Tại sao phải dùng bộ điều khiển sạc cho pin mặt trời?

Bài viết dưới đây sẽ cho mọi người một cái nhìn toàn cảnh hơn về bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời và thực tế sử dụng thiết bị này theo kinh nghiệm riêng của tôi khi đi thị trường vùng sâu, vùng cao ở Việt Nam.

Hỏi câu này có lẽ hơi thừa vì hầu như phần lớn khi lắp hệ thống điện năng lượng mặt trời thì ai cũng có sử dụng 1 bộ điều khiển năng lượng mặt trời trong hệ thống đó. Tuy nhiên cũng không ít người “tiết kiệm” không sử dụng hoặc cũng không ít người sử dụng một bộ điều khiển sạc đơn giản đến mức hầu như không có tác dụng gì.

Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời là gì?

Đó là một thiết bị trung gian giữa hệ các tấm pin mặt trời và hệ các bình ắc quy lưu trữ. Nhiệm vụ chính của nó là “điều khiển” việc sạc bình ắc quy từ nguồn điện sinh ra từ pin mặt trời. Cụ thể là các nhiệm vụ sau:

1. Bảo vệ bình ắc quy. Khi bình đầy (VD 13.8V – 14V đối với ắc quy 12V) thì bộ điều khiển ngăn không cho nguồn điện tiếp tục nạp vào ắc quy có thể gây sôi bình và làm ảnh hưởng đến tuổi thọ của bình. Khi bình gần cạn đến ngưỡng phải ngắt để bảo vệ bình (VD 10.5V đối với ắc quy 12V), bộ điều khiển sẽ ngắt không cho sử dụng tải để bảo vệ bình không bị “kiệt”.
2. Bảo vệ tấm pin mặt trời. Nguyên lý của dòng điện là chảy từ nơi điện áp cao đến nơi điện áp thấp. Ban ngày trời nắng thì điện áp tấm pin loại 12V sẽ từ khoảng 15 đến hơn 20V, cao hơn điện áp ắc quy nên dòng điện sẽ đi từ pin xuống ắc quy. Nhưng ban đêm khi không có ánh nắng, điện áp của pin sẽ thấp hơn điện áp của ắc quy và dòng điện sẽ đi từ ắc quy lên ngược tấm pin và “đốt” tấm pin, làm giảm hiệu suất tấm pin dần dần và có thể hỏng tấm pin. Vậy nên bộ điều khiển sẽ ngăn một cách triệt để không để cho dòng điện có thể đi ngược lên tấm pin để tránh hiện tượng trên.
3. Điều quan trọng nhất: giúp chúng ta đạt hiệu suất cao nhất từ tấm pin mặt trời có chức năng này thì thiết bi này mới có tên gọi là “điều khiển”, nghĩa là thiết bị điều khiển làm sao để công suất sạc đạt cực đại Pmax, nâng cao hiệu suất sử dụng của tấm pin mặt trời. Các bộ điều khiển sạc kiểu cũ đơn giản thì chỉ điều khiển đóng cắt khi bình đầy hoặc bình cạn và bảo vệ không cho điện trào lên pin, hiện đại hơn là sử dụng phương pháp điều khiển điều rộng xung PWM (Pulse – Width – Modulation) sử dụng mạch transitor đóng cắt liên tục để ổn áp sạc cho ắc quy, phương pháp này có nhược điểm lớn là làm hao phí khoảng trên dưới 20% lượng điện sạc từ pin mặt trời. Các bộ điều khiển sạc hiện đại sử dụng phương pháp điều rộng xung không hao phí, có bộ vi xử lý và thiết bị đo chọn được điểm có công suất cực đại MPP (Max Power Point) Pmax để sạc cho ắc quy. Công suất cực đại minh họa trong hình dưới đây là diện tích hình chữ nhật màu xám.
4. Phương pháp sạc xung: các bộ điều khiển sạc xung sẽ kéo dài tốt hơn tuổi thọ của ắc quy. Phương pháp sạc xung hiện nay được ứng dụng trong việc sạc laptop, sạc điện thoại và được đánh giá là phương pháp sạc ưu việt nâng cao tuổi thọ của pin hay ắc quy.
5. Một số chức năng khác như: hiển thị mức điện còn trong hệ bình ắc quy, bảo vệ quá tải, chập mạch trong hệ thống, các chức năng bổ sung như tự động bật tắt thiết bị, tạo dòng 5V để sạc điện thoại…

Sự khác biệt giữa các bộ sạc thường và bộ sạc hiện đại

Vậy không dùng bộ điều khiển sạc có được không?

