So sánh sạc PWM và MPPT: Nên chọn công nghệ sạc pin nào?
Mục Lục
Đối với hệ thống điện mặt trời độc lập hoặc có lưu trữ đơn giản, bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời là thiết bị không thể thiếu giúp ắc quy/pin lưu trữ không bị sạc quá mức và xả quá sâu. Trên thị trường hiện nay có hai loại sạc năng lượng mặt trời phổ biến là PWM và MPPT. Cả hai thiết bị đều có những ưu nhược điểm riêng khiến người dùng khó chọn lựa. Vì vậy, để giúp người dùng dễ dàng chọn được thiết bị phù hợp, SUNEMIT đã phân tích và so sánh sạc PWM và MPPT chi tiết trong bài viết dưới đây. Cùng chúng tôi tìm hiểu ngay nhé!
Tìm hiểu về bộ điều khiển sạc PWM và MPPT
Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời là một thành phần không thể thiếu trong hệ thống điện mặt trời độc lập hoặc các hệ lưu trữ đơn giản. Chúng có chức năng kiểm soát điện áp và dòng điện chạy từ các tấm pin mặt trời vào pin lưu trữ để tránh sạc pin quá mức. Tuy nhiên, với mỗi loại thiết bị sạc, cách thức hoạt động của chúng sẽ khác nhau. Dưới đây là sự khác biệt giữa hai bộ điều khiển sạc PWM và MPPT.
Bộ điều khiển sạc PWM
Bộ điều khiển sạc PWM (viết tắt của Pulse-Width Modulating) được coi như một công tắc điện giữa các tấm pin mặt trời và pin lưu trữ năng lượng mặt trời. Thiết bị sẽ tự động bật/tắt để đảm bảo điện áp đầu ra của tấm pin phù hợp với điện áp sạc của pin dự phòng.
Công nghệ sạc PWM sử dụng thuật toán phức tạp nhằm xác định lượng điện tích đi vào pin/ắc quy và giảm dần khi pin/ắc quy đầy. Do kết nối trực tiếp hệ thống pin mặt trời với ắc quy/pin lưu trữ nên PWM sử dụng các mạch điện tử transistor đóng cắt liên tục với tần số cao để duy trì mức điện áp phù hợp cho pin. Điều này gây tổn hao lượng điện không nhỏ trong quá trình sạc pin cho hệ thống điện mặt trời (tổn hao đến 20%).
Bộ điều khiển sạc MPPT
Bộ điều khiển sạc MPPT được coi như “bộ chuyển đổi DC-DC thông minh”. Thiết bị thực hiện đo điện áp đầu ra của các tấm pin mặt trời và điều chỉnh về mức điện áp của pin. Khi điện áp tấm pin lớn hơn điện áp đầu vào của ắc quy/pin lưu trữ thì MPPT sẽ giảm điện áp của các tấm pin xuống mức cần thiết để sạc cho pin lưu trữ.
Về cơ bản, MPPT là phương pháp tìm điểm công suất tối ưu của hệ thống pin mặt trời mà tại đó điện áp đầu ra của tấm pin khớp với điện áp của ắc quy, giúp gia tăng hiệu suất sạc từ 10% đến 40%.
So sánh sạc PWM và MPPT chi tiết
So sánh giữa hai bộ điều khiển sạc PWM và MPPT, chúng có sự khác biệt như sau:
Hiệu suất sạc: Bộ điều khiển sạc MPPT cho hiệu suất hoạt động tốt hơn. Do MPPT có thể tối ưu hiệu quả sạc ở tất cả các mức điện áp đầu vào còn PWM chỉ hiệu quả khi sử dụng với các tấm pin có điện áp thấp.
Giá thành: Bộ điều khiển sạc MPPT có giá thành cao hơn do chúng chứa nhiều linh kiện phức tạp hơn. Ngược lại, điều khiển sạc PWM chỉ có giá thành bằng 1/3 điều khiển sạc MPPT bởi chúng không yêu cầu các linh kiện phức tạp.
Sử dụng cho hệ thống năng lượng mặt trời: Bộ điều khiển sạc PWM thường được sử dụng cho các hệ thống điện mặt trời vừa và nhỏ. Trong khi đó, sạc MPPT phù hợp với những hệ thống điện mặt trời lớn hơn hoặc các hệ cần tối ưu hiệu suất sạc.
Độ bền: Bộ điều khiển sạc PWM có độ bền tốt hơn so với bộ điều khiển MPPT do chúng có công nghệ ít phức tạp hơn nhiều. Tuy nhiên sạc MPPT lại thường đi kèm với thời gian bảo hành lâu hơn.
Điều kiện làm việc: Sạc MPPT hoạt động tốt trong các điều kiện ánh sáng và môi trường khác nhau bao gồm: nhiệt độ và ánh sáng thay đổi, hoặc có mây che phủ. Còn sạc PWM chỉ hoạt động tốt khi điều kiện ánh sáng và nhiệt độ ổn định, không có mây che phủ.
Nên chọn công nghệ sạc pin nào cho hệ thống điện mặt trời?
Có thể thấy, cả điều khiển sạc năng lượng mặt trời PWM và MPPT đều có những ưu và nhược điểm riêng, tùy vào yêu cầu và chi phí đầu tư mà người dùng có thể lựa chọn thiết bị phù hợp. Tuy nhiên, lý tưởng nhất bạn vẫn nên chọn thiết bị điều khiển sạc phù hợp với kích cỡ hệ thống điện mặt trời của mình. Những bộ điều khiển sạc MPPT sẽ tốt hơn cho các hệ thống điện mặt trời công suất lớn. Trong khi đó, với các ứng dụng nhỏ không cần tối ưu hiệu suất sạc thì có thể dùng sạc PWM sẽ giúp tiết kiệm chi phí hơn.
Tuy nhiên, để lựa chọn được thiết bị điều khiển sạc phù hợp cho hệ thống điện mặt trời, vừa tiết kiệm chi phí vừa tối ưu hiệu suất sạc, người dùng vẫn nên tìm đến sự tư vấn từ các đơn vị lắp đặt điện mặt trời. SUNEMIT là đơn vị lắp điện mặt trời uy tín, đã hoạt động hơn 10 năm trong ngành. Với đội ngũ tư vấn viên nhiệt tình, có trình độ chuyên môn cao, SUNEMIT sẽ giúp khách hàng lựa chọn thiết bị phù hợp và tối ưu nhất cho hệ thống, đảm bảo hệ thống điện mặt trời hoạt động hiệu quả và đem đến lợi ích kinh tế cao.
Với niềm yêu thích đối với các nguồn năng lượng sạch, đặc biệt là năng lượng mặt trời, tôi hi vọng có thể mang đến cho độc giả những kiến thức bổ ích, giúp bất kỳ ai cũng có thể hiểu rõ về hệ thống điện mặt trời. Từ đó chọn sử dụng điện mặt trời không chỉ để giảm thiểu chi phí điện năng, mà còn góp phần vào việc bảo vệ môi trường và hướng đến một tương lai xanh, bền vững hơn.
