सोलर चार्ज कन्ट्रोलर (Solar Charge Controllers) क्या है? जाने पूरी जानकारी

एक सोलर सिस्टम को मजबूत एवं सुरक्षित बनाने के लिए अनेक उपकरणों का प्रयोग किया जाता है, ऐसे उपकरण आंतरिक रूप से सोलर सिस्टम में होने वाली कार्यविधि को सुरक्षित बनाते हैं। सोलर चार्ज कन्ट्रोलर (Solar Charge Controller) ऐसे ही मुख्य उपकरणों में से एक है। सोलर सिस्टम में प्रयोग किए जाने वाले सोलर पैनल अनियमित (Irregular) बिजली का उत्पादन करते हैं, ऐसे में सोलर सिस्टम में लगे हुए अन्य उपकरण प्रभावित हो सकते हैं, एवं खराब हो सकते हैं। इस लेख के माध्यम से आप सोलर चार्ज कन्ट्रोलर से जुड़ी पूरी जानकारी प्राप्त कर सकते हैं।

आज के समय में जहां प्रतिदिन टेक्नोलॉजी विकसित हो रही है, एवं उपकरणों का प्रयोग करने वाले उपयोगकर्ताओं को आसानी से सुविधाएं प्रदान हो रही हैं। ऐसे में उपकरणों को आधुनिक तकनीक में प्राप्त कर पूरी तरह से उनसे लाभ प्राप्त किया जा सकता है। सोलर चार्ज कन्ट्रोलर की कार्यविधि, उनके प्रकार, विशेषताएं आदि जानकारी आप इस लेख से प्राप्त कर उनका प्रयोग कर सकते हैं।

सोलर चार्ज कन्ट्रोलर क्या है?

सोलर चार्ज कन्ट्रोलर एक विद्युत उपकरण है, जिसका प्रयोग सोलर सिस्टम में किया जाता है। और यह सोलर पैनल से प्राप्त होने वाली बिजली को नियंत्रित करने में सहायक होता है, सोलर पैनल से बनने वाली बिजली को सोलर बैटरी में स्टोर करने से पहले सोलर चार्ज कन्ट्रोलर द्वारा बिजली की करंट एवं वोल्टेज को नियंत्रित किया जाता है। ऐसा करने से सोलर बैटरी को यह ओवरचार्ज एवं डिस्चार्ज करने से भी सुरक्षित करता है। जिससे बैटरी की लाइफ साइकिल की सुरक्षा होती है। सोलर चार्ज कन्ट्रोलर के द्वारा बैटरी में जाने वाली बिजली का प्रबंधन किया जाता है।

सोलर चार्ज कन्ट्रोलर का प्रयोग कर के दिन के समय में डीप साइकिल बैटरी अधिक चार्ज नहीं होती है, एवं रात के समय में बैटरी में संग्रहीत बिजली वापस नहीं जाती है। ऐसे में बैटरी को सुरक्षित रखा जा सकता है। आज के समय में ऐसे आधुनिक चार्ज कन्ट्रोलर भी उपस्थित हैं जिनका प्रयोग कर के प्रकाश एवं लोड को भी कंट्रोल किया जा सकता है, जबकि इनका प्राथमिक कार्य पावर का प्रबंधन करना होता है।

सोलर चार्ज कन्ट्रोलर के प्रकार

सोलर चार्ज कन्ट्रोलर मुख्य रूप से दो प्रकार के होते हैं: PWM एवं MPPT, दोनों प्रकार के सोलर चार्ज कन्ट्रोलर अपनी की जानकारी इस प्रकार है:-

