- หลักการทำงานของเครื่องควบคุมชาร์จ Charger controller

เครื่องควบคุมการประจุ 

 

      ตรงกับคำภาษาอังกฤษว่า Charger controller บ้างก็ใช้ Charge 

regulator ชื่อก็บอกอยู่ชัดเจนว่าหน้าที่คือ ประจุไฟฟ้าที่ผลิตได้จากแผง

เซลล์แสงอาทิตย์ลงในแบตเตอรี่จนเต็ม และควบคุมไม่ให้ประจุไฟฟ้ามาก

เกินด้วยการเบี่ยงเบนไฟฟ้าออกจากแบตเตอรี่เมื่อ มีการประจุจนเต็ม ถ้า

ไม่มีเครื่องควบคุมการประจุ แผงเซลล์แสงอาทิตย์อาจประจุไฟฟ้าลงใน

แบตเตอรี่ มากเกินไป (Overcharge) จะทำให้แบตเตอรี่เกิดการสูญเสีย

น้ำอย่างรวดเร็วร้อนขึ้นและอาจเกิดความเสียหายได้  ถ้าเป็นระบบเซลล์

แสงอาทิตย์ ขนาดเล็กที่แผงเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดประมาณ 1-5 วัตต์ 

หรือจ่ายไฟฟ้าได้ประมาณ 1/60 ของความจุแบตเตอรี่ต่อวันหรือน้อยกว่า

นั้น ก็ไม่จำเป็นต้อง ใช้เครื่องควบคุมการประจุ

          ปัจจุบันนี้การผลิตเครื่องควบคุมการประจุมักรวมฟังก์ชั่นพิเศษๆ เข้า

ไว้มากมาย เพื่อให้การใช้งานมีประสิทธิภาพที่สุด ซึ่งเอื้อประโยชน์ต่อการ

ใช้งานอย่างยิ่ง เช่น Low Voltage Disconnect(LVD) ช่วยป้องกันความเสียหาย ที่อาจเกิดกับแบตเตอรี่และอุปกรณ์ไฟฟ้า โดยจะปิด

สวิตช์ อุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรงที่ต่อเชื่อม หากแรงดัน ของแบตเตอรี่ต่ำลงในระดับที่เป็นอันตรายต่อแบตเตอรี่, Maximum Power 

Point Tracking (MPPT) เป็นกระบวนการ ที่ทำให้เครื่องควบคุมการประจุดึงพลังงานจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ได้มากที่สุดเพื่อประจุ

ลงแบตเตอรี่ โดยไม่คำนึงถึงแรงดันไฟฟ้า

ของแบตเตอรี รวมถึง Battery Temperature Compensation (BTC) จะปรับอัตราการประจุแบตเตอรี่ตามอุณหภูมิของ

แบตเตอรี่ ซึ่งเหมาะและจำเป็นอย่างยิ่งต่อประเทศที่สภาพอากาศหนาวเย็น ฯลฯ

 

การทำงานของเครื่องควบคุมการประจุ

        หลักการทำงานของเครื่องควบคุมการประจุคือ มีวงจรสำหรับตรวจวัดแรงดันของแบตเตอรี่อย่างสม่ำเสมอ ซึ่งทำงานเป็นสวิตช์ที่

เบี่ยงเบนไฟฟ้าจากแบตเตอรี่เมื่อประจุจนเต็ม วิธีเบี่ยงเบนการไหลของไฟฟ้าที่ไปยังแบตเตอรี่ใช้การลัดวงจรหรือเปิดวงจรโดยที่แผง

เซลล์แสงอาทิตย์ไม่เกิดความเสียหาย เครื่องควบคุมการประจุ จะตรวจวัดแรงดันของแบตเตอรี่เพื่อกำหนดสถานะการประจุของ

แบตเตอรี่ เมื่อแบตเตอรี่มีประจุอยู่เต็ม แรงดันจะสูงขึ้น ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ 12 โวลต์ เครื่องควบคุมการประจุจะตัดการประจุไฟฟ้า

