هل تساءلت يومًا عن سبب عدم إعطاء الألواح الشمسية الخاصة بك قوتها الكاملة؟ معظم اللوحات تضيع الطاقة إن لم تكن مثبتة. هذا هو المكان الذي يأتي فيه MPPT. MPPT تعني أقصى تتبع نقاط الطاقة. إنها تساعد أنظمة الطاقة الشمسية على العمل بشكل أكثر ذكاءً ، وليس أصعب. على عكس وحدات تحكم الشحن العادية ، تجد MPPT أفضل الجهد والتيار للحصول على أكبر قدر من الطاقة. في هذا المنشور ، ستتعلم ماهية MPPT ، ولماذا يهم ، وكيف يعزز الكفاءة الشمسية.
MPPT يقف ل الحد الأقصى لتتبع نقطة الطاقة ، وهذا بالضبط ما يبدو. يجد أفضل نقطة في منحنى إخراج لوحة الطاقة الشمسية - حيث تكون الطاقة أعلى - وتغلقها.
تعطي الألواح الشمسية الفولتية والتيارات المختلفة خلال اليوم.
تستمر حرارة الشمس والغيوم ومستويات البطارية في تغيير الأشياء.
إذا قمت فقط بتوصيل اللوحة مباشرة بالبطارية ، فإنك تفقد الطاقة. الكثير منه.
يستمر MPPT في التحقق من إخراج اللوحة ويقارنه بما تحتاجه البطارية. يقوم بضبط الأشياء بحيث يكون نقل الطاقة أقرب إلى الكمال قدر الإمكان. تخيل اللوحة تنتج 17 فولت و 7.4 أمبير. لكن البطارية تحتاج فقط إلى 12 فولت. ستقوم MPPT بتحويل هذا الجهد العالي إلى المزيد من التيار لشحن البطارية بشكل أسرع - دون إهدار الطاقة. هنا ما تفعله حقًا:
مشاهدة لوحة الجهد والتيار في الوقت الحقيقي.
العثور على 'البقعة الحلوة ' حيث القوة (v × i) أعلى.
تحويل الكهرباء لمطابقة ما تريد البطارية.
Power = Prodage × MPPT الحالي يضبط كلاهما للحفاظ على الطاقة عالية.
دعنا نقول أن لديك لوحة 130W تصنع 17.6 فولت عند 7.4a. إذا قمت بتوصيلها مباشرة إلى بطارية 12 فولت ، فإليك ما يحدث:
7.4A × 12V = 88.8 واط
هذا يعني أنك تفقد أكثر من 40 واط
لماذا؟ لأن الجهد انخفض لمطابقة البطارية ، لكن التيار ظل كما هو. الآن ، قم بتوصيل وحدة تحكم MPPT:
يستغرق 17.6 فولت × 7.4A = 130W
ثم يحولها إلى حوالي 10.8 أ في 12 فولت
BOOM - البطارية تحصل على المزيد من الأمبيرات ، شحن أسرع ، أقل نفايات. mPPT ليست سحرية. إنه مجرد تحويل ذكي. فكر في الأمر كمترجم بين اللوحة والبطارية الخاصة بك.
MPPT ليست مجرد ميزة لطيفة-إنها تغيير اللعبة. إنه يضغط على المزيد من الطاقة من الألواح الشمسية الخاصة بك ، خاصة عندما لا تكون الظروف مثالية. هنا ما يساعده:
المزيد من الطاقة ، يمكن أن تعزز نفس أشعة الشمس MPPT إنتاج الطاقة بنسبة تصل إلى 30 ٪ ، خاصة في الطقس البارد.
ضوء منخفض؟ لا مشكلة. عادة ما تكون الأيام الغائمة أو الضبابية أو الباردة تقلل من الأداء الشمسي. يحافظ MPPT على تتبع أفضل نقطة ، حتى عندما ينخفض ضوء الشمس.