• PWM सोलर चार्ज कन्ट्रोलर– PWM का फुल फॉर्म Pulse Width Modulation होता है, इस तकनीक के सोलर चार्ज कन्ट्रोलर के माध्यम से सोलर पैनल से प्राप्त होने वाली बिजली की वोल्टेज को नियंत्रित किया जाता है। ऐसे सोलर चार्ज कन्ट्रोलर में एक स्विच का प्रयोग किया जाता है, जिसे तेजी से ON/OFF किया जाता है। 12 वोल्ट के सोलर पैनल 12 वोल्ट की बैटरी को एवं 24 वोल्ट के सोलर पैनल 24 वोल्ट की बैटरी को चार्ज करते हैं।¹ PWM सोलर चार्ज कन्ट्रोलर सोलर पैनल से डायरेक्ट बैटरी से कनेक्ट कर के कार्य करते हैं। इस प्रकार के सोलर चार्ज कन्ट्रोलर पारंपरिक तकनीक के होते हैं।
• MPPT सोलर चार्ज कन्ट्रोलर– MPPT का फुल फॉर्म Maximum Power Point Tracking होता है, इस प्रकार के सोलर चार्ज कन्ट्रोलर सोलर पैनल से प्राप्त होने वाली बिजली की करंट एवं वोल्टेज दोनों को ही नियंत्रित करते हैं। यह सोलर चार्ज कन्ट्रोलर की एडवांस तकनीक होती है। इस प्रकार के सोलर चार्ज कन्ट्रोलर का प्रयोग कर के 20 वोल्ट के सोलर पैनल से 12 वोल्ट की बैटरी को चार्ज किया जा सकता है। MPPT तकनीक के चार्ज कन्ट्रोलर PWM से 30% अधिक दक्षता के साथ में उपलब्ध रहते हैं।

यदि सोलर सिस्टम में सोलर चार्ज कन्ट्रोलर का प्रयोग न किया जाए तो ऐसे में सोलर पैनल से आने वाली असंगत बिजली के द्वारा बैटरी खराब हो जाती है, एवं उसकी लाइफ-साइकिल पूरी तरह से घट जाती है।

PWM सोलर चार्ज कंट्रोलर की कार्यप्रणाली 

यदि सोलर सिस्टम में PWM सोलर चार्ज कन्ट्रोलर को स्थापित किया जाए तो ऐसे में जब बैटरियों का वोल्टेज विनियमन निर्धारित बिंदु पर आता है तो PWM कन्ट्रोलर द्वारा लगातार चार्जिंग करंट को कम कर दिया जाता है। ऐसा करने पर बैटरी को अधिक गर्म होने एवं गैस बनने से रोकने में सहायता प्राप्त होती है। इस प्रकार के सोलर चार्ज कन्ट्रोलर का प्रयोग कर के चार्ज तीन फेज में होती है:-

• बल्क चार्जिंग (Bulk Charging)
• अवशोषण चार्जिंग (Absorption Charging)
• फ्लोट चार्जिंग (Float Charging)

PWM तकनीक के सोलर चार्ज कन्ट्रोलर में आवृति (Frequency) के स्तर को स्विच कर के कार्य किया जाता है, यह फ़्रीक्वेंसी मॉड्यूलेशन आउटपुट को बदलने के लिए किया जाता है, ऐसे में यह चार्ज कन्ट्रोलर आउटपुट को कैलिब्रेट करता है। Sine wave की स्विचिंग फ़्रीक्वेंसी 50 होती है। इसका यह अर्थ होता है कि PWM कन्ट्रोलर पर सेकंड के अंदर 50 उतार-चढ़ाव प्राप्त करता है। इस सोलर चार्ज कन्ट्रोलर का महत्वपूर्ण कार्य आवृत्ति को आवश्यकता के अनुसार कम या ज्यादा या बराबर समायोजित करना है। 

MPPT सोलर चार्ज कंट्रोलर की कार्यप्रणाली 

सोलर पैनल के द्वारा दिष्ट धारा (DC) के रूप में बिजली का उत्पादन किया जाता है, सोलर पैनल से प्राप्त होने वाली DC आउटपुट जो उच्च वोल्टेज में होती है उसे MPPT सोलर चार्ज कंट्रोलर के द्वारा कम किया जाता है। सोलर पैनल से प्राप्त करंट के द्वारा ही बैटरी चार्ज होती है। सोलर पैनल से बनने वाले बिजली के उतार-चढ़ाव को नियंत्रित करने केअतिरिक्त MPPT कन्ट्रोलर PV वोल्टेज को भी लगातार ट्रैक करते हैं।

