Battery Control Unit/BCU/BCR

BCR1 BCR2

Solar Charge Controller adalah peralatan elektronik yang digunakan untuk mengatur arus searah yang diisi ke baterai dan diambil dari baterai ke beban.

Solar charge controller mengatur overcharging (kelebihan pengisian – karena batere sudah ‘penuh’) dan kelebihan voltase dari panel surya/solar cell. Kelebihan voltase dan pengisian akan mengurangi umur baterai.

Solar charge controller menerapkan teknologi Pulse width modulotion (PWM) untuk mengatur fungsi pengisian baterai dan pembebasan arus dari baterai ke beban.

Panel surya/solar cell 12 Volt umumnya memiliki tegangan output 16 – 21 Volt.

Jadi tanpa solar charge controller, baterai akan rusak oleh over-charging dan ketidakstabilan tegangan.

Baterai umumnya di-charge pada tegangan 14 – 14.7 Volt.

 Beberapa fungsi detail dari solar charge controller adalah sebagai berikut:

  • Mengatur arus untuk pengisian ke baterai, menghindari overcharging, dan overvoltage.
  • Mengatur arus yang dibebaskan/ diambil dari baterai agar baterai tidak ‘full discharge’, dan overloading.
  • Monitoring temperatur baterai

Untuk membeli solar charge controller yang harus diperhatikan adalah:

  • Voltage 12 Volt DC / 24 Volt DC 
  • Kemampuan (dalam arus searah) dari controller. Misalnya 5 Ampere, 10 Ampere, dsb.
  • Full charge dan low voltage cut

Seperti yang telah disebutkan di atas solar charge controller yang baik biasanya mempunyai kemampuan mendeteksi kapasitas baterai.  Bila baterai sudah penuh terisi maka secara otomatis pengisian arus dari panel surya/solar cell berhenti. Cara deteksi adalah melalui monitor level tegangan batere. Solar charge controller akan mengisi baterai sampai level tegangan tertentu, kemudian apabila level tegangan drop, maka baterai akan diisi kembali.

Solar Charge Controller biasanya terdiri dari : 1 input ( 2 terminal ) yang terhubung dengan output panel surya/solar cell, 1 output ( 2 terminal ) yang terhubung dengan baterai/aki dan 1 output ( 2 terminal ) yang terhubung dengan beban ( load ).  Arus listrik DC yang berasal dari baterai tidak mungkin masuk ke panel sel surya karena biasanya ada ‘diode protection’ yang hanya melewatkan arus listrik DC dari panel surya / solar  cell ke baterai, bukan sebaliknya.

Charge Controller bahkan ada yang mempunyai lebih dari 1 sumber daya, yaitu bukan hanya berasal dari matahari, tapi juga bisa berasal dari tenaga angin ataupun mikro hidro.  Di pasaran sudah banyak ditemui charge controller ‘tandem’ yaitu mempunyai 2 input yang berasal dari matahari dan angin.  Untuk ini energi yang dihasilkan menjadi berlipat ganda karena angin bisa bertiup kapan saja, sehingga keterbatasan waktu yang tidak bisa disuplai energi matahari secara full, dapat disupport oleh tenaga angin. Bila kecepatan rata-rata angin terpenuhi maka daya listrik per bulannya bisa jauh lebih besar dari energi matahari. 

 

Jenis Solar Charge Controller Regulator

JENIS PV CONTROLLER

Ada 4 jenis PV controller:

1. Shunt
2. Single Stage
3. Diversion
4. Pulse width Modulation (PWM)

Shunt PV Controller

Shunt PV controller diciptakan untuk sistem yang sangat kecil. Mereka menghindari pengisian ulang yang berlebihan dengan shunting atau sirkuit/lingkaran pendek solar cells saat baterai sudah terisi penuh. Shunt controller mengawasi tegangan baterai dan mengalihkan arus dari solar cells melalui power transistor saat nilai pre-set tegangan tercapai. Transistor bertindak sebagai resistant dan mengubah  arus dari solar cells menjadi panas. Shunt controller memiliki heat sinks untuk membantu menghilangkan produksi panas.
Shunt controller juga memiliki blocking diode untuk menghindari arus dari arus balik dari baterai ke solar cells pada malam hari.
Shunt controller adalah desain yang sederhana dan tidah mahal.  Kelemahannya adalah keterbatasan dalam kapasitas muatan dan persyaratan ventilasi.

