Şarj Kontrol Cihazı Nedir? Nasıl Seçilir?
Gelişmelerden haberdar olmak için bizi Google Haberler'den takip edin!
Fotovoltaik sistemler güneş enerjisi ile elektrik üretim sistemleri arasında en yaygın olan sistemdir. Fotovoltaik sistemler de şebekeden bağımsız ve şebekeye bağlı olmak üzere ikiye ayrılır. Şebekeden bağımsız off grid fotovoltaik solar enerji sistemlerinde kullanılan şarj kontrol cihazı sistem verimliliği açısından oldukça önemlidir. Bu yazımızda da bu önemli cihazı inceleyeceğiz.
Şarj Kontrol Cihazı Nedir?
Şarj kontrol cihazı, akü ve panel arasında bulunan, akülerin verimli olarak şarj edilmesini sağlayan ve akülerden panellere gidebilecek ters akımları önleyen off-grid solar PV sistemler için oldukça önemli bir cihazdır. Devresinde bulunan transistörler anahtarlama görevi yaparak, panellerin gerilimi akü geriliminden yüksek olmadıkça herhangi bir akım geçişine izin vermez.
Şarj Kontrol Cihazı Nasıl Çalışır?
Şarj kontrol cihazı, güneş panel modülüyle akü grubu arasında olduğundan asıl görevi bu iki sistem bileşeninin birbirine zarar vermesini engellemektir. Yani bu cihaz içerisindeki devre ile güneş panellerin toplam çıkış gerilimi toplam akü geriliminin üzerine çıktığı an sistem şarj konumuna geçerek kontrol cihazı panellerden akülere akım akmasına izin verir. Ancak güneş panellerinin çıkış gerilimi akü geriliminin altına düştüğü an akülerden panellere olabilecek akım akışına izin vermez.
Şarj kontrol cihazı bir nevi DC-DC düzenleyicidir. Yani güneş panellerinde sabit olarak üretilemeyen gerilim ve akımı sabitleyerek akülerin daha verimli şarj olmasını sağlar. Genellikle 12 V gerilime sahip akülerin tam olarak şarj olabilmesi için 14-14.5 V civarında gerilime ihtiyacı vardır. Güneş panelinden gelen 18-20 V düzeyindeki gerilim düzenlenmezse akü aşırı şarjdan zarar görür. Kontrol cihazı da bu yüksek voltajı akü şarj düzeyine indirgeyerek düzenler.
Şarj Kontrol Cihazı Ne İşe Yarar?
Şarj kontrol cihazları,
- Akülerden panellere ters akım akmasını önleyerek güneş panellerini korur.
- Aküler paneller tarafından tam olarak şarj edildiği zaman, panellerden gelen gücü keserek akülerin aşırı şarj olmasını engeller.
- Güneş panellerinde üretilen ve değişken olan voltajı ve akımı sabitleyerek aküleri şarj eder. Bu da akülerin verimli olarak şarj olmasını sağlar.
- Akülerin aşırı deşarjını yani boşalmasını da önler.
Şarj Kontrol Cihazı Çeşitleri?
Şarj kontrol cihazları PWM kontrol ve MPPT kontrol cihazı olmak üzere ikiye ayrılır.
PWM Şarj Kontrol Cihazı
PWM (Pulse Width Modulation) , “darbe genişlik modülasyonu”nun kısaltmasıdır. PWM kontrol cihazı, sabit bir çıkış yerine şarj edilen aküye kısa dolum darbeleri gönderir. Kontrol cihazı darbelerin uzunluğunu ve gönderim aralığını akünün şarj durumuna göre belirler. Eğer akü boşalmış ise cihazın aküye gönderdiği akım darbeleri uzun ve süreklidir. Fakat akü şarj olduğu zaman ise bu darbeler kısa ve birkaç saniye aralıklarla gönderilir.
Solar enerji sektöründe ucuz olması bakımından en çok kullanılan kontrol cihazı PWM’dir. Küçük off-grid uygulamaları için çok ideal bir sistem olmasına karşın daha büyük sistemlerde de genellikle MPPT tercih edilir.
