شارژ کنترلر، یک تنظیم کننده ولتاژ یا جریان برای جلوگیری از شارژ بیش از حد باتری ها است. این دستگاه ولتاژ و جریان ورودی از پنل های خورشیدی که به باتری می رود را تنظیم می نماید. اکثر پنل های دوازده ولتی حدود شانزده تا بیست ولت برق تولید می کنند. بنابراین اگر تنظیمی روی این ولتاژ ورودی به باتری ها وجود نداشته باشد، باتری ها در اثر شارژ بیش از حد آسیب خواهند دید. اکثر باتری ها برای شارژ کامل به ولتاژ 14 تا 14.5 ولت نیاز دارند.

دستگاه  شارژ کنترلر این 16 تا 20 ولت خروجی پنل های خورشیدی را به میزان مورد نیاز باتری در آن زمان مشخص تنظیم می نماید. این ولتاژ متناسب باشرایط شارژ باتری، نوع باتری، دما و اینکه کنترل شارژر در چه وضعیتی قرار دارد از حدود 10.5 تا 14.6 متغیر خواهدبود. شارژر کنترل‌ها در اشکال، اندازه‌ها، با ویژگی‌های متفاوت و محدوده‌های قیمتی متنوع در بازار موجود می باشند. رنج جریانی آنها اغلب، تا 60 آمپر بوده و اگر جریان بیش از 60 آمپر مورد نیاز باشد، دو یا چند دستگاه به صورت موازی کنار یکدیگر قرار می گیرند.

انواع شارژ کنترل

انتخاب شارژ کنترلرمناسب بسیار حائز اهمیت است. این دستگاه ها با توجه به مشخصات غیر خطی پنل های خورشیدی و ویژگی های شارژ و دشارژ باتری طراحی شده است.  دو نوع شارژ کنترلر رایج در بازارهای جهانی وجود دارد: شارژ کنترلر ساده با استفاده از تنظیم کننده ولتاژ، مبتنی بر مدولاسیون عرض پالس (PWM) و شارژ کنترلر مبتنی بر ردیابی نقطه حداکثر توان (MPPT).

شارژ کنترلری باید برای سیستم انتخاب شود که با توجه به مجموعه ای از پارامترهای موجود در سیستم مورد طراحی؛ بهترین عملکرد را دارد. بنابراین، پارامترهایی نظیر ریتینگ ولتاژ/جریان پنل خورشیدی، هزینه، دمای محیطی و عملیاتی و غیره برای انتخاب شارژ کنترلر مناسب توسط طراحان درنظر گرفته می شوند.

تفاوت اصلی بین دستگاه های کنترل شارژر PWM و MPPT این است که دستگاه های MPPT کارآمدتر و با بازده بالاتری هستند. شارژر کنترلر MPPT به صورت کلی نسبت به PWM  حدود 30 درصد کارایی بیشتری در بازده شارژ دارند. از طرف دیگر  لازم به ذکر است که شارژر کنترلر PWM نسبت به شارژرکنترلر MPPT قیمت ارزانتری دارد؛ بنابراین برای یک سیستم کوچک ممکن است انتخاب اقتصادی تری باشد. در سیستم های PWM ولتاژ پنل و ولتاژ باتری باید حتما با هم مطابقت داشته باشند.

شارژر کنترلر MPPT ولتاژ و جریان پنل خورشیدی را ردیابی می نماید تا تعیین کند که حداکثر توان چه زمانی رخ خواهد داد؛ تا حداکثر توان را از آن استخراج نماید. سپس شارژر کنترلر MPPT ولتاژ باتری را برای بهینه سازی شارژ تنظیم می کند. این امر منجر به انتقال حداکثر توان از پنل خورشیدی به باتری ها می گردد. می توان نقطه حداکثر توان را به عنوان یک ولتاژ ایده آل که در آن حداکثر توان با حداقل تلفات به بارها تحویل داده می شود، بیان نمود. این نقطه معمولاً به عنوان peak power voltage نیز شناخته می شود.