Bộ điều khiển sạc PWM (Pulse Width Modulation) là dòng bộ sạc năng lượng mặt trời cơ bản. Có nhiệm vụ điều tiết dòng điện từ tấm pin năng lượng để sạc cho bình ắc quy một cách an toàn và ổn định. Đây là giải pháp phổ biến trong các hệ thống năng lượng mặt trời quy mô nhỏ, nơi yêu cầu kỹ thuật không quá phức tạp và chi phí đầu tư thấp.

Bộ điều khiển sạc PWM thường được sử dụng cho các hệ thống điện mặt trời dân dụng, chiếu sáng và các ứng dụng tải nhỏ.

I. Tổng quan về bộ điều khiển sạc PWM

PWM hoạt động dựa trên nguyên lý điều chỉnh độ rộng của các xung điện áp để kiểm soát dòng điện vào pin. Khi điện áp ắc quy đạt đến ngưỡng cài đặt, bộ điều khiển sẽ giảm dòng sạc nhằm tránh tình trạng quá sạc, giúp bảo vệ và kéo dài tuổi thọ bình lưu trữ. So với bộ sạc MPPT, PWM không chuyển đổi điện áp mà làm việc trực tiếp theo điện áp của ắc quy. Vì vậy hiệu suất khai thác năng lượng phụ thuộc nhiều vào sự tương thích giữa tấm pin và hệ bình.

II. Ưu điểm nổi bật của bộ điều khiển sạc PWM

• Cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng: Thiết kế mạch đơn giản, dễ lắp đặt và cài đặt, phù hợp cho người mới sử dụng hệ NLMT.
• Chi phí đầu tư thấp: Giá thành rẻ hơn so với bộ sạc MPPT, phù hợp cho các hệ thống nhỏ và ngân sách hạn chế.
• Hoạt động ổn định: Điều tiết dòng sạc hiệu quả, giúp bảo vệ ắc quy khỏi quá sạc hoặc xả ngược.
• Phù hợp điện áp thấp: Tối ưu cho các hệ 12V, 24V với số lượng tấm pin ít.
• Tiêu thụ điện năng thấp: Mạch điều khiển đơn giản, ít tổn hao nội bộ.

III. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bộ điều khiển sạc PWM

Bộ điều khiển sạc PWM có cấu tạo đơn giản và nguyên lý hoạt động trực tiếp, phù hợp cho các hệ thống năng lượng mặt trời quy mô nhỏ.

3.1 Cấu tạo

Cấu tạo của một bộ sạc PWM thông thường sẽ gồm các thành phần:

• Vi điều khiển: Là bộ phận xử lý trung tâm, điều khiển quá trình sạc, giám sát điện áp và dòng điện của hệ thống.
• Các cổng vào và ra: Bao gồm cổng kết nối tấm pin NLMT, ắc quy và tải điện, giúp điều hướng dòng điện đúng cách và an toàn.
• Màn hình hiển thị và đèn báo: Hiển thị trạng thái hoạt động cơ bản của hệ thống như mức sạc, tình trạng pin và lỗi vận hành.
• Hệ thống tản nhiệt: Thường là tản nhiệt thụ động, giúp giảm nhiệt trong quá trình hoạt động và đảm bảo thiết bị vận hành ổn định.
• Thiết kế mạch điều khiển: Mạch điện được thiết kế đơn giản, an toàn, đảm bảo chức năng đóng/ngắt xung và bảo vệ ắc quy khỏi quá sạc hoặc xả ngược.
• Phần mềm điều khiển tích hợp: Firmware được lập trình sẵn để quản lý quá trình sạc theo các ngưỡng điện áp tiêu chuẩn, phù hợp cho các hệ thống NLMT quy mô nhỏ.

3.2 Nguyên lý hoạt động

Bộ sạc PWM kết nối trực tiếp tấm pin với ắc quy và điều tiết dòng sạc bằng cơ chế đóng/ngắt xung.

• Khi điện áp ắc quy thấp: bộ sạc cho phép dòng điện từ pin đi vào nhiều hơn.
• Khi ắc quy gần đầy: bộ điều khiển sẽ rút ngắn độ rộng xung để giảm dòng sạc, duy trì điện áp ổn định và bảo vệ bình lưu trữ.

Do không có khả năng nâng hoặc hạ điện áp, PWM hoạt động hiệu quả nhất khi điện áp tấm pin gần tương đương với điện áp hệ ắc quy.

IV. Ứng dụng phổ biến của bộ điều khiển sạc PWM

Bộ điều khiển sạc PWM thường được sử dụng trong:

• Hệ thống điện mặt trời dân dụng công suất nhỏ
• Đèn năng lượng mặt trời, đèn đường mặt trời
• Hệ thống điện độc lập cho thiết bị tải nhỏ
• Các mô hình học tập, thử nghiệm năng lượng mặt trời

V. So sánh giữa bộ điều khiển sạc PWM và MPPT

Bảng dưới đây đã đươc NTech tổng hợp các tiêu chí để so sánh sự khác biệt giữa PWM và MPPT, giúp bạn lựa chọn giải pháp phù hợp với quy mô hệ thống và nhu cầu sử dụng thực tế.

