Ste se kdaj spraševali, zakaj vaši sončni paneli ne dajejo svoje moči? Večina plošč zapravlja energijo, če ni optimizirana. Tukaj prihaja MPPT. MPPT pomeni največjo sledenje točk. Sončni sistemi pomagajo, da delujejo pametneje, ne težje. Za razliko od običajnih krmilnikov naboja MPPT najde najboljšo napetost in tok, da dobi največ energije. V tej objavi boste izvedeli, kaj je MPPT, zakaj je to pomembno in kako povečuje sončno učinkovitost.
MPPT stoji za Največje sledenje Power Point in to je točno tisto, kar zveni. Najboljša točka na izhodni krivulji sončne plošče - kjer je moč najvišja - in se zaklene nanjo. Tu je pomembno:
Sončni paneli čez dan dajejo različne napetosti in tokove.
Sončna toplota, oblaki in nivo baterije še naprej spreminjajo stvari.
Če samo priključite ploščo neposredno z baterijo, izgubite napajanje. Veliko tega.
MPPT nadaljuje s preverjanjem izhoda plošče in ga primerja s tistim, kar potrebuje baterija. Prilagodi stvari, tako da je prenos moči čim bližje popolnemu. Oblikovanje plošče proizvaja 17 voltov in 7,4 amperov. Toda vaša baterija potrebuje le 12 voltov. MPPT bo to visoko napetost pretvoril v bolj tok, da hitreje napolnite baterijo - brez zapravljanja energije. Tu je tisto, kar v resnici počne:
Gledanje napetosti na plošči in toku v realnem času.
Iskanje 'sladke točke ', kjer je moč (v × i) najvišja.
Preoblikovanje električne energije tako, da se ujema s tem, kar želi vaša baterija.
Power = napetost × tok MPPT se prilagodi tako, da ohrani moč.
Recimo, da imate 130W ploščo, ki naredi 17,6 V pri 7,4a. Če jo povežete naravnost z 12v baterijo, se zgodi:
7.4a × 12V = 88,8 vatov
To pomeni, da izgubite več kot 40 vatov
Zakaj? Ker je napetost padla tako, da ustreza bateriji, vendar je tok ostal enak. Zdaj priključite krmilnik MPPT:
Traja 17,6v × 7,4a = 130W
Nato ga pretvori v približno 10.8a ob 12v
BOOM - Vaša baterija dobi več ojačevalnikov, hitrejše polnjenje, manj odpadkov.mppt ni čaroben. To je samo pametna pretvorba. Pomislite na to kot na prevajalca med svojo ploščo in baterijo.
MPPT ni samo lepa funkcija-to je menjalnik iger. Iz sončnih plošč stisne več energije, še posebej, če pogoji niso popolni. Tu je tisto, kar pomaga:
Več moči, ista sončna svetloba MPPT lahko poveča proizvodnjo energije za do 30%, zlasti v hladnejšem vremenu.
Nizka svetloba? Ni problema. Oblačni, nejasni ali hladni dnevi običajno zmanjšujejo sončne zmogljivosti. MPPT še naprej spremlja najboljšo točko, tudi ko sončna svetloba pade.
Ožičenje na dolge razdalje je olajšalo, da so plošče daleč od baterije? MPPT vam omogoča, da poganjate višjo napetost skozi tanjše žice, nato pa jo pretvori na koncu baterije. Manj padca napetosti, manj stroškov.
MPPT = več ojačevalnikov v baterijo, tudi če sončna svetloba ali ožičenje ni idealno.
MPPT ni samo za sončne plošče na strehi. Vgrajena je v sisteme, kjer je stabilna, učinkovita zaračunava zadeva. Tukaj boste našli trdo:
Sončne zunaj omrežja nastavitve za domove, kabine ali oddaljene zgradbe, ki niso povezane z električnim omrežjem. MPPT pomaga shraniti vsako kapljico sončne energije.
Sončne vodne črpalke v kmetovanju ali namakanju ohranja voda tudi v oblačnih dneh.