เมื่อแรงดันสูงถึง 14.4 โวลต์และจะประจุไฟฟ้าใหม่อีกครั้งหลังจากแรงดันลดลงเหลือ 13.4 โวลต์

 

ชนิดของเครื่องควบคุมการประจุ

เครื่องควบคุมการประจุถูกจำแนกออกเป็น 2 ชนิดหลักๆ ดังนี้

        1. เครื่องควบคุมการประจุแบบอนุกรม (Series charge controller) เป็นการต่อเครื่องควบคุมการประจุกับแผงเซลล์แสงอาทิตย์

แบบอนุกรม ทำหน้าที่เป็นสวิตช์ตัดการไหลของไฟฟ้าจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ไปยังแบตเตอรี่เมื่อประจุไฟฟ้าเต็ม หรือเป็นการเปิด

วงจรระหว่างแผงเซลล์แสงอาทิตย์กับแบตเตอรี่เมื่อประจุแบตเตอรี่เต็ม สวิตช์ควบคุมใช้สวิตช์ แม่เหล็กที่เรียกว่า รีเลย์ (Relay) หรือส

วิชชิ่งทรานซิสเตอร์ (Switching transistor) ก็ได้

                                                                                     s
                                                                             รูปแสดงเครื่องควบคุมการประจุแบบอนุกรม

        2.เครื่องควบคุมการประจุแบบชันท์ (Shunt charge controller) เป็นการต่อแผงเซลล์แสงอาทิตย์กับสายไฟขาออกแบบขนาน 

จะทำการเชื่อมวงจรกับสายไฟของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ทำให้ไม่มีไฟฟ้าไหลจากแผงไปยังแบตเตอรี่เมื่อประจุไฟฟ้าเต็ม แม้ว่าแผง

เซลล์แสงอาทิตย์จะไม่ได้รับความเสียหายจากการลัดวงจร แต่แบตเตอรี่จะได้รับความเสียหายจึงต้องมีไดโอด (Diode) ซึ่งเป็นวาล์ว

ทางเดียวติดตั้งระหว่างเครื่องควบคุมการประจุกับแบตเตอรี่ เพื่อป้องกันการลัดวงจรทั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์และแบตเตอรี่ สวิตช์

ควบคุมใช้สวิตช์สารกึ่งตัวนำ

                                                                                     
                                                                                รูปแสดงเครื่องควบคุมการประจุแบบชันท์

         โดยเครื่องควบคุมการประจุทั้งสองชนิดนี้ มีการควบคุมสวิตช์ได้ 2 แบบด้วยกัน คือ แบบ On-Off ที่จะทำหน้าที่เป็นสวิตช์เปิด

และปิดธรรมดาๆ เท่านั้น และ แบบ PWM (Pulse Width Modulation) ที่ช่วยให้การประจุแบตเตอรี่มีประสิทธิภาพสูงและยืดอายุ

การใช้งานของแบตเตอรี่ ซึ่งการควบคุมสวิตช์แบบ PWM มีข้อดีมากกว่าการควบคุมสวิตช์แบบ On-Offการเลือกขนาดเครื่องควบคุม

การประจุนั้น จะถูกกำหนดด้วยแรงดันของระบบที่ถูกออกแบบขึ้นและกระแสสูงสุดที่สามารถควบคุมได้ แรงดันของระบบทั่วไปเท่ากับ 

12 โวลต์, 24 โวลต์ หรือ 48 โวลต์ ส่วนกระแสสูงสุดจะถูกกำหนดโดยจำนวนและขนาดของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้ในระบบ ส่วน

มากแล้วเครื่องควบคุมการประจุและเครื่องควบคุมการจ่ายประจุจะรวมอยู่ภายในเครื่องเดียวกัน เท่ากับว่าเครื่อง ควบคุมการประจุมีฟัง