جعلت الأسلاك لمسافات طويلة أسهل حصلت على لوحات بعيدة عن البطارية؟ يتيح لك MPPT تشغيل الجهد العالي عبر الأسلاك الأرق ، ثم يحوله في نهاية البطارية. انخفاض الجهد أقل ، تكلفة أقل.
MPPT = المزيد من الأمبير في البطارية ، حتى عندما لا يكون ضوء الشمس أو الأسلاك مثاليًا.
MPPT ليس فقط للألواح الشمسية على السطح. إنه مدمج في أنظمة حيث يتم شحن الشحن المستقر والفعال. هنا ستجدها تعمل بجد:
الشمسية خارج الشبكة الإعدادات للمنازل أو الكبائن أو المباني البعيدة غير متصلة بشبكة الطاقة. يساعد MPPT في تخزين كل قطرة من طاقة الشمس.
مضخات المياه الشمسية في الزراعة أو الري ، فهي تبقي المياه تتدفق حتى في الأيام الغائمة.
تتقلب الرياح والرياح والرياح مخرجات التوربينات . MPPT يتكيف لاستخراج الطاقة الأكثر قابلية للاستخدام.
الأنظمة المرتبطة بالشبكة + بطاريات عندما تغذي الطاقة الشمسية كل من منزلك والبطارية الاحتياطية ، يحافظ MPPT على التوازن بشكل صحيح.
أي نظام يتعامل مع الشمس أو الرياح أو تغيير الطقس؟ MPPT ينتمي إلى هناك.
في جوهرها ، MPPT هو محول DC الذكي إلى DC. يمسك بالطاقة من اللوحة الشمسية الخاصة بك ويحولها لتتناسب مع ما تحتاجه البطارية. هناك نوعان:
محول باك - خطوات الجهد لأسفل
تعزيز المحول - خطوات الجهد لأعلى
إذا كان جهد اللوحة أعلى من البطارية ، فإنه يستخدم محول باك . إذا كان جهد اللوحة أقل ، فإنه يتحول إلى محول دفعة . تقرر MPPT الطريقة التي يجب الذهاب إليها بناءً على إعداد نظامك.
يتحقق MPPT من إخراج اللوحة الخاص بك ، ثم يعيد تشكيله - مع تعديل الجهد والتيار - للحصول على طاقة MAX في البطارية. يشبه تغيير التروس على الدراجة. نفس الساقين ، المزيد من المسافة.
MPPT ليس فقط الأجهزة - إنه ذكي .
قياس الجهد واليار لا يتوقف
اكتشاف أفضل نقطة قوة
إرسال أوامر لضبط المحول
تعمل دوائر MPPT أيضًا بترددات عالية جدًا - في بعض الأحيان تصل إلى 80،000 مرة في الثانية. هذا يعني:
مكونات أصغر ، أخف وزنا
أفضل كفاءة
رد فعل أسرع على تغيير ضوء الشمس
لكن السرعة العالية تجلب الضوضاء. لذلك تحتاج أنظمة MPPT إلى قمع ضوضاء جيد لتجنب العبث مع أجهزة الراديو أو أجهزة التلفزيون القريبة. إنه سريع وذكي وقوي - لكن يحتاج إلى إشارات نظيفة لتشغيلها بشكل صحيح.
تهدف كل من تتبع اللوحة و MPPT إلى زيادة الإخراج الشمسي - لكنهما يفعلون ذلك بطرق مختلفة تمامًا.
تعقب الألواح يعني أن الألواح الشمسية تتحرك لمتابعة الشمس عبر السماء. هناك نوعان:
تتبع المحور أحادي المحور -انتقال جنبًا إلى جنب
متتبعات المحاور المزدوجة -تحرك جنبًا إلى جنب وأعلى/لأسفل
أنها تعدل زاوية الألواح حتى تصطاد المزيد من أشعة الشمس. إنه نظام ميكانيكي - حلقات من المحركات ، والتصاعد ، وأجهزة الاستشعار.
