Solar şarj kontrol cihazı, güneş panellerinden aldığı enerjiyi akülere ve yüke aktaran bir tür regülatördür. Şarj kontrol ünitesi, güneş enerjisinden elde edilen elektrik enerjisini aküleri doldurmak için kullanılır. Şarj gerilimi, akülere uygun şekilde düzenlenir ve aküler dolmak üzere olduğunda akım azaltılarak aküler korunur.
Solar şarj kontrol cihazı, güneş panellerinden aldığı enerjiyi akülere ve yüke aktaran bir tür regülatördür. Şarj kontrol ünitesi, güneş enerjisinden elde edilen elektrik enerjisini aküleri doldurmak için kullanılır. Şarj gerilimi, akülere uygun şekilde düzenlenir ve aküler dolmak üzere olduğunda akım azaltılarak aküler korunur.
Güneş panelleri genellikle 12 V olarak satılır ve bu tip güneş panelleri 16-20 V aralığında çıkış gerilimine sahiptir. Akülerin şarj olması için genellikle 14-14,5 V aralığında bir gerilime ihtiyaç vardır. Bu yüzden güneş panelleri doğrudan akülere bağlanamaz. Güneş panellerinden elde edilen enerji, uygun gerilim ve akım seviyelerine getirilerek akülere iletilmelidir.
Aküler genellikle bir güneş enerji sisteminin en pahalı parçasıdır. Şarj kontrol cihazı, aküleri hem aşırı şarjdan hem de aşırı deşarjdan koruyarak kullanım ömürlerini uzatır.
Bir akünün tamamen boşalması ömrünün ciddi şekilde kısalmasına sebep olur. Bu yüzden güneş enerji sistemlerinde yük kontrolü son derece önemlidir. Şarj kontrol devresi, belirli bir gerilimin altında yüke giden enerjiyi keserek aküleri aşırı deşarjdan korur.
Her türde akünün aşırı şarj edilmesi, onarımı mümkün olmayan hasarlara neden olabilir. Kurşun asitli akülerin aşırı şarj edilmesi, içerisindeki sıvıyı kaynatarak aşırı gaz oluşumuna neden olur. Bu da akü plakalarının hasar görmesine, akünün şişmesine ya da patlamasına neden olabilir.
Güneş enerjisi sistemleri için iki farklı tipte şarj kontrol cihazı mevcuttur.
Birincisi, endüstri genelinde yaygın olarak kullanılan PWM (Darbe genlik modülasyonu) kontrol cihazlarıdır. PWM kontrol cihazları temel olarak güneş paneli ile akü arasında bir anahtar görevi görür. Anahtar, hızlı bir şekilde açılıp kapanarak şarj akımı kontrol edilir. Kontrol cihazı, akülerin durumunu sürekli kontrol eder ve gönderilecek darbelerin ne kadar geniş olacağını belirler. Akü dolduğunda, darbeler kısa ve birkaç saniyede bir gönderilir. Akü boşaldığında ise darbeler çok uzundur ya da kontrolör sürekli açık olacak şekilde çalışır.
İkincisi ise daha gelişmiş ve daha karmaşık bir yapıya sahip olan MPTT (Maksimum güç noktası takibi) şarj kontrol cihazlarıdır. MPTT kontrol cihazları, panelin gerilimini ölçer ve aküye uygun gerilime düşürür. Maksimum güç elde edilmesi için akım ve gerilim değerleri sürekli olarak optimize edilir. Bu sayede PWM kontrol cihazından daha verimli çalışabilir.
MPPT teknolojisi, PWM teknolojisine göre daha pahalıdır. Her uygulamada MPTT şarj kontrolörlerini seçmek doğru bir tercih olmayabilir. Sistem bileşenleri ve uygulama gereksinimleri bir bütün olarak değerlendirilerek seçim yapılmalıdır.
Solar şarj kontrol cihazı üzerinde güneş paneli, yük ve akü için ikişer bağlantı terminali bulunur. Her bir sistem bileşeni artı ve eksi kutuplara dikkat edilerek bağlanmalıdır. Sistem bağlantıları yapılırken ilk önce akü kabloları bağlanmalıdır. Kullanılacak kabloların kalınlığı ve konnektör tipi maksimum çalışma akımına göre belirlenmelidir.
Şarj kontrol ünitesi, bir LCD ekrana ya da yalnızca küçük bir gösterge LED’ine sahip olabilir. Her cihazın ayarları farklı şekilde yapılsa da temel yapı çok benzerdir. Cihaz üzerindeki butonlar kullanılarak sistemin çalışma modu (gece, gündüz, sürekli) ve süresi (saat) ayarlanabilir. Gelişmiş cihazlarda akü tipi ayarlama, akü voltajı izleme, düşük ve yüksek voltaj sınırı belirleme gibi özellikler de bulunmaktadır. Tüm bunlar için üretici tarafından sağlanan kullanım kitapçığı gözden geçirilmelidir.