ก์ชั่นการทำงานของการควบคุมการจ่ายประจุรวมอยู่ด้วย และเรามีข้อสังเกตที่จะบอกได้ว่าเครื่องควบคุมเป็นแบบใด โดยดูจากการต่อ

วงจรดังนี้ ถ้ามีการต่อจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ไปยังเครื่องควบคุม แสดงว่า เครื่องควบคุมนั้นมีเครื่องควบคุมการประจุรวมอยู่ด้วย ถ้า

มีการต่อไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้าแสดงว่า เครื่องควบคุมนั้นมีเครื่องควบคุมการจ่ายประจุรวมอยู่ด้วย และเครื่องควบคุมทั้งหมดต้องต่อไปยัง

แบตเตอรี่ ในขณะที่ระบบเซลล์แสงอาทิตย์มีเครื่องควบคุมการประจุและจ่ายประจุเพื่อป้องกันแบตเตอรี่ประจุไฟฟ้ามากเกินไปและยัง

ทำหน้าที่ควบคุมการจ่ายประจุเพื่อป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่เหลือไฟฟ้าน้อยเกินไป ลองนึกเปรียบเทียบกับระบบกักเก็บน้ำฝน การเก็บน้ำ

ในถังเก็บน้ำจะต้องไม่เต็มเกินไปหรือมีน้ำน้อยเกินไปจึงมีการติดตั้งวาล์วเพื่อปิดน้ำที่เข้าถังเมื่อน้ำเต็มเพื่อไม่ให้น้ำล้นออกมาและมี

วาล์วอีกตัวหนึ่งที่ควบคุมการจ่ายน้ำออกจากถังเพื่อไม่ให้น้ำที่เหลืออยู่น้อยเกินไป วาล์วเหล่านี้ก็คือตัวควบคุมปริมาณน้ำในถังเก็บน้ำ 

เทียบได้กับเครื่องควบคุมการประจุและจ่ายประจุนั่นเอง ผู้ที่ศึกษาได้รู้จักกับระบบเซลล์แสงอาทิตย์มายิ่งขึ้นทุกที เจอกันในฉบับต่อไป

ยังมีเรื่องของอุปกรณ์ประกอบระบบเซลล์แสงอาทิตย์อื่นๆ อีก คงจะพอเดาได้แล้วใช่ไหมว่าจะเป็นเรื่องอะไร ก็ "แบตเตอรี่" ที่เป็น

อุปกรณ์คู่กับเครื่องควบคุมการประจุนั่นเอง


  • solarcell22.jpg
    เซลล์แสงอาทิตย์ (Solar Cell) เป็นอุปกรณ์สำหรับเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า โดยการนำสารกึ่งตัวนำ เช่น ซิลิกอนซึ่งมีราคาถูกที่สุดและมีมากที่สุดบน พื้นโลก มาผ่านกร...

  • DSCF0053.JPG
    เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าคืออะไร เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าหรือInverterเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ ถือว่ามีความสำคัญที่สุด และ มีความซับซ้อนเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้านี้ มีหน้าที่ แปลงไฟฟ...

  • battery12VN200.jpg
    แบตเตอรี่ แบตเตอรี่ (Battery) คือ อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่จัดเก็บพลังงานเพื่อไว้ใช้ ต่อไป ถือเป็นอุปกรณ์ที่สามารถแปลงพลังงานเคมีให้เป็นไฟฟ้าได้โดยตรง ด้วยการใช้เซลล์กัลวานิก (galvanic ...

  • solar00.jpg
    โซลาร์เซลล์ (SOLAR CELL) 1. อยากติดโซลาร์เซลล์ที่บ้าน เพื่อลดค่าไฟฟ้าจะคุ้มหรือไม่ จุดคุ้มทุนกี่ ปี่? ตอบคุ้มแน่นอนครับ เมื่อคืนทุน 7-9 ปีในการช่วยลดค่าไฟฟ้า ด้วยอายุการ ทำงานของแ...