Izhodi vetrnih turbin vetra in hibridnih energetskih sistemov nihajo. MPPT se prilagodi, da pridobi najbolj uporabno energijo.
Sistemi, vezani na omrežje, + baterije Ko sončna energija napaja tako vaš dom kot varnostno kopijo baterije, MPPT ohranja ravnotežje.
Kateri sistem, ki se ukvarja s soncem, vetrom ali spreminjanjem vremena? MPPT pripada tja.
V svojem jedru je MPPT pameten pretvornik DC do DC. Z sončne plošče zgrabi energijo in jo spremeni tako, da ustreza, kaj potrebuje vaša baterija. Obstajata dve vrsti:
Pretvornik Buck - stopnja napetosti navzdol
Pretvornik povečanja - stopnja napetosti navzgor
Če je napetost vaše plošče višja od baterije, uporablja pretvornik Buck . Če je napetost plošče nižja, se preklopi na pretvornik za povečanje . MPPT se odloči, v katero pot naj gre na podlagi nastavitve sistema.
MPPT preveri izhod vaše plošče in ga nato preoblikuje - prilagodi napetost in tok -, da v baterijo dobi največjo moč. To je kot menjava prestav na kolesu. Iste noge, več razdalje.
MPPT ni samo strojna oprema - to je Smart.Inside, mikroprocesor zažene algoritme, ki nenehno opazujejo ploščo in baterijo. Vseh nekaj milisekund, prilagodi stvari, da ohranijo učinkovitost visoka. Tu je tisto, kar se ukvarja:
Merjenje napetosti in toka non-stop
Ugotovitev najboljše točke moči
Pošiljanje ukazov za prilagoditev pretvornika
MPPT vezja potekajo tudi pri zelo visokih frekvencah - včasih do 80.000 krat na sekundo. To pomeni:
Manjše, lažje komponente
Boljša učinkovitost
Hitrejša reakcija na spreminjanje sončne svetlobe
Toda visoka hitrost prinaša hrup. Tako MPPT sistemi potrebujejo dobro zatiranje hrupa , da se izognemo obremenitvi z radijskimi napravami ali televizorji v bližini. Je hiter, pameten in močan - vendar potrebuje čiste signale, da lahko deluje pravilno.
Sledenje na plošči in MPPT si prizadevata za povečanje sončnega izhoda - vendar to počnejo na popolnoma različne načine.
Sledenje na plošči pomeni, da se sončne plošče premikajo , da sledijo soncu čez nebo. Obstajata dve vrsti:
Enoosni sledilci -premaknite se na stran
Sledilci z dvojno osi -premaknite se na stran in navzgor/navzdol
Prilagodijo kot plošč, tako da ujamejo več sončne svetlobe. To je mehanski sistem - veliko motorjev, nosilcev in senzorjev.
Plošča se vedno sooči s soncem = več svetlobe = več energije.
Toda tu je ulov: več svetlobe ne pomeni vedno bolj uporabne moči. Tukaj stopi MPPT.
| Značilnost | Sledenje plošče | MPPT (največja sledenje točk) |
| Kako deluje | Fizično premika sončno ploščo | Prilagodi napetost in tok v elektronski obliki |
| Poveča | Izpostavljenost sončni svetlobi | energije Učinkovitost pretvorbe |
| Odvisno od vremena | DA | Da, ampak se bolje prilagodi |
| Mehanski deli? | Da, motorji in zobniki | Ne, vsi elektronski |
| Vzdrževanje | Visok | Nizka |
| Stroški | Višje vnaprej in v teku | Nižje in stabilno |
MPPT ne premakne ničesar. Samo opazuje, kaj proizvede plošča, in jo takoj preoblikuje, da dobi največ moči.
Pomislite na MPPT kot o možganih. Sledenje plošče je bolj podobno mišicam.
Oboje lahko uporabite skupaj - ena ujame več svetlobe, drugi pa jo bolje izkoristi.