वायुमंडलीय कारकों (जैसे- मौसम, तापमान आदि) के कारण सोलर पैनल से बनने वाले बिजली अलग-अलग होती है, ऐसे में MPPT कन्ट्रोलर के द्वारा मैन्युअल बिजली आपूर्ति ट्रैकिंग दोषपूर्ण होने की संभावना होती है। MPPT कन्ट्रोलर द्वारा अनेक प्रकार की चुनौतियों का समाधान किया जाता है। जिससे सोलर सिस्टम सुरक्षित रहता है। यह एक कुशल चार्ज कन्ट्रोलर होता है।

PWM एवं MPPT सोलर चार्ज कंट्रोलर में अंतर

PWM एवं MPPT सोलर चार्ज कन्ट्रोलर में निम्नलिखित अंतर होते हैं:-

मानक	PWM सोलर चार्ज कन्ट्रोलर	MPPT सोलर चार्ज कन्ट्रोलर
दक्षता	PWM तकनीक के चार्ज कन्ट्रोलर कम कुशल होते हैं, इनके द्वारा बस वोल्टेज को ही नियंत्रित किया जाता है। इनकी अधिकतम दक्षता 65% तक होती है।	MPPT सोलर चार्ज कन्ट्रोलर पैनल से प्राप्त बिजली की करंट एवं वोल्टेज दोनों को ही नियंत्रित करने का कार्य करते हैं, इनकी दक्षता 95% तक होती है, ये कुशल चार्ज कन्ट्रोलर होते हैं।
वोल्टेज अनुकूलता	इनके द्वारा कम वोल्टेज को ही नियंत्रित किया जाता है।	इस तकनीक के सोलर चार्ज कन्ट्रोलर हाई वोल्टेज को भी नियंत्रित कर सकते हैं।
आकार	इस प्रकार के सोलर चार्ज कन्ट्रोलर छोटे आकार के होते हैं, यह 60 एम्पियर तक में उपलब्ध रहते हैं।	इस प्रकार के कन्ट्रोलर अधिक क्षमता के सोलर पैनल के लिए ही निर्मित किए जाते हैं। इनका आकार भी बड़ा होता है। ऐसे सोलर पैनल एक कुशल सोलर सिस्टम में प्रयोग किए जाते हैं।
बाजार उपस्थिति	इन्हें पारंपरिक सोलर पैनल भी कहा गया है क्योंकि इस प्रकार के सोलर पैनल आसानी से बाजारों में उपलब्ध रहते हैं।	MPPT एक आधुनिक एवं एडवांस सोलर चार्ज कन्ट्रोलर होते हैं, ये बाजारों में भी उपलब्ध हैं एवं ऑनलाइन शॉपिंग प्लेटफॉर्म में भी उपलब्ध रहते हैं।
मौसम का प्रभाव	इस प्रकार के सोलर चार्ज कन्ट्रोलर कम रोशनी या उच्च तापमान में ठीक से कार्य नहीं करते हैं, एवं ये खराब हो सकते हैं।	ये सोलर चार्ज कन्ट्रोलर मौसम के अनुकूल कार्य कर सकते हैं, उच्च तापमान पर ये उत्कृष्ट प्रदर्शन कर सकते हैं।
प्रयोग की क्षमता	PWM तकनीक के चार्ज कन्ट्रोलर का प्रयोग बड़े सौर पैनलों के साथ नहीं किया जा सकता है, इनका प्रयोग अधिकतम 10 सोलर पैनल के साथ ही किया जा सकता है।	MPPT सोलर चार्ज कन्ट्रोलर का प्रयोग बड़े अधिक क्षमता के सोलर सिस्टम में किया जा सकता है, इसका कारण इनकी उच्च दक्षता होता है।
लागत	PWM तकनीक के सोलर चार्ज कन्ट्रोलर की कीमत कम होती है।	PWM तकनीक के सोलर चार्ज कन्ट्रोलर की तुलना में MPPT तकनीक के सोलर चार्ज कन्ट्रोलर अधिक महंगे होते हैं।
सुरक्षा	इस प्रकार के सोलर चार्ज कन्ट्रोलर कम सुरक्षा प्रदान करते हैं।	बड़े सोलर सिस्टम में प्रयोग होने वाले ये सोलर चार्ज कन्ट्रोलर सुरक्षित होते हैं।