  • sayfai.jpg
    การเลือกใช้งานไฟฟ้าอย่างเหมาะสม สายไฟมีหน้าที่เป็นตัวนำไฟฟ้าโดยที่เป็นโลหะหรือวัสดุที่ยอมให้ กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ดีหรือเป็นสื่อในการส่งกระแสไฟฟ้าจากที่หนึ่ง ไปอีกที่หนึ่ง เปรีย...

  • ฮาวมิเตอร์.jpg
    Energy Meter ( Watt hour meter ) การวัดและเครื่องวัดพลังงาน เมื่อเราคำนวณกำลังที่สูญเสียในโหลดในช่วงเวลาที่กำหนดเราจะได้รับ พลังงานงานที่ใช้ไปซึ่งเขียนได้ในรูป เมื่อวัดช่ว...

  • Untitled-1.jpg
    Grid Tie Inverter ระบบ On Grid System หรือ Grid Tie Inverter เป็นระบบที่เชื่อมต่อโซ ล่าเซลล์เข้ากับสายส่งไฟฟ้าเพื่อขายไฟฟ้าคืนให้การไฟฟ้าหรือช่วย ประหยัดค่าไฟฟ้าได้ อุปกณ์ที่เกี่ยว...

  • Solar-Panel-Module.JPG
    โซล่าเซลล์ (Solar cell) โซล่าเซลล์ คืออุปกรณ์สำหรับเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็น พลังงานไฟฟ้า โซล่าเซลล์จะมีประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าสูงที่สุดในช่วง เวลากลางวัน พลังงานไฟฟ้าที...

  • inverter pure sine wave 6000w (1).jpg
    หลักการทำงานและชนิดของ UPS เข้าชมสินค้าได้ที่นี่ รุ่นขนาด 1Kw , รุ่นขนาด 2Kw , รุ่นขนาด 3Kw , รุ่นขนาด 6Kw ตามมาตรฐาน EN 50091-3 / IEC 62040-3 สามารถแบ่ง UPS ออกเป็น ...

  • ดาวน์โหลด.jpg
    คำถามเรื่องไฟฟ้าที่คุณอยากรู้ - สาระน่ารู้ เพื่อที่อยู่อาศัย ในชีวิตประจำวันของคนเรา ส่วนใหญ่ต้องใช้ไฟฟ้าเป็นแหล่ง พลังงานสำคัญในการดำเนินชีวิต แต่มีคนจำนวนไม่มากนักที่จะให้ควา...

  • what-is-power-factor_img1.jpg
    Power Factor (PF.) คืออะไร? สำหรับโรงงานอุตสาหกรรม อาคารขนาดใหญ่หรือผู้ใช้ไฟฟ้าที่มีการใช้ไฟฟ้าระบบ 3 เฟสที่มีการใช้กำลังงานมากกว่า 30 kW ขึ้นไปในบิลเรียกเก็บค่าไฟฟ้าที่ได้รับใน...

  • 9669.jpg
    ความหมายของ IP (Ingress Protection) ความหมายของระดับการป้องกันที่ใช้กัน หรือ IP (Ingress Protection) เป็น ค่าที่กำหนดค่ามาตรฐานของอุปกรณ์ไฟฟ้านั้นๆ ในการป้องกันอันตราย จาก ของแข็ง...

  • solarccccc.jpg
    การคำนวณปริมาณไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ตัวอย่างบ้านหลังหนึ่ง ใช้อุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าดังนี้ 1.หลอดฟลูออเรสเซนต์18วัตต์ 2หลอดรวม 36วัตต์แต่ละ หลอดใช้ไฟฟ้า ทั้งหมด6ชั่วโมง จะใช้ไฟฟ้า...

  • yher.jpg
    สูตร การคำนวณค่าทางไฟฟ้ากระแสสลับ A = KW x 1000 / Vx P.F. (1 Phase) A = KW x 1000 / 1.732 x Vx P.F. (3 Phase) KW. = A x V x P.F. / 1000 (1 Phase) KW. = A x V x 1.732 x P.F. / 100...