تواجه اللوحة دائمًا الشمس = المزيد من الضوء = المزيد من الطاقة.
ولكن إليك الصيد: المزيد من الضوء لا يعني دائمًا المزيد من القوة القابلة للاستخدام. هذا هو المكان الذي يخطو فيه MPPT.
| ميزة | تتبع اللوحة | MPPT (أقصى تتبع نقاط الطاقة) |
| كيف تعمل | يتحرك جسديًا اللوحة الشمسية | يضبط الجهد والتيار إلكترونيًا |
| يزيد | تعرض ضوء الشمس | الطاقة كفاءة تحويل |
| يعتمد على الطقس | نعم | نعم ، لكن يتكيف بشكل أفضل |
| الأجزاء الميكانيكية؟ | نعم ، المحركات والتروس | لا ، كل الإلكترونية |
| صيانة | عالي | قليل |
| يكلف | أعلى مقدما ومستمر | أقل ومستقرة |
MPPT لا تحرك أي شيء. إنه يراقب فقط ما تنتجه اللوحة ويعيده على الفور للحصول على أكبر قدر من القوة.
فكر في MPPT باعتباره دماغ. تتبع اللوحة أشبه العضلات.
يمكنك استخدام كلاهما معًا - أحدهما يمسك بمزيد من الضوء ، والآخر يستخدمه بشكل أفضل.
يعمل MPPT بسبب الرياضيات الذكية التي تعمل خلف الكواليس. تساعد هذه الخوارزميات وحدة التحكم في العثور على أفضل نقطة قوة وتتبعها.
هذا واحد شائع للغاية.
يتغير قليلا (perturbs) الجهد.
ثم يتحقق مما إذا كانت الطاقة ترتفع أو لأسفل.
إذا زادت الطاقة ، فإنها تستمر في ذلك.
إذا لم يكن كذلك ، فإنه يغير الاتجاه.
سهل الاستخدام. ولكن يمكن أن يسبب تذبذب قوة صغيرة - تذبذب تذبذب.
خطوة لأعلى من P & O.
يتحقق من كل من التغيير الحالي وتغيير الجهد.
ثم يتنبأ بما سيحدث قبل التعديل.
إنه أسرع وأكثر دقة خلال تغييرات الطقس السريع. لكنه يحتاج إلى المزيد من قوة الرياضيات.
بدلاً من الخطوات الصغيرة ، تقوم هذه الطريقة بفحص كامل.
يجتاح النطاق الحالي للوحة.
يبني منحنى IV الكامل.
يختار أقصى نقطة من المنحنى.
أفضل عندما يمكن للنظام التوقف والمسح الضوئي في كثير من الأحيان.
إليك كيف تعمل:
توقف التدفق لفترة وجيزة.
يقيس جهد الدائرة المفتوحة (VOC).
ثم يضع الإخراج على نسبة ثابتة من المركبات العضوية المتطايرة (غالبًا 76 ٪).
بسيطة ، رخيصة ، ولكن أقل دقة. عظيم للأنظمة الأساسية.
هذا واحد يستخدم الرياضيات ودرجة الحرارة.
يقرأ درجة حرارة اللوحة.
ثم يعدل الجهد باستخدام صيغة معروفة.
إنه سريع ومستقر ، لكنه يفترض أن ضوء الشمس يبقى كما هو - وهذا ليس صحيحًا دائمًا.