MPPT Şarj Kontrol Cihazı
Açılımı “Maksimum güç noktası izleyicisi” olan MPPT (Maximum Power Point Tracking), PV panellerinden üretilen elektriği sistemin çalışmasına en uygun gerilim ve akım seviyesine dönüştürerek aküleri şarj eder. Bu cihaz gerilim değeri belli bir düzeye geldiği zaman batarya grubunun gerilimini takip eder ve buna göre panellerden akülere akım akışına izin verir veya şarjı keser.
MPPT kontrol cihazı, aşırı gerilimi akıma dönüştürebilir. Bu özelliğiyle aküleri şarj etmek için gereken süre kısalır. Bu da sistemin her daim etkin olarak çalışmasını sağlayarak sistemin verimliliğini arttırır.
MPPT kontrol cihazı, PWM kontrol cihazına göre daha pahalı olmasına rağmen sisteme sağladığı faydalar aradaki fiyat farkını önemsiz kılar. Bu yüzden genellikle 5kW ve üstü off-grid uygulamalarında MPPT kontrol cihazı tercih edilir.
Şarj Kontrol Cihazı Nasıl Seçilir?
Şarj kontrol cihazı seçilirken şunlara dikkat edilmelidir;
- Güneş panellerinin toplam çıkış gerilimi ve kısa devre akım değeri,
- Akü grubunun toplam gerilim miktarı.
Güneş panellerinin toplam kısa devre akımı bazı zamanlarda ışınımın ve sıcaklığın artışından dolayı yükseleceği için toplam panel çıkış akımının 1.25 katı şarj kontrol cihazının şarj akımı kapasitesini oluşturur. Bunu aşağıdaki formül ile bulabiliriz.
| ISCC | : Güneş panelinin kısa devre akımı (A) |
| SP | : Güneş paneli sayısı |
| ICCC | : Şarj kontrol cihazının şarj akımı |
Formülde payın 2’ye bölünmesinin nedeni şebekeden bağımsız solar sistemlerde güneş panelleri 2 string olacak şekilde bağlanır. Örneğin, 36 panelli bir sistem 18 panel olarak iki stringe bölünür. Bu 18 panel birbiriyle paralel bağlanır sonra diğer 18 panelli stringle seri bağlanarak sistem bağlantısı tamamlanır. Bilindiği üzere paralel bağlantı akımı arttırır yani modül üzerindeki maksimum akım 18 panelin birbiriyle paralel bağlanmasıyla her panelin ürettiği akımın birbirleriyle toplanması ile oluşur. Bu yüzden toplam panel adedi formülde ikiye bölünüyor. Güneş paneli bağlantıları ile ilgili daha fazla bilgiye “Şebekeden Bağımsız Off Grid Sistem Kurulumu” adlı yazı ile ulaşabilirsiniz.
Şarj Kontrol Cihazı Seçimi
36 adet 270 W gücünde güneş panellerinin kullanılacağı bir sistem düşünelim. Akü grubunun çıkış değerleri de 48 V/1200 Ah olsun. Bu bilgilere göre sistemimize en uygun şarj kontrol cihazını belirleyelim.
Tablo 1. 270 W Polikristal bir güneş panelinin teknik bilgileri
| Maksimum Güç-Pm [W] | 270 |
| Açık Devre Voltajı-Voc [V] | 38 |
| Kısa Devre Akımı-Isc [A] | 9.21 |
| Maksimum Güç Voltajı-Vm [V] | 31 |
| Maksimum Güç Akımı-Im [A] | 8,71 |
| Modül Verimliliği-η [%] | 16,45 |
Tablo 1’e göre;
Güneş panelinin kısa devre akımı yani ISCC =9,21 A
Güneş panelinin açık devre voltajı yani Voc= 38V
Güneş paneli adedi yani SP =36
9,21 . 36 . 1,25 . 0,5 ≤ ICCC
207 ≤ ICCC
Yukarıdaki hesaplamada da görüldüğü üzere sistemimizdeki şarj kontrol cihazının akım kapasitesi 207 A’dir. Sistemimizde akü gerilimi de 48 V olduğuna göre 48V/207A’lik bir kontrol cihazı gerekmektedir. Ancak böyle bir kapasitede kontrol cihazı olmadığı için 3 adet 48V/70A şarj kontrol cihazı kullanılması gerekmektedir.
