[So sánh] Công nghệ sạc PWM và MPPT là gì? | 3 Điểm khác biệt

Bộ điều khiển sạc là thiết bị quan trọng trong hệ thống điện/đèn năng lượng mặt trời, có chức năng điều chỉnh dòng điện và điện áp từ tấm pin năng lượng mặt trời để sạc cho ắc quy/pin lưu trữ. Hiện nay, có hai loại bộ điều khiển sạc phổ biến là PWM và MPPT. Cùng DMT Solar tìm hiểu về 2 loại công nghệ sạc sạc này, đâu là bộ sạc tối ưu với nhu cầu của bạn.

1. Bộ điều khiển sạc PWM là gì?

Bộ điều khiển sạc PWM (Pulse Width Modulation) hoạt động bằng cách điều chỉnh độ rộng xung của điện áp từ tấm pin năng lượng mặt trời để duy trì điện áp sạc cho ắc quy ở mức ổn định.

Bộ điều khiển sạc PWM hoạt động bằng cách bật và tắt liên tục (bật/tắt) dòng điện với tần số cao để điều chỉnh điện áp sạc cho ắc quy. Tần số bật/tắt này được điều chỉnh dựa trên điện áp ắc quy và điện áp đầu ra của tấm pin năng lượng mặt trời.

Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm là làm mất khoảng trên dưới 20% lượng điện sạc từ tấm pin năng lượng mặt trời do sự hao phí năng lượng. Điều này đã đưa đến việc các đèn năng lượng mặt trời cao cấp hiện nay ít sử dụng công nghệ PWM, để giảm thiểu sự lãng phí năng lượng đáng kể.

Ưu điểm:

• Giá thành rẻ: So với bộ điều khiển sạc MPPT, bộ điều khiển sạc PWM có giá thành rẻ hơn do cấu tạo đơn giản.
• Dễ sử dụng: Việc lắp đặt và sử dụng bộ điều khiển sạc PWM tương đối đơn giản, không yêu cầu nhiều kiến thức kỹ thuật.
• Độ bền cao: Do cấu tạo đơn giản, bộ điều khiển sạc PWM có độ bền cao và ít xảy ra hư hỏng.

Nhược điểm:

• Hiệu suất sạc thấp: So với bộ điều khiển sạc MPPT, bộ điều khiển sạc PWM có hiệu suất sạc thấp hơn, dẫn đến hao tổn năng lượng.
• Không tối ưu hóa được điện áp đầu vào: Phương pháp bật/tắt liên tục không tối ưu hóa được điện áp đầu vào, dẫn đến lãng phí một phần năng lượng từ tấm pin năng lượng mặt trời.
• Kích thước hệ thống: Bộ điều khiển sạc PWM chỉ phù hợp cho hệ thống điện năng lượng mặt trời nhỏ, sử dụng ít tấm pin.

2. Bộ điều khiển sạc MPPT là gì?

Bộ điều khiển sạc MPPT (viết tắt của Maximum Power Point Tracking) là thiết bị điện tử được sử dụng trong hệ thống điện năng lượng mặt trời để điều chỉnh và tối ưu hóa lượng điện được tạo ra từ tấm pin năng lượng mặt trời để sạc cho ắc quy.

Bộ điều khiển sạc MPPT sử dụng thuật toán tiên tiến để theo dõi và điều chỉnh điểm công suất tối đa (MPP) của tấm pin năng lượng mặt trời. MPP là điểm trên đường I-V (điện áp - dòng điện) của tấm pin năng lượng mặt trời mà tại đó công suất được tạo ra là lớn nhất. Bằng cách điều chỉnh điện áp và dòng điện đầu vào cho phù hợp với MPP, bộ điều khiển sạc MPPT có thể thu được lượng điện năng lớn nhất có thể từ tấm pin năng lượng mặt trời.

Hiệu quả của phương pháp MPPT là đáng kể, vượt trội hơn khoảng từ 10% đến 40%, đặc biệt là khi tấm pin nhiệt độ thấp (dưới 45ºC), rất cao (trên 75ºC), hoặc khi cường độ bức xạ ánh sáng từ mặt trời thấp. Điều này làm cho MPPT trở thành lựa chọn ưu tiên cho các đèn năng lượng mặt trời cao cấp được lắp đặt ở những vùng có sương mù, mưa nhiều và thiếu nắng thường xuyên.

Ưu điểm:

• Hiệu suất sạc cao: So với bộ điều khiển sạc PWM, bộ điều khiển sạc MPPT có hiệu suất sạc cao hơn, có thể thu được lượng điện năng lớn hơn từ tấm pin năng lượng mặt trời.
• Tối ưu hóa được điện áp đầu vào: Nhờ theo dõi và điều chỉnh MPP, bộ điều khiển sạc MPPT có thể tối ưu hóa được điện áp đầu vào, hạn chế lãng phí năng lượng.
• Phù hợp với nhiều điều kiện: Bộ điều khiển sạc MPPT có thể hoạt động hiệu quả trong mọi điều kiện ánh sáng, kể cả khi ánh sáng thay đổi liên tục.
• Kích thước hệ thống: Bộ điều khiển sạc MPPT có thể phù hợp cho cả hệ thống điện năng lượng mặt trời nhỏ và lớn.

Nhược điểm:

• Giá thành cao: So với bộ điều khiển sạc PWM, bộ điều khiển sạc MPPT có giá thành cao hơn do cấu tạo phức tạp hơn.
• Độ bền: Do cấu tạo phức tạp hơn, bộ điều khiển sạc MPPT có thể có độ bền thấp hơn so với bộ điều khiển sạc PWM.

3. So sánh công nghệ sạc MPPT với PWM trên đèn năng lượng mặt trời

3.1 Điểm giống nhau giữa hai công nghệ sạc MPPT và PWM

Cả hai loại bộ điều khiển sạc được sử dụng rộng rãi trong hệ thống điện năng lượng mặt trời và đèn năng lượng mặt trời cao cấp và cả hai lựa chọn này cũng là tuyệt vời để sạc pin hiệu quả . Nhiệm vụ cơ bản nhất của bộ điều khiển sạc là điều chỉnh điện áp ra của PV panel thành điện áp thích hợp để nạp cho Pin/Acquy.

3.2 Sự khác biệt giữa bộ điều khiển sạc PWM và MPPT là gì?

->Bạn có thể tham khảo một số mẫu đèn dự án sử dụng năng lượng mặt trời sử dụng công nghệ sạc MPPT [Tại đây]