| خوارزمية | إيجابيات | سلبيات | الأفضل ل |
| الاضطراب والمراقبة | سهل الاستخدام ، التكلفة المنخفضة | يمكن أن ترتد القوة لأعلى ولأسفل | أنظمة أشعة الشمس البسيطة والثابتة |
| التوصيل الإضافي | سريع ، جيد في تغيير الظروف | أكثر تعقيدًا ، يحتاج إلى معالج سريع | الطقس الغائم ، الأحمال غير المستقرة |
| اكتساح الحالي | لقطة دقيقة من منحنى الطاقة | يحتاج إلى توقف مؤقت للمسح ، وليس دائمًا كفاءة | المختبرات أو الإعدادات التي يتم التحكم فيها جيدًا |
| الجهد الثابت | أجهزة رخيصة وسهلة | أقل كفاءة ، وليس دقة دائما | إعدادات الميزانية ، الأحمال المستمرة |
| طريقة درجة الحرارة | لا فقدان الطاقة أثناء الاستشعار ، مستقر للغاية | غير دقيق تحت تغيير ضوء الشمس | المناطق الباردة ، الضوء المستقر |
كل خوارزمية لها لحظتها. بعضها سريع ، بعضها بسيط ، وبعضهم يلعبون لطيفًا تحت الضغط.
اختيار وحدة تحكم شحن MPPT الصحيح ليس تخمين. تحتاج إلى مطابقة وحدة التحكم مع إعداد نظامك. إليك ما يجب التحقق منه:
جهد البطارية تعرف نظام البطارية الخاص بك. هل هو 12 فولت ، 24 فولت ، أو 48 فولت؟ يجب أن تتطابق وحدة التحكم مع ذلك.
تنظر الكهروضوئية مواصفات وحدة إلى اللوحة الخاصة بك:
WP (وات الذروة)
VMP (الجهد في Max Power)
VOC (جهد الدائرة المفتوحة)
ISC (تيار الدائرة القصيرة) تقرر هذه الأرقام ما تحتاج وحدة التحكم الخاصة بك إلى التعامل معها.
إعداد النظام هل لوحاتك سلكية في سلسلة أم متوازية؟
سلسلة = يضيف الجهد
الموازي = يضيف Current هذا يغير ما ستراه وحدة التحكم.
المسافة بين اللوحات وأسلاك التحكم الأطول = المزيد من انخفاض الجهد. يتيح لك MPPT تشغيل الفولتية الأعلى لتقليل حجم الأسلاك والتكلفة.
السلامة عامل دائمًا يتبع إرشادات NEC. اضرب الشحن الخاص بك المتوقع من خلال 1.2 البقاء آمنة.
دعنا نسير من خلال واحد: لديك لوحة شمسية مثل هذا:
WP : 130W
VMP : 17.4 فولت
VOC : 22.0V
ISC : 8.09A
البطارية: نظام 12V
الخطوة 1: حساب شحن الشحن الحالي (CC) = WP / الجهد البطارية = 130W / 12V≈ 10.83A
الخطوة 2: تطبيق عامل السلامة المتطلبات الحالية = CC × 1.2≈ 10.83a × 1.2≈ 13 Actonder MPPT يدعم أنظمة 12 فولت وما لا يقل عن 13 أ من شحن التيار.
الخطوة 3: تحقق من نطاقات الجهد تأكد:
يناسب VMP داخل نطاق إدخال MPPT
يبقى عدد VOC × عدد اللوحات في السلسلة أقل من جهد إدخال الحد الأقصى لوحدة التحكم
إذا كنت توصيل لوحين في السلسلة: VMP (النظام) = 17.4V × 2 = 34.8VVOC (النظام) = 22.0V × 2 = 44.0VPICK وحدة تحكم تتعامل مع إدخال 45 فولت على الأقل.
هذا النوع من المطابقة يضمن تشغيل وحدة التحكم بكفاءة وأمان.
الحصول على الإعداد الصحيح هو المفتاح. تحكم MPPT ذكية - لكنهم ما زالوا بحاجة إلى المدخلات الصحيحة.
استخدم سلسلة الأسلاك لزيادة الجهد وتقليل حجم الأسلاك.
استخدم الأسلاك المتوازية لزيادة التيار - المثلي إذا كان الجهد مرتفعًا بالفعل.
تحقق دائمًا من إجمالي VMP و VOC. تأكد من بقائهم ضمن نطاق إدخال وحدة التحكم الخاصة بك.