Artık kullanılan inverterlerin çoğu kendi bünyesinde şarj kontrol cihazı barındırıyorlar. Genellikle inverter kapasitesine göre değişmekle beraber. 12V/24V/48V ile 50A/60A/70A/80A değerlerinde şarj kontrol cihazları inverterlerin içerisinde bulunmaktadır. Eğer sistemde üretilen akım miktarı inverterlerdeki şarj kontrol cihazların kapasitesini aşarsa harici bir şarj kontrol cihazı eklenerek bu sorun çözülebilir.
Şarj kontrol cihazlarının yanlış seçimi fotovoltaik solar enerji sistemlerde oluşan yangınların en büyük sebeplerinden birisidir. Çünkü güneş panelinden gelen akımı taşıyamayan kontrol cihazlarının içindeki devresi bozularak işlevini yitirir. Ardından da panel voltajı düştüğü zamanda akülerden panellere olan akım akışı sebebiyle güneş panellerinde yangına sebep olur. Ayrıca akülerin şişmelerine de neden olabilir.
Şarj kontrol cihazı ile ilgili görüş, öneri ve sorularınızı yorum kısmında belirtebilirsiniz.
Merhaba Emre bey
Öncelikle hazırlamış olduğunuz netin için cok teşekkür ederim.
Benim sorum bende 38 volt v dc cikisli güneş paneli var.
Kaç volt girişli sarj kontrol cihazi almaliyim.
Çıkışta ise sadece tek akü yani çıkışı yakladik 13-14 volt olsun istiyorum.
Yardimci olursaniz sevinirim.
Ayrica piyasada 12 V 24 V yazan kontrol cihazları var.
Bunlarin anlamını yazabilirmisiniz
saygılar, teşekkürler.
38 volt çıkışlı paneller 24 volt sistem içindir. 22 volt civarı olan maksimum 185 watt paneller 12 volt sisteme uygundur. Yani tek aküye o paneli bağlayamazsınız akü çift olacak 24 volt eder anca o zaman kullanabilirsiniz. Piyasadaki 12/24 volt yazan şarj kontrolcüler voltajı otomatik tanımlar yani ilk önce kontrolcüye 24 voltluk aküyü bağlarsanız tanır ondan sonra panelinizi bağlayabilirsiniz. Eğer tek akü bağlarsanız kontrolcü 12 voltta çalışır ve siz 38 volt panel bağlarsanız aküyü şarj için yanlış haturlamıyorsam 26 volt verir ya akü bozulur yada kontrolcü zarar görür.
Hakan bey cevabınız icin çok teşekkür ederim.
Açıklamanız çok guzel fakat 12/24volt sistemde cihaza once 12 volt aküyü tanittigimda 12 volt vermesi gerekmiyor mu ?
Sizon açıklamanızdan anladığım bu.
Eger 2 aküyü paralel baglayip ki 24 volt eder çıkış 24 volt verir.
Fakat siz 12 tanitirsaniz 26 v verir diyorsunuz.
Bunu anlayamadim.
İlginiz için teşekkür ederim.