MPPT deluje zaradi pametne matematike, ki teče zakulisje. Ti algoritmi pomagajo regulatorja najti in slediti najboljši Power Point. Pogled na najpogostejše.
Ta je zelo priljubljena.
Rahlo se spremeni (prekriva) napetost.
Potem preveri, ali se moč dvigne ali navzdol.
Če se moč poveča, nadaljuje tako.
Če ne, preklopi smer.
Enostaven za uporabo. Lahko pa povzroči majhne močne motenje - imenovana nihanja.
Korak od P&O.
Preveri tako spremembo toka kot spremembo napetosti.
Nato napoveduje, kaj se bo zgodilo pred prilagoditvijo.
Med hitrimi spremembami v vremenu je hitrejše in natančnejše. Potrebuje pa več matematične moči.
Namesto majhnih korakov ta metoda naredi popolno skeniranje.
Poteka skozi trenutni razpon plošče.
Zgradi polno krivuljo IV.
Iz krivulje pobere največjo točko.
Najboljše, kadar lahko sistem pogosto ustavi in skenira.
Evo, kako deluje:
Na kratko ustavi tok.
Meri napetost v odprtem krogu (VOC).
Nato nastavi proizvodnjo na fiksni odstotek HOS (pogosto 76%).
Preprost, poceni, a manj natančen. Odlično za osnovne sisteme.
Ta uporablja matematiko in temperaturo.
Bere temperaturo plošče.
Nato prilagodi napetost z znano formulo.
Hitro in stabilno je, vendar predvideva, da sončna svetloba ostane enaka - kar ni vedno res.
| Algoritem | Proti | Točno | Najboljše za |
| Perturba in opazovanje | Enostaven za uporabo, nizki stroški | Moč se lahko odbije navzgor in navzdol | Preprosti, enakomerni sistemi sončne svetlobe |
| Inkrementalna prevodnost | Hitro, dobro v spreminjajočih se pogojih | Bolj zapleten, potrebuje hiter procesor | Oblačno vreme, nestabilne obremenitve |
| Trenutni pometanje | Natančen posnetek krivulje moči | Potrebuje premor za skeniranje, ne vedno učinkovito | Laboratoriji ali dobro nadzorovane nastavitve |
| Konstantna napetost | Poceni, enostavna strojna oprema | Manj učinkovit, ne vedno natančen | Nastavitve proračuna, stalne obremenitve |
| Temperaturna metoda | Brez izgube energije med zaznavanjem, zelo stabilno | Ni natančno pri spreminjanju sončne svetlobe | Hladne regije, stabilna svetloba |
Vsak algoritem ima svoj trenutek. Nekateri so hitri, nekateri so preprosti, nekateri pa igrajo lepo pod pritiskom.
Izbira pravega krmilnika MPPT ni ugibanja. Krmilnik morate uskladiti z nastavitvijo sistema. Tukaj je, kaj preveriti:
Napetost akumulatorja poznate vaš baterijski sistem. Je 12V, 24V ali 48V? Krmilnik se mora to ujemati.
PV modula Specifikacije Oglejte si na vaši plošči:
WP (Watt Peak)
VMP (napetost pri največji moči)
VOC (napetost odprtega kroga)
ISC (tok kratkega stika) Te številke odločajo, kaj mora upravljavec upravljati.
Sistemska nastavitev ali so vaši plošči ožičeni v seriji ali vzporedni?
Serija = doda napetost
Parallel = dodaja trenutno, kaj spremeni tisto, kar bo videl krmilnik.
Razdalja med ploščami in regulatorjem daljše žice = več padca napetosti. MPPT vam omogoča, da zaženete višje napetosti, da zmanjšate velikost in stroške žice.
Varnostni faktor vedno upošteva smernice NEC. Pomnožite pričakovani tok polnjenja, da 1.2 ostanete varni.