Single Stage Controller

Single stage controller menghindari pengisian baterai secara berlebihan dengan mematikan sakelar dari solar cells ketika tegangan baterai mencapai nilai yang telah ditentukan. Di luar dari nilai tersebut, arus dari solar cells akan mengisi baterai.
Single stage controller menggunakan relay atau transistor untuk memutuskan aliran arus pada saat pengisian baterai dan menghindari arus balik pada malam hari, dari baterai ke solar cells. Single stage controller ini kecil dan tidak mahal, dan mempunyai kapasitas muatan yang lebih besar dari tipe shunt. controller.

Diversion Controller 

Controller ini otomatis mengatur arus yang mengalir ke baterai dengan memonitor  tegangan baterai yang sedang diisi,  arus yang berlebih dialihkan ke resistor load. Arus dari solar cells dapat mengalir ketika tegangan baterai rendah. Saat baterai mendekati penuh, controller mengalihkan sebagaian arus ke muatan resistors.

Controller Pulse Width Modulation PWM 

PWM controller adalah pengontrol yang saat ini tersedia di pasaran. seperti namanya menggunakan ‘lebar’ pulse dari on dan off elektrikal, sehingga menciptakan seakan-akan sine wave electrical form. Lamanya arus pulse yang sedang diisi ulang secara perlahan-lahan berkurang sebagaimana tegangan baterai meningkat, mengurangi rata-rata arus ke dalam baterai.

Maximum Power Point Tracker Controller

MPPT adalah jenis PV controller yang bagus, dengan karakteristik mendapatkan nilai maksimun daya (maximun power point) yang dihasilkan oleh solar cells untuk mencharge baterai.
Pada PV controller, tegangan solar cells panel disesuaikan lebih tinggi sedikit dengan tegangan baterai yang sedang dicharge. Sebagai contoh, untuk baterai 12 Volt, maksimu tegangan peak power point solar cells panel adalah sekitar 17-18V. Tanpa MPPT, solar cells panel akan beroperasi di sekitar tegangan baterai. Hasil ini kerugian dari power tenaga yang berasal dari array.
Keuntungan yang sesungguhnya dari MPPT bergantung pada suhu  solar cells panel saat beroperasi dan level tegangan baterai. Saat solar cells panel beroperasi pada kondisi dingin, akan dihasilkan tegangan lebih tinggi. Saat tegangan solar cells panel tinggi, ada perbedaan yang sangat besar antara solar cells panel dan tegangan baterai dan itu lebih potensial tenaga yang diperoleh dari MPPT.

Kelebihan MPPT dalam ilustrasi ini: Solar cells panel ukuran 120 Watt, memiliki karakteristik Maximun Power Voltage 17.1 Volt, dan Maximun Power Current 7.02 Ampere. Dengan PV controller selain MPPT dan tegangan baterai 12.4 Volt, berarti daya yang dihasilkan adalah 12.4 Volt x 7.02 Ampere = 87.05 Watt. Dengan MPPT, maka Ampere yang bisa diberikan adalah sekitar 120W : 12.4 V = 9.68 Ampere.
Voltage Step Down Controller
MPPT jenis voltage step down controller memperbolehkan tegangan tinggi array terhubung dengan tegangan baterai bank. Sebagai contoh, solar cells 48V terhubung dengan 12V baterai.

1.000 Watt solar cells panel 48 Volt, 20.83A – charge controller – 1.000 Watt 12 Volt tegangan baterai dan menghasilkan 83.33 A.
Tegangan tinggi dengan arus kecil memiliki keunggulan dalam hal penggunaan diameter kabel yang lebih kecil dari solar cells ke PV controller.

Advertisements

One comment on “Battery Control Unit/BCU/BCR

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s