Được nhưng tấm pin của bạn sẽ mau hỏng hoặc giảm hiệu suất. Được nhưng bạn sẽ phải thay bình ắc quy thường xuyên hơn. Được nhưng thay vì bạn lấy được nhiều điện từ tấm pin thì bạn chỉ nhận được mức điện trung bình. Được nhưng nếu có sự cố gì thì tất cả sẽ tự hủy vì không có ai bảo vệ chúng..v.v..

Thực tế các bộ điều khiển nạp hiện nay có đáp ứng được các nhiệm vụ trên?

Phần lớn là không. Hiện nay phần lớn bộ điều khiển nạp được nhiều công ty nhập từ Trung Quốc hoặc một số sản xuất trong nước theo kiểu “đánh lừa khách hàng” và bán với giá rẻ (giá rẻ cho đại lý nhưng giá vẫn cao cho khách hàng). Các bộ điều khiển này rất “nhỏ gọn” và hầu như chỉ có chức năng bảo vệ cơ bản cho hệ bình ắc quy và pin. Thậm chí tôi đã thấy bộ điều khiển nạp sản xuất bởi một công ty trong nước chỉ nhỏ bằng 3 ngón tay chập lại, khi mở ra chỉ có vài con đi ốt chống dòng ngược, không hề ngắt khi bình đầy và khi bình gần cạn. Tuy nhiên một bộ phận rất lớn khách hàng ở vùng nông thôn chỉ cần biết là có bộ điều khiển sạc mà không biết là mình mua bộ điều khiển này không có tác dụng gì nhiều hơn là mua 1 con đi ốt với giá rất rẻ trên thị trường đấu vào dây để bảo vệ điện từ bình lên pin.

Chỉ có một số thiết bị nhập khẩu từ các hãng lớn trên thế giới hoặc rất ít thiết bị sản xuất trong nước đáp ứng được điều này.

Vậy làm sao để chọn được bộ điều khiển sạc tốt?

Bạn có thể chọn các bộ điều khiển nạp MPPT của các hãng nổi tiếng trên thế giới nhưng với giá rất cao, hoặc chọn bộ điều khiển sạc xung kỹ thuật số SolarV sản xuất tại Việt Nam đáp ứng rất tốt tất cả các nhiệm vụ trên với giá thành rất cạnh tranh. Chúng tôi có đầy đủ các loại điều khiển sạc kỹ thuật số loại sạc xung có tự động bật tắt đèn và cổng sạc điện thoại, cũng như các bộ điều khiển kỹ thuật số thường bảo vệ tuyệt đối thiết bị trong hệ thống của bạn. Sản phẩm bộ điều khiển sạc SolarV khác biệt ở chỗ điều khiển bằng kỹ thuật số nên hiệu suất sạc cao hơn và bảo vệ hệ pin + ắc quy tốt hơn. Bảo vệ quá tải, chập mạch, không bị hỏng hoặc báo lỗi ngay cả khi bạn cắm ngược cọc bình hoặc ngược cọc pin.

Bộ điều khiển sạc cho pin mặt trời

Các thông tin về sản phẩm khác xin xem thêm tại website: solarpower.vn. Xin chân thành cảm ơn vì đã đọc bài viết này.

Vũ Phong Energy Group là đơn vị có kinh nghiệm trên 11 năm thi công vận hành bảo dưỡng điện mặt trời áp mái cho dân dụng, công nghiệp, nhà máy và trang trại năng lượng mặt trời, với đội ngũ hơn 350 nhân sự tính đến hết 2019, có 9 chi nhánh trải dài Việt Nam, đã tham gia thi công hơn 500MWp và đang vận hành hơn 250MWp nhà máy điện mặt trời, đạt tiêu chuẩn ISO 9001:2015, ISO 14001:2015 và ISO 45001:2018 chứng nhận quốc tế bởi SGS, cam kết mang đến khách hàng các dự án điện mặt trời chất lượng cao, hiệu suất cao và tuổi thọ trên 30 năm.

Chứng nhận ISO Vũ Phong