Pemadanan Tegangan Panel Surya dan Kontroler: Contoh Kasus yang Berhasil

Diposting olehTim Editorial OSD, insinyur pabrik dengan 15 tahun pengalaman dalam produksi dan layanan lapangan di dalamPaling populer, Pengetahuan 18 Desember 2024

Jawaban singkat: Tegangan harus sesuai di dua titik dalam rangkaian tersebut. Tegangan dari rangkaian panel harus berada dalam rentang input kontroler, dan tegangan keluaran kontroler harus sesuai dengan tegangan nominal baterai. Jika salah satu titik ini tidak dipenuhi, sistem akan gagal mengisi daya atau bahkan merusak komponen elektroniknya. Dua contoh di bawah ini menjelaskan prinsipnya secara matematis.

Titik 1 – Rangkaian panel ke input kontroler

Tegangan input yang ditentukan oleh kontroler harus kompatibel dengan tegangan keluaran panel, dan rentang input tersebut harus mampu menampung variasi tegangan yang terjadi dalam kondisi nyata. Tegangan keluaran panel berubah tergantung pada intensitas cahaya dan suhu sel surya: tegangan tersebut akan meningkat ketika panel dalam keadaan dingin dan tidak terbebani. Oleh karena itu, yang menentukan apakah rangkaian panel dapat berfungsi dengan baik adalah tegangan terbuka (open-circuit voltage) dari rangkaian tersebut, bukan hanya tegangan kerjanya.

Kontroler Maximum Power Point Tracking (MPPT)

menangani variasi ini dengan melacak tegangan dan arus puncak secara real-time, sehingga dapat beradaptasi dengan perubahan titik operasi. Sebaliknya, kontroler dengan ambang batas tetap hanya akan “mengklamp” nilai tegangan dan arus tersebut sesuai batas yang ditentukan. Di pabrik kami, pemeriksaan kondisi masukan (input-window check) dilakukan sebelum langkah penentuan ukuran komponen lainnya, dan kami menyisakan ruang untuk kemungkinan kondisi terburuk (cold-case conditions), bukan hanya berdasarkan nilai tegangan nominal yang tercantum pada nameplate komponen tersebut.

Joint 2 – Output kontroler ke baterai Tegangan keluaran kontroler sesuai dengan tegangan nominal baterai. Baterai berkapasitas 12 V memerlukan kontroler dengan tegangan keluaran 12 V; baterai berkapasitas 24 V atau 48 V memerlukan kontroler dengan tegangan keluaran yang sesuai dengan kapasitas baterai tersebut. Tidak ada tahap konversi yang memungkinkan terjadinya ketidaksesuaian antara tegangan kontroler dan tegangan baterai, karena profil pengisian daya dibangun berdasarkan tegangan nominal baterai yang dijalankan oleh kontroler tersebut.

Contoh penerapan: – Dua panel surya berkapasitas 18 V/100 W dihubungkan secara paralel: – Tegangan keluaran tetap 18 V. – Arus meningkat menjadi 11,1 A (2 × 100 W / 18 V). – Diperlukan kontroler dengan tegangan keluaran di atas 18 V dan kapasitas arus minimal 15–20 A.

– Dua panel surya berkapasitas 18 V/100 W dihubungkan secara seri: – Tegangan keluaran tetap 18 V. – Arus tetap 100 W (karena daya total tetap 200 W, sehingga arus tidak berubah). – Diperlukan kontroler dengan tegangan keluaran 18 V dan kapasitas arus minimal 100 W.

Tegangan keluaran meningkat menjadi 36 V.
Arus tetap 5,6 A (100 W / 18 V).
Diperlukan kontroler dengan tegangan kerja minimal 36 V dan kapasitas arus minimal 5,6 A.

Gunakan kalkulator pemilihan kontroler untuk menghitung spesifikasi kontroler yang sesuai. Untuk informasi mengenai konfigurasi kabel dalam sistem ini, lihat perbandingan antara koneksi panel secara seri dan paralel; untuk memahami perbedaan cara kedua jenis kontroler (MPPT dan PWM) dalam mengelola rentang tegangan, lihat MPPT vs PWM controllers.

Hal-hal yang tidak dibahas di halaman ini:

Halaman ini membahas tentang penyesuaian tegangan antara rangkaian panel surya, kontroler, dan baterai dalam sistem pencahayaan DC. Halaman ini tidak membahas konfigurasi seri-paralel di dalam paket baterai itu sendiri, maupun peralatan yang terhubung menggunakan sistem AC.