सौर चार्ज नियंत्रक: प्रकार, कार्य और अनुप्रयोग

सोलर पैनल सिस्टम अपनाना आज के समय में सबसे समझदारी भरा फैसला है, लेकिन उससे पहले बुनियादी बातों के बारे में जानकारी जुटाना ज़रूरी है। विभिन्न प्रकार के सोलर चार्ज कंट्रोलर भी पीवी सिस्टम के घटकों में से एक हैं। आइए इनके बारे में विस्तार से जानें।

सौर चार्ज नियंत्रक क्या है?

यह सौर बैटरी के लिए एक नियामक है जो इसे ओवरचार्जिंग से रोकता है। सौर चार्ज नियंत्रक बैटरी भंडारण प्रणाली के लिए एक प्रवेश द्वार हैं। वे सुनिश्चित करते हैं कि ओवरलोड या ओवरचार्ज से बैटरी को कोई नुकसान न हो और विशेष रूप से ऑफ-ग्रिड सौर प्रणाली के साथ आवश्यक हैं। MPPT और PWM सौर चार्ज नियंत्रकों के सबसे प्रसिद्ध प्रकार हैं।

सौर चार्ज नियंत्रकों के प्रकार क्या हैं?

मूलतः चार्ज कंट्रोलर 4 प्रकार के होते हैं।

1. एमपीपीटी चार्ज कंट्रोलर

यह सौर पैनलों से प्राप्त वोल्टेज को बैटरी वोल्टेज से भिन्न होने की अनुमति देता है । मैक्सिमम पावर पॉइंट ट्रैकिंग (एमपीपीटी) सौर पैनलों के बदलते इनपुट फ़ंक्शन के साथ अधिकतम बिजली उत्पादन बिंदु की पहचान कर सकती है।

वे सौर पैनलों और बैटरियों के बीच सर्किट को तोड़ते हैं, इस प्रकार प्रभावी रूप से सिस्टम की सुरक्षा करते हैं। एमपीपीटी नियंत्रकों को अधिमानतः नकारात्मक ग्राउंड सिस्टम के लिए उपयोग किया जाता है क्योंकि वे नकारात्मक लाइन संदर्भ का उपयोग करते हैं और फिर सकारात्मक लाइन पर वापस स्विच करते हैं।

सीमा – एमपीपीटी चार्ज नियंत्रकों के साथ ऊष्मा अपव्यय एक आम समस्या है, खासकर जब इनका उपयोग बड़े सौर पैनलों में किया जाता है।

2. पीडब्लूएम रेगुलेटर

ये रेगुलेटर एक त्वरित ऑन/ऑफ कंट्रोलर की तरह लगातार काम करते हैं और बैटरी को भेजे जाने वाले पल्स की गति और चौड़ाई को बदलकर खुद को समायोजित करते हैं। ट्रांजिस्टर की 100% चौड़ाई पर सोलर पैनल सोलर बैटरी को पूरी तरह चार्ज कर देते हैं, लेकिन 0% चौड़ाई पर ट्रांजिस्टर बंद रहता है।

यह पैनलों से बैटरी तक करंट के प्रवाह को रोकता है। ऐसा अक्सर तब होता है जब ओवरवोल्टेज सप्लाई होती है या बैटरी पूरी तरह चार्ज होती है। कुछ PWM रेगुलेटर संवेदनशील लोड के लिए सीरीज रेगुलेटर में परिवर्तित किए जा सकते हैं यदि उन्हें PWM फ्रीक्वेंसी से उत्पन्न ध्वनि से समस्या होती है। PWM कंट्रोलर सीरीज रेगुलेटर के समान होते हैं लेकिन ट्रांजिस्टर का उपयोग नहीं करते हैं।

सीमा – पीडब्ल्यूएम रेगुलेटर अत्यधिक उच्च तापमान को भी सहन नहीं कर सकते हैं।

3. श्रृंखला नियामक

यह सोलर चार्ज कंट्रोलर बैटरी के निर्धारित वोल्टेज तक पहुँचने पर सर्किट को खोल देता है । इसके बाद यह बैटरी और सोलर पैनलों के बीच करंट का प्रवाह होने देता है, जब तक कि वोल्टेज फिर से डिस्कनेक्ट वोल्टेज (उच्च तापमान) तक नहीं पहुँच जाता। एक सीरीज रेगुलेटर रिले या ट्रांजिस्टर का उपयोग करके सोलर पैनलों को बैटरी से जोड़ता या अलग करता है।

इन चार्ज कंट्रोलर का इस्तेमाल ग्राउंड सिस्टम (नेगेटिव और पॉजिटिव) दोनों में किया जा सकता है। सीरीज रेगुलेटर को ऑन/ऑफ रेगुलेटर के रूप में भी जाना जाता है और इनके साथ, बैटरी में या तो पूरा करंट होगा या बिल्कुल भी नहीं।