Pojdimo skozi eno: imaš takšno sončno ploščo:
WP : 130W
VMP : 17.4V
VOC : 22.0V
ISC : 8.09A
Baterija: 12V sistem
1. korak: Izračunajte tok naboja tok (CC) = napetost WP / akumulatorja = 130W / 12V≈ 10.83a
2. korak: Uporabite varnostni faktor , potreben tok krmilnika = CC × 1,2≈ 10,83a × 1,2≈ 13Coose krmilnik MPPT, ki podpira 12V sisteme in vsaj 13a polnilnega toka.
3. korak: Preverite napetostno območje Pazite:
VMP se prilega v vhodno območje MPPT
VOC × Število plošč v seriji ostane pod največjo vhodno napetostjo krmilnika
Če v seriji ožirate dve plošči: VMP (sistem) = 17,4V × 2 = 34,8VVOC (sistem) = 22,0V × 2 = 44,0Vpick Krmilnik, ki obravnava vsaj 45v vhod VOC.
Tovrstna tekma zagotavlja, da krmilnik deluje učinkovito in varno.
Ključno je pravilno nastavitev. MPPT krmilniki so pametni - vendar še vedno potrebujejo pravilne vhode.
Uporabite ožičenje serij za povečanje napetosti in zmanjšanje velikosti žice.
Uporabite vzporedno ožičenje za povečanje toka - Ideal, če je napetost že visoka.
Vedno preverite skupni VMP in VOC. Prepričajte se, da ostanejo v vnosu vašega krmilnika.
Primer:
2 plošče (VMP = 18V vsak) v seriji → 36V sistemski vhod
Vzporedno → 18V vhod podvojite ojačevalnike
Višja napetost = boljša zmogljivost pri dolgih žicah.
IV krivulje prikazujejo, kako se sončna plošča obnaša pod sončno svetlobo.
Tok (i) pade, ko se napetost (v) poveča, do točke.
MPPT ugotavlja, da je sladka točka - kjer je moč (p = v × i) max.
Poiščite koleno krivulje - tam, kjer se MPPT zaklene. Prilagodi se vsakih nekaj milisekund, da ostane na vrhuncu.
Sodobni krmilniki MPPT imajo pogosto vgrajene časovnike:
Nastavite lahko, ko DC obremenitve vklopite ali izklopite.
Odlično za sončno razsvetljavo, vodne črpalke ali časovno naprave.
Nekatere enote ponujajo do 7 načinov časovnika. Preprosti gumbi ali zasloni vam omogočajo programiranje brez dodatnih orodij.
Današnji MPPT -ji naredijo več kot le sledilne moči. Prav tako ščitijo vaš sistem.
| Značilnost | Kaj počne |
| Prevelika zaščita | Preneha polniti, preden se akumulator poškoduje |
| Zaščita prevelikega odvajanja | Preprečuje, da bi baterija prenizko iztegnila |
| Povratna polarnost | Obvladuje napačne žične povezave brez cvrtskih delov |
| Kompenzacija temperature | Prilagodi polnilno napetost, ko se temperatura premika |
| Zaščita strele | Ščiti elektroniko iz nenadnih konic |
Številni MPPT vključujejo tudi:
3-stopenjsko polnjenje (množica, absorpcija, plovec)
Ohladi ventilatorji , ki se samodejno vklopijo
Prikažite zaslone za statistiko v živo in kode napak
Ti dodatki ohranjajo vaš sistem varnejši, daljši in lažji za upravljanje.
MPPT krmilniki so znani po tem, da so učinkoviti. Toda kako učinkovit?
Teoretična učinkovitost se pogosto giblje od 93% do 97%
To pomeni, da skoraj vsa moč na vaši plošči doseže baterijo
Kljub temu lahko v resnični uporabi nekaj stvari pade uspešnost:
Vročina v regulatorju
Nenadna sončna svetloba se spremeni
Vprašanja prahu, starosti ali ožičenja
Če torej od svoje plošče pričakujete 130 vatov, boste po pretvorbi morda videli približno 120–125 vatov . Še vedno dobivate več, kot bi dal redni krmilnik za polnjenje.