सोलर चार्ज कंट्रोलर की मुख्य विशेषताएं

सोलर चार्ज कन्ट्रोलर की मुख्य विशेषताएं इस प्रकार होती है:-

• सोलर चार्ज कन्ट्रोलर सोलर पैनल से प्राप्त होने वाली बिजली को बैटरी से रात के समय खत्म नहीं होने देते हैं। साथ ही बैटरी के खत्म होने पर ये सोलर पैनल से बंद हो जाते हैं। इसे रिवर्स करंट प्रोटेक्शन कहा जाता है।
• सोलर चार्ज कन्ट्रोलर का प्रयोग कर के सोलर बैटरियों को सुरक्षित रखा जा सकता है। इनका प्रयोग कर बैटरी की रेटिंग के अनुसार बिजली को नियंत्रित किया जाता है।
• जब बैटरी कम होती है, तो इनके द्वारा जमा लोड को बंद कर दिया जाता है, बाद में जब बैटरी फिर से चार्ज हो जाती है तो ये लोड को ऑन कर देते हैं।
• कम प्रकाश होने पर अधिकांश सोलर चार्ज कन्ट्रोलर इस प्रकार कार्य करते हैं जो कुछ घंटों या कहीं बीच समय में सेटिंग की अनुमति प्रदान करते हैं।
• सोलर पैनल से प्राप्त होने वाली बिजली को बैटरी बैंक के वोल्टेज, करंट के अनुसार ही नियंत्रित करने का कार्य करते हैं।

भारत में टॉप सोलर चार्ज कन्ट्रोलर

भारत में अनेकों ब्रांड आज के समय में सोलर उत्पादों का निर्माण कर रहे हैं, सोलर चार्ज कन्ट्रोलर की रेटिंग PWM एवं MPPT तकनीक के साथ 10A तथा 69A से शुरू होती है, ऐसे में नागरिक अपने सोलर सिस्टम के प्रकार एवं क्षमता के अनुसार उनका चयन कर सकते हैं, कुछ टॉप सोलर चार्ज कन्ट्रोलर के ब्रांड इस प्रकार हैं:-

• लूम सोलर
  • फ्यूजन PWM 1024, 10 एम्पीयर, 12-24 वोल्ट की कीमत 1050 रुपये
  • फ्यूजन PWM 1024, 10 एम्पीयर, 12-24 वोल्ट की कीमत 1500 रुपये
  • फ्यूजन MPPT SMU 4024, 40 एम्पीयर, 12-24 वोल्ट की कीमत 6,500 रुपये
• ल्युमिनस
• माइक्रोटेक
• UTL
• Smarten
• Sukam 

सोलर चार्ज कन्ट्रोलर से संबंधित प्रश्न एवं उत्तर

सोलर चार्ज कन्ट्रोलर से जुड़ी जानकारी आप इस लेख से प्राप्त कर सकते हैं। PWM या MPPT तकनीक के सोलर चार्ज कन्ट्रोलर का प्रयोग आप अपनी आवश्यकता एवं बजट के अनुरूप कर सकते हैं। सोलर सिस्टम में प्रयोग किए जाने वाले सभी उपकरण इको-फ़्रेंडली होते हैं। इनका प्रयोग कर के पर्यावरण में मौजूद कार्बन फुटप्रिन्ट को कम किया जा सकता है, एवं हरित भविष्य की कल्पना को साकार किया जा सकता है।

1. PWM तकनीक के चार्ज कन्ट्रोलर 12 वोल्ट के सोलर पैनल 12 वोल्ट की बैटरी को एवं 24 वोल्ट के सोलर पैनल 24 वोल्ट की बैटरी को चार्ज करते हैं। ↩︎

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