4. शंट रेगुलेटर

ये बैटरी के निर्धारित वोल्टेज पर पहुँचने पर सोलर पैनल को शॉर्ट-सर्किट कर देते हैं । इन्हें पल्स रेगुलेटर भी कहा जाता है, ये सिंगल-स्टेट चार्ज कंट्रोलर होते हैं जो चार्ज रेगुलेशन को चालू/बंद करके काम करते हैं।

शंट रेगुलेटर में एक ट्रांजिस्टर के साथ-साथ एक ब्लॉकिंग डायोड भी होता है। पहला सोलर ऐरे को बैटरी से तोड़ता या जोड़ता है जबकि दूसरा बैटरी को शॉर्ट सर्किट से बचाता है।

इस प्रकार के सौर चार्ज नियंत्रक नकारात्मक रूप से ग्राउंडेड सिस्टम के लिए आदर्श होते हैं क्योंकि उनका ब्लॉकिंग डायोड सकारात्मक डायोड में होता है। यह उन्हें छोटे पीवी सिस्टम के लिए आदर्श बनाता है।

यह भी देखें : सोलर चार्ज कंट्रोलर सेटिंग्स

सौर चार्ज नियंत्रकों के कार्य क्या हैं?

यहां सौर चार्ज नियंत्रकों के प्रकारों द्वारा निष्पादित कार्यों की एक सूची दी गई है।

• बैटरी ओपन-सर्किट सुरक्षाबैटरी के सामान्य रूप से चार्ज हो जाने के बाद, लोड पर वोल्टेज को सीमित कर दिया जाएगा ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि न तो लोड और न ही बैटरी को कोई क्षति पहुंचे।
• डेलाइट कंट्रोल: सोलर लाइट के साथ इस्तेमाल किए जाने पर, दिन के समय (अच्छी धूप) चार्ज कंट्रोलर अपने आप लोड आउटपुट को बंद कर देता है। सूर्यास्त के बाद, यह अपने आप लोड चालू कर देता है जिससे सोलर लाइट रात में अपने आप चालू हो जाती है और सुबह बंद हो जाती है।
• बिजली से सुरक्षा: आंधी के दौरान, अगर आपके सोलर पैनल ऊंचे स्थान पर लगे हैं, तो बिजली गिरने की संभावना बढ़ जाती है। बिजली गिरने की स्थिति में, तारों के माध्यम से उच्च वोल्टेज की आपूर्ति की जाती है जिसे बैटरी और लोड संभाल नहीं सकते। चार्ज कंट्रोलर इस उच्च वोल्टेज को सौर ऊर्जा प्रणाली और उसके उपकरणों तक पहुँचने से रोकने के लिए सर्किट को तोड़ देते हैं।
• लोड शॉर्ट सर्किट और ओवरकरंट सुरक्षा: आमतौर पर, सौर बैटरी 12V की होती हैं, इसलिए जब लोड करंट 10A या उससे ज़्यादा हो जाता है, तो लोड शॉर्ट-सर्किट हो जाता है। सर्किट फ़्यूज़ टूटने से फ़्यूज़ उड़ जाता है। इसे बदला जा सकता है, और आपका सौर चार्ज कंट्रोलर इस्तेमाल करने के लिए अच्छा है।
• अधिभार संरक्षण: यदि चार्जिंग वोल्टेज (DC) का मान सुरक्षा वोल्टेज से अधिक होने पर, चार्ज कंट्रोलर बैटरी को ओवरचार्जिंग से बचाने के लिए उसे स्वचालित रूप से पावर स्रोत (सौर पैनल) से अलग कर देगा।
• ओवर-डिस्चार्ज प्रोटेक्शनजब बैटरी वोल्टेज सुरक्षा वोल्टेज से कम होती है, तो चार्ज नियंत्रक बैटरी को लोड से अलग कर देता है और उसे डिस्चार्ज या ओवर-डिस्चार्ज से बचाता है।
• अधिक वोल्टता से संरक्षण: जब वोल्टेज बहुत अधिक होता है, तो सौर चार्ज नियंत्रक स्वचालित रूप से आउटपुट बंद कर देते हैं। यह वोल्टेज को नियंत्रित करता है और बैटरी वोल्टेज के इष्टतम स्तर पर पहुंचने पर सर्किट को खोलता है।
• रिवर्स बैटरी कनेक्शन सुरक्षा: अगर बैटरी की ध्रुवता उलटी हो जाती है, तो चार्ज कंट्रोलर किसी भी तरह की कार्यक्षमता को रोकने में मदद करते हैं। ध्रुवता ठीक हो जाने के बाद, बैटरी का इस्तेमाल किया जा सकता है।
• स्व-जांच फ़ंक्शनयदि आंतरिक या बाहरी कारणों से चार्ज कंट्रोलर ठीक से काम नहीं कर रहा है, तो कंट्रोलर स्वयं जांच करता है। फिर यह मॉनिटर और फोन एप्लीकेशन के माध्यम से उपयोगकर्ता को संकेत और चेतावनी भेजता है।
• तापमान प्रतिकरणसौर चार्ज नियंत्रक बैटरी के तापमान की निगरानी करते हैं। यदि तापमान आदर्श नहीं है, तो यह चार्ज और डिस्चार्ज मूल्य को नियंत्रित करता है जिससे बैटरी के काम करने के लिए यह आदर्श हो जाता है।