Ali Sari
panelin 38 volt ise akün 24 volt olacak.
panelin 22 volt ise akün 12 volt olacak.
bunun anlaşılmayacak bir yanı yok. açık açık yazmış hakan bey.
birde 12/24 volt şarz eletine önce akü bağla sonra planel demiş. böylelikle 12 veya 24 de çalışacağını cihaz seçsin.
merhaba,
örnek olarak 1 adet 40 watt panelimiz var ve bu panel 18 volt a kadar sahip değerleri var. fakat biz bunu şarj regülatörü ile 12v a düşürüyoruz ve 40/12 = 3.3 amper saatlik üretilen akım var peki bu hesabı şarj regülatörü seçerken mesela 10 ah lık alıyoruz 40/12 üzerinden mi yapacağız yoksa 40/18 üzerinden mi ?
teşekkürler
Önder Bey Merhabalar,
Aslında sorunuzun cevabı yazı içerisinde bir nevi verdim. Şarj kontrol cihazı kullanacağınız güneş panellerinin toplam çıkış voltaj ve akım değerlerine göre seçilmelidir. Mesela güneş panellerinin etiket değerinde kısa devre akım değeri 6 A gözüküyor ise en az 10 A şarj kontrol cihazı seçmelisiniz. Yani panel kısa devre akımı ne ise o değerin biraz üstünde bir şarj kontrol cihazı almalısınız. Yaptığınız hesap içerisinde farklı durumlar var. Bu yüzden hesabı yazıda belirttiğim gibi yaparsanız daha sağlıklı olur.
merhaba,
karavan için 12v 70ah 6 akü ile 12v çıkışlı sistem için şarj regülatörü ve kaç tane güneş paneli gerektiği konusunda yardımcı olabilir misiniz?
teşekkürler
İbrahim Bey Merhabalar,
Hesaplama sistemin kullanacağı bölgeye, akü ve inverter tipine göre farklılıklar gösterecektir. Ama genel olarak sistem 12V çıkışlı olacak ise 160W panellerden 12 ile 16 adet arasında birbirlerine paralel bağlı olacak şekilde kullanabilirsiniz.
ADAM KARAVANDA 12 PANELİ NEREYE KOYACAK..
Hocam merhaba elimde 250 wat açık devre gerilimi 37,7 volt kısa devre gerilimi ise 8,76 amper olan bir adet güneş paneli ve 12 volt 180 amper değerinde 1 adet akü bulunuyor akuye zarar vermeden hangi degerlerde bir şarj kontrol cihazı ile şarj edebilirim akümü? İlginiz için şimdiden teşekkür ederim
Mrhaba elimde 100 w 165 w 315 w panelim var iki adet 105 amper akü var. 60 amper şarj kontrol cihazım var 1200 w inverterim var. aküleri eksi eksiye art artiya bagladim invertere götürdüm panalleride aynı şekilde bağlayıp şarj kontrol cihazına götürdüm . Cihazların çalışıyor 12 volt. Ledlerim var. TV çalışıyor mini buzdolabim çalışıyor. Şarj regülatörü ile akü arasındaki kablom aşırı ısınıp şarj regülatörü de ısınıp ekran kararıyor. Nedeni nedir. Şarj regülatörü ile akü arasındaki kablonun keaitimi yoksa başka yanlış bişe mi var.
Hocam iyi günler yeni bir panel aldım da değerleri aşağıdaki gibi
Teknik Özellikler
WATT 160W
Hücre Tipi Poly
Voc 22,68V
Vmp 18,5V
Isc 9,51A
Imp 8,76A
Boyutları 1488*675*35m
Hesaplamalara göre yaptım 10 amper bi regülatör yetiyor fakat bende sulu 60 amper bir akü var sorum ise bu özelliklerdeki bir panele ben kaç amper regülatör ve maximum hangi özellikşerde akü kullanmalıyım.teşekkürler sıkı takipcinizim ♂️
Merhaba. Verdiğiniz bilgiler için teşekkür.
270 Watt lık polikristal bir güneş panelim var.
Bu panele 24 volt 5 amper ile çalışan Dc solar su pompası bağlıyorum. Bu sisteme şarj kontrol cihazı bağlamalı mıyım. Bağlamam gerekiyorsa hangi cihazı seçmeliyim. Pwm mi yoksa mppt mi? Değerleri ne olmalı.