مثال:
لوحان (VMP = 18V لكل منهما) في سلسلة → 36V إدخال النظام
بالتوازي → إدخال 18 فولت ، مضاعفة الأمبير
الجهد الأعلى = أداء أفضل على الأسلاك الطويلة.
تُظهر منحنيات IV كيف تتصرف لوحة الطاقة الشمسية تحت أشعة الشمس.
الحالي (ط) ينخفض مع زيادة الجهد (V) ، إلى حد ما.
يجد MPPT تلك البقعة الحلوة - حيث تكون القوة (P = V × I) الحد الأقصى.
ابحث عن ركبة المنحنى - هذا هو المكان الذي يحبس فيه MPPT. يضبط كل بضع مللي ثانية للبقاء في الذروة.
غالبًا ما تحتوي وحدات تحكم MPPT الحديثة على أجهزة ضبط الوقت المدمجة:
يمكنك ضبط عندما DC . تشغيل تحميل يتم تشغيل أو إيقاف
كبيرة للإضاءة الشمسية ، مضخات المياه ، أو الأجهزة المحددة.
تقدم بعض الوحدات ما يصل إلى 7 أوضاع مؤقت. تتيح لك أزرار أو شاشات بسيطة برمجته بدون أدوات إضافية.
MPPTs اليوم تفعل أكثر من مجرد تتبع القوة. كما أنها تحمي نظامك.
| ميزة | ماذا تفعل |
| حماية مفرطة | يتوقف عن الشحن قبل أن تتلف البطارية |
| حماية المفرط | يمنع البطارية من الاستنزاف منخفضًا جدًا |
| قطبية عكسية | يتعامل مع اتصالات الأسلاك الخاطئة بدون أجزاء من القلي |
| تعويض درجة الحرارة | يضبط شحن الجهد مع تحول درجة الحرارة |
| حماية لارتفاع البرق | إلكترونيات الدروع من المسامير المفاجئة |
تشمل العديد من MPPTs أيضًا:
3 خطوات الشحن (الجزء الأكبر ، الامتصاص ، تعويم)
تبريد المعجبين الذين يتم تشغيلهم تلقائيًا
عرض شاشات الإحصائيات الحية ورموز الخطأ
هذه الإضافات تبقي نظامك أكثر أمانًا وأطول الأمد وأسهل في الإدارة.
تحكم MPPT معروفة لكفاءة. لكن ما مدى كفاءة؟
غالبًا ما تتراوح الكفاءة النظرية بين 93 ٪ إلى 97 ٪
هذا يعني أن كل الطاقة تقريبًا من الألواح الخاصة بك تصل إلى البطارية
ومع ذلك ، في الاستخدام الحقيقي ، يمكن أن تسقط بعض الأشياء الأداء:
الحرارة في وحدة التحكم
يتغير ضوء الشمس المفاجئ
قضايا الغبار أو العمر أو الأسلاك
لذلك إذا كنت تتوقع 130 واط من اللوحة الخاصة بك ، فقد ترى حوالي 120-125 واط بعد التحويل. ما زلت تحصل على أكثر من مجرد وحدة تحكم شحن منتظمة.
MPPT لا تشرق فقط في الطقس المثالي - إنه في الواقع أفضل في الظروف الصعبة.
تعمل الألواح الشمسية بشكل أفضل عندما تكون باردة
الهواء البارد يقلل من المقاومة الداخلية ، ويرفع الجهد
يستخدم MPPT هذا الجهد الإضافي لدفع المزيد من التيار إلى بطاريتك
في الصيف ، تقلل الحرارة من جهد اللوحة - لذا فإن وحدات التحكم العادية تفقد الطاقة. MPPT يتكيف ويتعافى أكثر.
الغيوم أو الظل إسقاط الطاقة الشمسية بسرعة. MPPT يتفاعل على الفور.