सोलर चार्ज कंट्रोलर के लोड आउटपुट के बारे में और अधिक जानें ।

सौर चार्ज नियंत्रकों के विभिन्न प्रकारों के अनुप्रयोग क्या हैं?

सौर पैनल सिस्टम के बढ़ते उपयोगकर्ताओं के साथ, सौर चार्ज नियंत्रकों की भी उच्च मांग है। आमतौर पर ऑफ-ग्रिड सौर ऊर्जा प्रणाली के साथ जोड़ा गया, एक सौर चार्ज नियंत्रक विभिन्न अनुप्रयोगों में इस्तेमाल किया जा सकता है।

• हाइब्रिड सौर ऊर्जा प्रणाली (आवासीय)
• छोटे सौर ऊर्जा प्रणालियां पल्स चौड़ाई मॉडुलन (पीडब्लूएम) चार्ज नियंत्रकों का उपयोग करती हैं।
• सौर स्ट्रीट लैंप और सौर रोशनी
• पवन ऊर्जा टर्बाइन और छोटे जल टर्बाइन अधिकतम पावर प्वाइंट ट्रैकिंग (एमपीपीटी) चार्ज नियंत्रकों का उपयोग करते हैं।

क्या मैं चार्ज कंट्रोलर के बिना सौर पैनल का उपयोग कर सकता हूँ?

जी हां, तकनीकी रूप से आप चार्ज कंट्रोलर के बिना भी सौर पैनलों का उपयोग कर सकते हैं और उन्हें सीधे बैटरी से जोड़ सकते हैं। हालांकि, आमतौर पर चार्ज कंट्रोलर के साथ सौर पैनलों का उपयोग करने की सलाह दी जाती है । लेकिन निम्नलिखित स्थितियों को अपवाद माना जा सकता है।

• कम-पावर रेटिंग वाले सौर पैनलों के साथ आप चार्ज कंट्रोलर को छोड़ सकते हैं। इससे बैटरी को कोई नुकसान नहीं होगा क्योंकि बैटरी से कनेक्ट होने के बाद इसका ऑपरेटिंग वोल्टेज कम हो जाता है।
• बैटरी और पैनल वोल्टेज सिंक्रनाइज़ होते हैं, जिसका अर्थ है पैनल वोल्टेज आउटपुट और बैटरी वोल्टेज इनपुट लगभग समान हैं.
• यदि आप बैटरी को धीरे-धीरे चार्ज कर रहे हैं लगभग 5W सौर पैनलों से.
• सौर पैनलों पर USB पोर्ट का उपयोग करें क्योंकि पैनलों में एकीकृत स्मार्ट आईसी चिप्स होते हैं जो आपके डिवाइस को आपूर्ति की जाने वाली वोल्टेज को नियंत्रित करते हैं और इस प्रकार उन्हें ओवरचार्ज या अंडरचार्ज से बचाते हैं।

महत्वपूर्ण – यदि कोई पैनल प्रति 50 बैटरी एम्प्स-घंटे के लिए 2 वाट या उससे कम ऊर्जा उत्सर्जित करता है, तो सामान्य नियम के अनुसार चार्ज कंट्रोलर आवश्यक है।

इसलिए, विभिन्न प्रकार के सौर चार्ज नियंत्रकों के साथ, हम अपने पीवी सिस्टम की सुरक्षा कर सकते हैं। हालाँकि MPPT को सबसे प्रभावी माना जाता है, लेकिन सिस्टम और हमारे द्वारा उपयोग की जाने वाली बिजली के प्रकार के आधार पर अन्य भी अच्छे हैं। सौर पैनल सिस्टम, घटकों और संबंधित विषयों पर अधिक उपयोगी जानकारी के लिए हमारी वेबसाइट देखें।

सुझाव : 600 वाट के सोलर पैनल के लिए किस आकार का चार्जिंग कंट्रोलर उपयुक्त है?