Merhaba elimde 1 adet 12v 24 amper jel akü ve 18.5 volt 20 watt gücünde güneş paneli var buna göre kaç amperlik solar şarj kontrol cihazı almam gerekir teşekkürler
Merhaba 4 adet 165 w panelim var 2 adet 180A aküm var şarj kontrol cihazım sürekli arizalaniyor. Ve kontrol cihazının panel giriş kısmı ısınıp eriyor. Ne yapm gerekir. Ve hangi kontrol cihazının onerirsiniz
Merhaba,
8 adet 275 lik polokristal panel e yine 8 adet her biri 100 amperlik jel akü taktık.
Paneller ve aküler birbirleriyle orantılımı.. Ayrıca 5kva inverterin içerisinde akü şarj kontrol cihazının olduğu söyleniyor.
Selamlar
Merhabalar,
8 adet aküde 5kw inverter için 48V 200 Ah bir çıkış elde edersiniz. Panellerinizi de 60-65 V çıkışı olacak şekilde bağlarsanız sisteminizde bir sıkıntı yok eğer aküleriniz iyi durumdaysa ve yaşadığınız bölge güneşli ise sıkıntı yaşamazsınız. Ama tabi akü sayısını daha da arttırabilirsiniz durumunuza göre. Akıllı inverterlerin hepsinin içerisinde şarj kontrol cihazları bulunuyor. 5 kW inverter içerisinde 50A veya 60A şarj kontrol cihazı bulunmaktadır.
Bu durumda Akıllı İnvertere ek harici bir şarj cihazı daha eklemek için iki cihaza panel dizisini ayırıp aynı akü bankasına paralel mi bağlamak gerekir ?
Teşekkürler
Emre Bey merhabalar. Ben karavanım için dışarıdan pwm aldım. 190 lık 4 adet monosolar panel aldım ve 105 amperlik 4 adet aküm var. Toplamda 420 amper akü. 2000 watt tam sinüs inverter aldım. 220 ile dışarıdan şarj etmek için 30 amper akü şarj cihazı alacağım. ( Akü dolumu hızlı olmasın yavaş olsun diye.)
Sorum şu: Bu sistem için pwm doğru secim mı yoksa mptt şarj cihazı mı almalıydım. Satıcım sistemin 12 volt olduğu için mptt ye gerek yok fazladan masraf olur dedi. Öneriniz ne olur acaba.
Merhabalar,
Ben bir adet 32 inç led tv ve 4 yada 5 adet led ampul çalıştıracak kadar bir sistem toplamak istiyorum Bu sistem için neleri önerirsiniz basit bir düzenek işimi görür mü yoksa profesyonel destek almam gerekir mi?
teşekürler.
Merhabalar
Benim elimde bulunan 10 kva inverter ups nın akü sayısı 16 ile 20 arası akü ile calışmakta elimde bulunan ve montajılı 36 adet güneş paneli bulunmakta cıkış voltajını 220 dc yapabiliyorum bu invertör ile güneş panellerini nasıl irtibat edebilirim şarj cıhazlarını max 70 volt bulabildimelimde 20 adet jel akü bulunmakta yardımcı olursanız sevinirim selamlar
Emre bey merhaba 12 voltluk sistemde dört adet 150 wattlık panele Kaç amperlik şarj kontrol cihazı kullanmam gerekir
Emre bey ben 3kw lik inverter kullanıyorum inverterimin panel girişi yıldırımdan dolayı yandı yani sade klamensler iş görmüyor kendi zarar görmedi çalışıyor panelleri aküye düz bağlıp işimi görüyor çinden 40 60 100 amperlik cihaz getirtim kimisi bozuk çıktı kimisi bozuldu benim sistemim 320w lık 7 monokristal panel cihaz olmadığı için sıkıntı oluyor bana nasıl bir cihaz önerirsiniz ve de içeriden hangi satıcıdan temin ederim saygılar Not bende Adanada yaşıyoum
Tl-5417803217
Emre bey;selamlar;6 adet 280 Watt 37 volt, 9.5 Amp polikristal panelim var.8*100 Amp aküler 24 volt ta çalışacak.kaç Amp ilk bir şarj cıhazı almam lazım.Teşekkür ederim.
