مثال، مقدار جریان کشیده شده از پنل ها برای محافظت از ولتاژ، زمانی که هوا ابری است کاهش می یابد. هنگامی که هوا آفتابی است، مجاز به کشیدن جریان بیشتری است.

تفاوت اصلی بین دستگاه های کنترل شارژ PWM و MPPT این است که دستگاه های MPPT کارآمدتر هستند. دستگاه های کنترل شارژ MPPT نسبت به  PWM  سی درصد ( 30%)  کارایی بیشتری در شارژدهی دارند. ولتاژ پنل و ولتاژ باتری باید در سیستم های PWM  مطابقت داشته باشند در حالیکه در سیستم های MPPT، پنل ها مجاز به داشتن ولتاژ بالاتر از باتری ها هستند. این به معنای انعطاف بیشتر برای توسعه سیستم است ( برای مثال در سیستمی که از کنترل کننده شارژ MPPT استفاده می شود، میتوان برای پنل های در رنج ولتاژ 24 ولت، باتریها را بصورت فرد و زوج اضافه کرد در حالیکه در PWM مجموعه باتری ها باید بصورت زوج اضافه شوند که باعث افزایش قیمت کلی سیستم می شود.)

از طرف دیگر، کنترلرهای MPPT گرانتر از کنترلرهای PWM هستند. به همین دلیل، در سیستم های کوچک که راندمان آن حیاتی نیست، کنترل کننده شارژ PWM استفاده می شود.

اندازه سیستم انرژی خورشیدی برای انتخاب دستگاه کنترل شارژ مهم است. دستگاه های کنترل شارژ MPPT برای کاربردهای حرفه ای بهترین هستند. تنظیم کننده های شارژ PWM می توانند عملکرد کافی را در پروژه های کوچک که به بازدهی بیشتری نیاز ندارند ارائه دهند. تفاوت کارایی بین PWM و MPPT ممکن است برای توجیه تفاوت قیمت در پروژه های کوچک کافی نباشد. با این حال، در پروژه های بزرگ، نقش مهمی در مورد عملکرد سیستم دارد.