ในระบบโซล่าเซลล์ นั้น แผงโซล่าเซลล์ที่ผลิตไฟฟ้ากระแสตรงออกมา
ด้วยปัจจัยทางแสงที่ไม่คงที่บางวันก็แสงมากบางวันก็แสงน้อยที่มาตกกระทบแผงโซล่าเซลล์และแต่ละวันอาจจะไม่สม่ำเสมอกันตลอดทั้งวันจึงทำให้กระแสและแรงดันที่ผลิตได้จากแผงเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาบางช่วงก็สูงบางช่วงก็ต่ำทำให้แรงดันและกระแสไฟฟ้าไม่คงที่
ถ้าระบบที่ออกแบบมีการเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ด้วย
ดังนั้นการชาร์จประจุไฟฟ้าของแผงโดยตรงกับแบตเตอรี่จึงไม่มีประสิทธิภาพเท่าที่ควรและที่สำคัญคือจะทำให้อายุการใช้งานของแบตเตอรี่จะสั้นในลงอีกด้วยเพราะแรงดันที่ผลิตจากแผงโซล่าเซลล์บางครั้งก็สูงเกินกว่าค่าแรงดันที่จะทำการชาร์จแบตเตอรี่
 |
| ไดอะแกรมของชาร์จเจอร์ |
ดังนั้น
เครื่องควบคุมการชาร์จประจุหรือชาร์เจอร์คอนโทรลเลอร์ นั้นจึงถูกออกแบบมาเพื่อทำให้การชาร์จไฟฟ้าเข้าแบตเตอรี่นั้นมีประสิทธิภาพเพิ่มมากยิ่งขึ้น
อีกทั้งยังป้องกันการเสียหายที่เกิดจากการชาร์จแบตเตอรี่ที่มีแรงดันสูงเกินไปอีกด้วย
ซึ่งเครื่องควบคุมการชาร์จประจุเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ตัวหนึ่งที่มีคุณสมบัติเพียงเพื่อคอยควบคุมการชาร์จไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลลงสู่แบตเตอรี่
ของระบบโซล่าเซลล์เพื่อเก็บกระแสไฟเพื่อนำมาใช้งานตามที่เราออกแบบไว้
เครื่องควบคุมการชาร์จจะต่อระหว่างแผงโซล่าเซลล์กับแบตเตอรี่และโหลด
หลักการทำงานคือ การควบคุมระดับแรงดันไฟฟ้าในแบตเตอรี่ดูว่าแรงดันไฟฟ้าที่อยู่ในแบตเตอรี่อยู่ในระดับใด
ถ้าอยู่ในระดับที่ต่ำกว่าที่ตั้งไว้
ตัวเครื่องควบคุมการชาร์จจะทำการปลดโหลดออกจากระบบโดยทันที เพื่อป้องกันการคลายประจุของแบตเตอรี่ที่มากเกินไปหรือเรียกว่าการเกิด
over charge และอาจทำให้แบตเตอรี่เสื่อมเร็วขึ้น ส่วนใหญ่จะตั้งค่าแรงดันการปลดโหลดไว้ที่ประมาณ
11.5 โวลท์สำหรับแรงดันระบบที่ 12 โวลท์
นอกจากนี้เครื่องควบคุมการชาร์จก็จะต่อการทำงานของโหลดใหม่(Load reconnect) ถ้าแบตเตอรี่มีค่าแรงดันที่เพิ่มขึ้นตามที่ตั้งไว้
เช่นค่าจะตั้งไว้ที่ 12.6โวลท์สำหรับแรงดันระบบ 12 โวลท์เป็นต้น ในขณะที่ช่วงเวลากลางคืนยังป้องกันไม่ให้ไฟจากแบตเตอรี่ย้อนขึ้นไปยังตัวแผงโซล่าเซลซึ่งอาจก่อให้เกิดความเสียหายต่อตัวแผงโซล่าเซลล์อีกด้วย
และอีกข้อหนึ่งก็คือเป็นตัวสวิตซ์อัตโนมัติที่ใช้จ่ายไฟให้โหลดเวลาที่ไม่มีแสงมากระทบแผงโซล่าเซลล์
ส่วนแรงดันในการชาร์จแบตเตอรี่โดยทั่วไป(Regulation Voltage)จะมีค่า 14.3 โวลท์สำหรับระบบ 12 โวลท์
เมื่อแบตเตอรี่ชาร์จจนเต็ม ถ้าปล่อยแบตเตอรี่ทิ้งไว้แรงดันของแบตเตอรี่จะลดลง
ดังนั้นเครื่องควบคุมการชาร์จจะชาร์จรักษาระดับแรงดันในแบตเตอรี่ให้คงที่อยู่เสมอ(Float Voltage) มีค่า 13.7 โวลท์ สำหรับระบบ 12 โวลท์
ประเภทของเครื่องควบคุมการชาร์จประจุ
1.PWM (Pulse Width Modulation) หลักการทำงาน
ก็คือ ควบคุมความถี่ของคลื่นไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลล์ให้คงที่ ด้วยระบบดิจิตอล (Digital) เพื่อประหยัดพลังงาน
และสามารถควบคุมการประจุไฟเข้าสู่แบตเตอรี่ได้เป็นอย่างดีมีประสิทธิภาพ
ทำให้แบตเตอรี่ไม่เสื่อมเร็ว
มีฟังก์ชั่นไฟแสดงสถานะการทำงานที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ต่างๆ ได้แก่ การทำงานของแผงโซล่าเซลล์ :
ระดับการเก็บประจุของแบตเตอรี่ (ไฟเต็ม:ไฟกลาง:ไฟน้อย
หรือใกล้หมด) การจ่ายไฟ DC ให้เครื่องใช้ไฟฟ้าDC ที่กำลังต่อเชื่อมต่อวงจร
มีระบบการตัดไฟอัตโนมัติ
ในกรณีไฟแบตเตอรี่ใกล้หมด เพื่อป้องกันแบตเตอรี่เสีย : เสื่อมสภาพ
เนื่องจากการใช้ไฟเกินกำลัง (Over Charge : Over
Discharge Protection)
 |
| PWM ชาร์เจอร์ |
2.MPPT (Maximum Power Point Tracking) หลักการทำงาน คือ ในตัวชาร์เจอร์จะมีระบบไมโครโพรเซสเซอร์
ทำหน้าที่เป็นตัวจับสัญญาณ ไฟฟ้าที่ได้จากแผงโซล่าเซลล์
เปรียบเทียบกับแรงดันกระแสในแบตเตอรี่
และเลือกสัญญาณไฟฟ้าที่สูงที่สุดจากแผงเพื่อประจุลงในแบตเตอรี่ให้เต็มที่ตลอดเวลา
ดังนั้นชาร์เจอร์ประเภทนี้จึงทำงานได้ดีในสภาวะแดดอ่อนหรือท้องฟ้ามีเมฆมาก
 |
| MPPT ชาร์เจอร์ |
 |
