Cara kerja solar charger controller PWM dan MPPT

Sollar charger controller adalaha perangkat regulator yang berfungsi untuk mengontrol daya pengisian pada baterai. Solar Charger Controller ada dua jenis, yakni model PWM ( Pulse Width Modulation ) dan MPPT ( Maximum Power Point Tracking ). Keduanya mempunyai perbedaan dari segi effisiensi, serta cara kerja.

Kenapa sih panel surya harus menggunakan SCC? Panel surya memproduksi tegangan listrik yang selalu berfluktuasi, dan arus yang naik turun. Sedangkan, baterai mempunyai tegangan yang lebih rendah dari pada panel surya Produksi panel bisa lebih tinggi sampai batas maksimal nya ( watt peak ), dan bisa juga lebih rendah di bawah watt peak nya.

Tanpa menggunakan solar controller, baterai dapat mengalami kerusakan. Baterai akan terbakar, panas, hingga mengalami pengisian berlebihan. Dengan menggunakan scc, baterai dapat di isi daya dengan aman, tegangan panel surya di kontrol oleh scc dengan arus yang hampir sama. Sehingga energi dari panel surya dapat di gunakan untuk mengisi daya baterai dengan aman.

Cara kerja SCC PWM

SCC PWM bekerja dengan mengandalkan Pulse Wide Modulation, prinsipnya hampir sama dengan dimmer pengendali kecepatan motor. IC controller di program untuk dapat menghasilkan modulasi pulsa yang stabil, sesuai dengan batas perkalian matematika yang di butuhkan.

Pulsa Modulasi ini akan di gunakan untuk mengatur buka tutup gerbang mosfet, dan memungkinkan arus listrik mengalir. Pada SCC PWM, umumnya tegangan tidak di turunkan secara langsung. Penurunan tegangan pada SCC PWM dikarenakan adanya hambatan pada mosfet serta pengaturan modulasi pulsa.

Arus listrik yang di hasilkan oleh SCC PWM cenderung tidak stabil, alias naik turun. Tegangan naik turun di pengaruhi oleh siklus pembukaan dan penutupan transistor mosfet. Pada scc pwm, jika di pasang lampu dc bohlam. Lampu tersebut akan hidup berkedip-kedip.

Cara kerja SCC MPPT

MPPT ( Maximum Power Poin Tracking ), adalah sebuah controller yang dapat mengekstraksi daya tertinggi dari panel surya. Cara kerja dari MPPT adalah dengan melihat hasi produksi panel surya, dan mencoba untuk mengambil daya dengan power maksimum namun tetap mempertahankan tegangan panel pada level tersebut, Ini di sebut sebagai tracking.

Dalam SCC terdapat buck converter untuk menurunkan tegangan yang tinggi menjadi tegangan dc rendah yang lebih stabil. Metode analisa dari MPPT di sebut juga Perturb and Observe (P&O).

Dalam metode P&O, MPPT akan sedikit mengubah (mengganggu) nilai arus atau tegangan pada interval waktu tertentu dan mengamati perubahan daya yang dihasilkan. Jika daya output meningkat dan tegangan output panel stabil, perubahan tersebut mungkin sudah mencapai posisi maksimal. Jika daya menurun, perubahan tersebut mengarah ke arah yang salah, dan MPPT akan mengurangi penyedotan arus.

MPPT akan terus mengubah nilai arus atau tegangan pada setiap interval waktu dan melacak perubahan daya. Ketika daya mulai menurun setelah perubahan sebelumnya, MPPT akan tahu bahwa kita melewati titik MPP. Pada saat ini, MPPT akan mundur sedikit (observe) hingga sebelumnya dan mencoba arah yang lain (perturb) untuk mendekati titik MPP.

Titik MPP (Maximum Power Point ) adalah titik dimana daya listrik yang di produksi oleh panel sudah maksimal. Pada kurva I-V, ada titik di mana perkalian antara tegangan dan arus mencapai nilai maksimum, yang disebut titik daya maksimum (Maximum Power Point, MPP). Pada titik ini, daya yang dihasilkan oleh panel surya adalah yang tertinggi. Namun, MPP ini bergantung pada intensitas cahaya matahari dan kondisi suhu.

Apakah MPPT bisa digantikan dengan BUCK Converter?

MPPT Dapat digantikan dengan constan current Buck Converter, namun hasil produksinya tidak akan se-maksimal MPPT. Buck converter sebenarnya juga di gunakan dalam MPPT, namun curent nya di atur secara otomatis oleh controller.

Mengambil terlalu banyak arus pada panel surya tanpa di kontrol membuat panel tidak bekerja pada posisi maksimum, panel surya akan kehilangan effisiensinya. Penggunaan CC pada panel surya mempunyai effisiensi 80% dibandingkan MPPT.

Selain panel surya tidak bekerja secara maksimal, sebagian daya juga hilang di ubah menjadi panas oleh transistor mosfet. Memang pada MPPT terdapat cc juga, tapi cc menggunakan kombinasi beberapa transistor mosfet untuk dapat meng-ekstraksi lebih banyak arus tanpa kehilangan energi menjadi panas.

Berdasarkan pengalaman penulis menggunaakan SCC pwm untuk produksi daya yang tinggi sangat tidak effisien, mudah jebol, merusak baterai. Penggunaan scc pwm akan awet jika digunakan pada daya renah 10-20 ampere output. Selebihnya, kemungkinan scc tidak dapat bertahan dalam jangka lama.

Kuncinya bisa menggunakan MPPT jika produksi panel sudah lebih tinggi, atau bisa juga menggunakan kombinasi baterai dengan tegangan yang lebih tinggi. Ini akan mengurangi panas dan meningkatkan effisiensi dari panel surya.

Sulit mencari komponen atau alat controller yang dapat bekerja pada arus lebih tinggi. MPPT saja hanya di atur outputnya dapat menghasilkan 10A, 20A, 30A, 40A, 50A. Jenisnya sama, cuma berbeda dari segi jumlah komponen semikonduktor mosfet, dan juga ukuran diameter kawat lilitan induktor.

Tagged : #default , pada Rabu, 09 Agustus 2023 09:47 WIB