يستمر في تتبع أفضل الجهد ، حتى عندما يتلاشى الضوء
على عكس وحدات التحكم القديمة ، فإنها لا تغلق أو تجمد فقط
قد تحتوي الألواح تحت الظل الجزئي على قمم متعددة على منحنى الطاقة. MPPT يبحث عن ** Global Max ** ، وليس فقط أقرب نتوء.
MPPT الجيد تبقيك بالطاقة - حتى عندما لا تتعاون السماء.
حتى الأنظمة الذكية تعبث في بعض الأحيان. إذا لم يكن MPPT الخاص بك يتصرف بشكل صحيح ، شاهد هذه العلامات:
البطاريات التي لا تشحن بشكل كامل تعمل اللوحة ، لكن البطارية تظل منخفضة. قد لا تقوم MPPT بتحويل الطاقة بشكل صحيح.
وحدة التحكم لا تتتبع بشكل صحيح ترى إخراج طاقة غريب. قد يكون عالقًا أو لا يتكيف مع تغيير الضوء.
الجهد غير المتوقع جيدًا ، ولكن ينخفض فجأة تحت الحمل. يبدو جهد لوحة يمكن أن تكون الأسلاك أو دوائر MPPT.
استخدم مقياس متعدد أو تحقق من الشاشة على وحدة التحكم الخاصة بك. أرقام الطريق؟ شيء خاطئ.
هل تريد أن تبقى MPPT سريعة وباردة وفعالة؟ افعل هذه بانتظام:
تحديثات البرامج/البرامج الثابتة بعض MPPTs لديها البرامج الثابتة القابلة للتحديث. الشركات المصنعة إصلاح الأخطاء وتحسين خوارزميات التتبع.
تنظيف وتفقد الألواح الأوساخ أو الأوراق أو الثلج؟ تلك تمنع ضوء الشمس وتبدد وحدة التحكم. الحفاظ على لوحات واضحة.
استخدم أدوات المراقبة التي تعرض العديد من MPPTs إحصائيات حية - الجهد ، الحالي ، القوة ، الأخطاء.
| مهمة | تكرار | لماذا يهم |
| تحقق من شاشة وحدة التحكم | أسبوعي | الجهد الفوري/القضايا الحالية في وقت مبكر |
| الألواح الشمسية نظيفة | شهريا | تعظيم مجموعة ضوء الشمس |
| تحديث البرامج الثابتة | عندما يكون متاحا | يحافظ على منطق MPPT دقيقًا وفعالًا |
القليل من الرعاية تقطع شوطا طويلا في الأداء الشمسي.
ج: إنه الجهد الدقيق والتيار حيث تنتج اللوحة أكثر الطاقة. يجد MPPT ويغلق على هذه النقطة.
A: يمكن أن يكون MPPT أكثر كفاءة بنسبة 20-30 ٪ من PWM ، وخاصة في الظروف الباردة أو الغائمة أو المنخفضة.
ج: نعم ، يعمل MPPT بشكل جيد مع أنظمة الرياح والهجين لتحسين نقل الطاقة في ظروف مختلفة.
ج: لا ، يحتاج MPPT إلى ضوء الشمس للعمل. في الليل ، لا يوجد مدخلات شمسية لتتبعها.
ج: تكلفة وحدات التحكم ذات الحجم الكبير أكثر ولكنها لا تزال تعمل. قد تكون السخرية غير المحمومة أو تفشل في التعامل مع طاقة اللوحة الكاملة.
يساعد MPPT نظامك الشمسي في الحصول على المزيد من الطاقة ، حتى في الطقس السيئ. يعزز الكفاءة تصل إلى 30 ٪. تحتاج إلى MPPT للأنظمة خارج الشبكة أو الأسلاك الطويلة أو الأيام الباردة والغيوم. إنه ذكي ويستحق ذلك. اختر وحدة تحكم تناسب البطارية واللوحات. اجعله نظيفًا وتحديثه وشاهد شاشة العرض. MPPT ليس مجرد تقنية - إنه دماغ نظام الطاقة الشمسية.