Merhabalar Kazım Bey, sizin sisteminiz için 60 A’lik bir şarj kontrol cihazı yeterli olacaktır.
Merhabalar;
175 wattlik 2 adet güneş paneli, 100 amper 2 adet jel akü, 1000 amper invertorum var. Şarj kontrol cihazının kaç amper olması gerekiyor?
Eğer sisteminize daha fazla panel eklemeyecekseniz, Minimum 20A şarj kontrol cihazı yeterli olacaktır.
Selamlar bende klima fan motoru kullanarak rüzgar gülünden 220 volt 9 watt 3 lamba ve telefon şarj ediyor ama akü şarj edemedim.
60 amper şarj regülatörü ve 60 amper köprü diyot kullandım açaba şarj regülatörü ve köprü diyot amper yüksek olduğundan mı akü şarj olmuyor akü 22 amper 12 voltluk
Güneş panelinin kısa devre akımı yani ISCC =9,21 A
Güneş panelinin açık devre voltajı yani Voc= 38V
Güneş paneli adedi yani SP =36
9,21 . 36 . 1,25 . 0,5 ≤ ICCC
207 ≤ ICCC
Vermiş olduğunuz örnekteki 0,5 değerini nasıl bulduk açıklarsanız sevnirim
Muhammed bey burada 0,5 ile çarpmamızın yani ikiye bölmemizin sebebi örnekte belirttiğimiz 36 panel ile iki string oluşturulmasıdır. Yani panelleri 2 grup olarak düşünün. 1. grupta 18 panel ve 2. grupta da 18 panel var. Bu gruptaki paneller birbirleriyle paralel olarak bağlanıp iki grupta birbiriyle paralel bağlanır. Sistemdeki toplam amper çıkışını bulmamız gerekiyor. O sebepten de 18*panel amper değeri yapmamız gerekiyor. Çünkü her grup kendi içerisinde paralel bağlanıyor. Sonra gruplar da birbirine seri bağlanmaktadır. Grupları da birbirlerine seri bağlama sebebimiz de akü grubunun 48 V çıkış gerilimine sahip olmasından dolayıdır. Toplam panel çıkış voltajı 48 V üstü olması gerekliliğidir. Anlaşıldı mı emin değilim ama genel mantık bu şekilde.
Merhaba Emre Bey. Öncelikle bilgilendirici yazınız için teşekkür ederim. Ben 48V 60aH lifepo bataryamı direk şebekeden 60a seviyelerinde şarj etmek istiyorum. Bunun için solar kontrol cihazını şebekeye bağlayarak kullanabilir miyim? İlginiz için teşekkür eder iyi çalışmalar dilerim.
Merhabalar Fatih Bey, bahsettiğiniz işlemi yapan piyasada satılan off grid akıllı invertörler mevcuttur. Bu cihazlar içerisinde hem şarj kontrol cihazı hem de AC-DC çeviricisi olan konvertörler yer almaktadır. Bu şekilde ister jeneratör isterse de şebeke elektriği ile akülerinizi şarj edebilirsiniz. Tabi burada akıllı invertörün izin verdiği şebeke voltaj aralıklarına dikkat etmeniz gerekmektedir. Bu sebepten de datasheeti dikkatlice okumalısınız.
Emre Bey merhaba,
1 adet 340 W ‘lık Voc:41,4 V ,Vmp :34,5 V ve Iscc:10,4 A olan panelimi 4 adet 12V 39,6Ah olan paralel bağlı akü grubuna bağlamak istiyorum. Yukarıda bahsettiğiniz hesaba göre ; 10.4*1*1,25 =13A eder ve 13A≤ Iccc için 20A/12V ‘luk şarj konrol cihazı yeterli görünüyor.
Akülerin dolum süresini kısaltmak için örneğin 30A/12 V kullansak işe yarar mı? Yaramaz ise elimizde olan bu sistemde, 47W’lık dc elektrikle çalışan bir buzdolabımız var, bunu nasıl verimli hale getirebiliriz?