MPPT ne sveti samo v popolnem vremenu - v težkih pogojih je pravzaprav bolje.
Sončni paneli delujejo bolje, ko hladno
Hladen zrak znižuje notranji upor, dvigne napetost
MPPT uporablja to dodatno napetost, da potisne več toka v baterijo
Poleti toplota zmanjša napetost plošče - tako redni krmilniki izgubijo moč. MPPT se bolj prilagodi in ponovno obnovi.
Oblaki ali senca hitro spustijo sončno energijo. MPPT reagira takoj.
Še naprej sledi najboljši napetosti, tudi ko svetloba zbledi
Za razliko od starejših krmilnikov se ne samo izklopi ali zamrzne
Plošče pod delnim odtenkom imajo lahko več vrhov na krivulji moči. MPPT išče ** Global Max **, ne le najbližjega udarca.
Dober MPPT vas ohranja - tudi kadar nebo ne sodeluje.
Tudi pametni sistemi se včasih zmešajo. Če vaš MPPT ne deluje pravilno, pazite na te znake:
Baterije, ki ne polnijo v celoti , plošča deluje, a baterija ostane nizka. MPPT morda ne bo pravilno pretvoril moči.
Krmilnik ne sledi pravilno, vidite čudno moč. Lahko se zatakne ali se ne prilagodi spreminjanju svetlobe.
Nepričakovana napetost napetosti napetosti na plošči je videti dobro, vendar nenadoma pade pod obremenitev. Lahko je ožičenje ali MPPT vezje.
Uporabite multimeter ali preverite zaslon na krmilniku. Številke? Nekaj ni v redu.
Želite, da vaš MPPT ostane hiter, hladen in učinkovit? To redno delajte:
Posodobitve programske opreme/vdelane programske opreme Nekatere MPPT imajo posodobitveno programsko opremo. Proizvajalci popravljajo napake in izboljšajo algoritme sledenja.
Očistite in preverite umazanijo , liste ali sneg na ploščah? Te blokirajo sončno svetlobo in zmedejo krmilnik. Naj bo plošče čiste.
Uporaba orodij za spremljanje Številni MPPT prikazujejo statistiko v živo - napetosti, trenutne, napake, napake. Nekateri se celo povežejo z aplikacijami ali računalniki za boljše sledenje podatkov.
| Naloga | Frekvenca | Zakaj je pomembno |
| Preverite zaslon krmilnika | Tedensko | Točka napetost/tok težav zgodaj |
| Čiste sončne panele | Mesečno | Maksimirajte kolekcijo sončne svetlobe |
| Posodobite vdelano programsko opremo | Ko je na voljo | Ohranja logiko MPPT natančno in učinkovito |
Malo skrbi gre daleč v sončni zmogljivosti.
O: Točno napetost in tok, kjer plošča proizvede največ moči. MPPT najde in se zaklene na to točko.
O: MPPT je lahko 20–30% učinkovitejši od PWM, zlasti v hladnih, oblačnih ali nizkih baterijskih pogojih.
O: Da, MPPT dobro sodeluje z vetrovnimi in hibridnimi sistemi, da optimizira prenos moči v različnih pogojih.
O: Ne, MPPT potrebuje sončno svetlobo. Ponoči ni sončnega vložka, ki bi ga sledil.
O: Predimenzionirani krmilniki stanejo več, vendar še vedno delujejo. Prenizeli se lahko pregrejejo ali ne prenesejo moči polne plošče.
MPPT pomaga vašemu sončnemu sistemu pridobiti večjo moč, tudi v slabem vremenu. Poveča učinkovitost do 30%. Potrebujete MPPT za sisteme zunaj omrežja, dolge žice ali hladne in oblačne dni. Pametno in vredno je. Izberite krmilnik, ki ustreza vaši bateriji in ploščam. Naj bo čist, posodobljen in opazujte njegov prikaz. MPPT ni samo tehnologija - to so možgani vašega sončnega sistema.