Tiêu chí	Bộ điều khiển sạc PWM	Bộ điều khiển sạc MPPT
Nguyên lý hoạt động	Điều tiết dòng sạc bằng đóng/ngắt xung	Tối ưu điểm công suất cực đại của tấm pin
Hiệu suất khai thác pin	Thấp hơn, phụ thuộc điện áp ắc quy	Cao hơn, tận dụng pin tốt hơn
Yêu cầu điện áp pin	Điện áp pin ≈ điện áp ắc quy	Điện áp pin có thể cao hơn nhiều
Quy mô hệ thống	Nhỏ, đơn giản	Trung bình đến lớn
Số lượng tấm pin	Ít	Có thể nhiều, đấu linh hoạt
Khả năng mở rộng	Hạn chế	Tốt, dễ nâng cấp
Giá thành	Thấp	Cao hơn PWM
Độ phức tạp	Dễ lắp đặt, dễ dùng	Cài đặt phức tạp hơn
Ứng dụng phù hợp	Đèn NLMT, hệ nhỏ, dân dụng	Hệ độc lập lớn, hybrid, lưu trữ

Kết luận: Nên chọn PWM hay MPPT? Câu trả lời nên chọn bộ sạc PWM khi hệ thống nhỏ, ít tấm pin, điện áp pin phù hợp ắc quy và cần tiết kiệm chi phí. Chọn MPPT khi hệ thống lớn hơn, cần tối ưu công suất pin, điện áp pin cao và yêu cầu hiệu suất cao.

**Để biết chính xác khi nào nên sử dụng bộ sạc PWM hay MPPT, nên có bộ phận kỹ thuật tư vấn chính xác.

VI. Những lưu ý khi sử dụng bộ điều khiển sạc PWM

Bạn nên lưu ý những yếu tố sau trong quá trình sử dụng, để bộ sạc có thể hoạt động đúng hiệu suất, tối ưu và bền nhất.

Chọn đúng điện áp hệ thống (12V / 24V)

Bộ điều khiển sạc PWM làm việc trực tiếp theo điện áp ắc quy, vì vậy cần chọn đúng điện áp hệ thống để tránh sạc không đủ hoặc gây lỗi bảo vệ.

Không sử dụng cho hệ pin điện áp cao

PWM không có khả năng hạ hoặc nâng điện áp, do đó không phù hợp với các mảng pin có điện áp cao hơn nhiều so với điện áp ắc quy.

Hạn chế nối tiếp quá nhiều tấm pin

Sẽ làm tăng điện áp đầu vào có thể vượt ngưỡng cho phép của PWM, gây giảm hiệu suất hoặc hư hỏng thiết bị.

Chọn dòng sạc phù hợp với dung lượng ắc quy

Để đảm bảo sạc an toàn, tránh quá dòng hoặc sạc kéo dài làm giảm tuổi thọ ắc quy.

Không phù hợp cho hệ thống cần mở rộng sau này

PWM thích hợp cho hệ thống nhỏ, cấu hình cố định. Với nhu cầu mở rộng công suất hoặc tăng số lượng tấm pin, nên cân nhắc sử dụng bộ điều khiển sạc MPPT.

Lắp đặt đúng thứ tự và điều kiện môi trường

Khi lắp đặt cần kết nối ắc quy trước, sau đó mới đấu pin NLMT; đồng thời đảm bảo nơi lắp đặt khô ráo, thoáng mát để thiết bị hoạt động ổn định lâu dài.

VIII. Mua bộ điều khiển sạc PWM chính hãng ở đâu?

Người dùng nên lựa chọn bộ điều khiển sạc PWM chính hãng, có nguồn gốc rõ ràng và được tư vấn đúng theo nhu cầu sử dụng thực tế. Việc mua sản phẩm không đúng chuẩn hoặc sai công suất có thể làm giảm tuổi thọ ắc quy và ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống.

NTech Solutions là đơn vị cung cấp các dòng bộ điều khiển sạc PWM chính hãng. Có đầy đủ thông số kỹ thuật, hỗ trợ tư vấn lựa chọn theo hệ 12V/24V, dung lượng ắc quy và số lượng tấm pin phù hợp. Khách hàng được hỗ trợ kỹ thuật trong suốt quá trình lắp đặt và sử dụng.

Thông tin liên hệ NTech Solutions:

Hotline: 0987 17 64 67

Website: ntechsolutions.vn

Showroom: 52 Đường 711, Tổ 7, Khu phố 12, KDC Đại Học Bách Khoa, Phường Phú Hữu, TP. Thủ Đức, TP. HCM

IX. FAQ - Những câu hỏi thường gặp

Dưới đây là phần giải đáp một vài câu hỏi thường gặp của khách hàng khi sử dụng bộ sạc PWM.

1. PWM có sạc được pin lithium không?

Một số dòng PWM hỗ trợ lithium, tuy nhiên phần lớn chỉ phù hợp với ắc quy chì–axit, AGM hoặc Gel. Cần kiểm tra kỹ thông số trước khi sử dụng.

2. Khi nào nên chọn PWM thay vì MPPT?

Nên chọn PWM khi hệ thống nhỏ, ngân sách hạn chế, điện áp pin phù hợp ắc quy và không có nhu cầu mở rộng sau này.

3. PWM có phù hợp cho hệ thống công suất lớn không?

Không. PWM phù hợp cho hệ thống nhỏ, ít tấm pin và không yêu cầu tối ưu hiệu suất cao.