MPPT ni nini?

Je! Umewahi kujiuliza kwanini paneli zako za jua hazitoi nguvu zao kamili? Paneli nyingi hupoteza nishati ikiwa haijaboreshwa. Hapo ndipo MPPT inapoingia. MPPT inasimama kwa ufuatiliaji wa kiwango cha juu cha nguvu. Inasaidia mifumo ya jua kufanya kazi nadhifu, sio ngumu zaidi. Tofauti na watawala wa malipo ya kawaida, MPPT hupata voltage bora na ya sasa kupata nguvu zaidi. Katika chapisho hili, utajifunza MPPT ni nini, kwa nini ni muhimu, na jinsi inavyoongeza ufanisi wa jua.

Jinsi MPPT inavyofanya kazi

Kanuni ya msingi ya kufanya kazi ya MPPT

MPPT inasimama Ufuatiliaji wa kiwango cha juu cha nguvu , na ndivyo inavyoonekana. Inapata hatua bora kwenye pato la jua la pato la jua -ambapo nguvu iko juu -na hufungia ndani yake. Kwa nini ni muhimu:

• Paneli za jua hutoa voltages tofauti na mikondo wakati wa mchana.

• Joto la jua, mawingu, na viwango vya betri vinaendelea kubadilisha mambo.

• Ikiwa utaunganisha tu jopo moja kwa moja kwenye betri, unapoteza nguvu. Mengi yake.

MPPT inaendelea kuangalia pato la jopo na kuilinganisha na kile betri inahitaji. Inabadilisha vitu kwa hivyo uhamishaji wa nguvu uko karibu na kamili iwezekanavyo.IMagine Jopo linazalisha volts 17 na amps 7.4. Lakini betri yako inahitaji volts 12 tu. MPPT itabadilisha voltage ya juu kuwa ya sasa zaidi ili kushtaki betri haraka -bila kupoteza nishati.Hapo ni nini inafanya kweli:

• Kuangalia voltage ya jopo na ya sasa katika wakati halisi.

• Kupata 'doa tamu ' ambapo nguvu (v × i) ni ya juu zaidi.

• Kubadilisha umeme ili kufanana na kile betri yako inataka.

nguvu = voltage × sasa  MPPT inabadilika zote ili kuweka nguvu juu.

MPPT katika hatua: mfano rahisi

Wacha tuseme una jopo la 130W ambalo hufanya 17.6V kwa 7.4A.Ikiunganisha moja kwa moja na betri ya 12V, hapa ndio kinachotokea:

• 7.4A × 12V = 88.8 Watts

• Hiyo inamaanisha unapoteza zaidi ya 40 watts

Kwanini? Kwa sababu voltage ilishuka ili kufanana na betri, lakini ya sasa ilikaa sawa. Sasa, kuziba mtawala wa malipo ya MPPT:

• Inachukua 17.6V × 7.4a = 130W

• Kisha kuibadilisha kuwa karibu 10.8a saa 12V

BOOM -Betri yako inapata amps zaidi, malipo ya haraka, taka kidogo.MPPT sio uchawi. Ni ubadilishaji mzuri tu. Fikiria kama mtafsiri kati ya jopo lako na betri yako.

Kwa nini MPPT ni muhimu katika mifumo ya nguvu ya jua

Faida za MPPT na kesi za matumizi

MPPT sio sifa nzuri tu-ni mabadiliko ya mchezo. Inapunguza nishati zaidi kutoka kwa paneli zako za jua, haswa wakati hali sio kamili. Ndio inasaidia na:

• zaidi , MPPT Nguvu sawa ya jua inaweza kuongeza pato la nishati kwa hadi 30%, haswa katika hali ya hewa baridi.

• Taa ya chini? Hakuna shida. Siku za mawingu, zenye ujinga, au baridi kawaida hupunguza utendaji wa jua. MPPT inaendelea kufuatilia hatua bora, hata wakati mwangaza wa jua unashuka.

• Wiring ya umbali mrefu ilifanya rahisi kupata paneli mbali na betri yako? MPPT hukuruhusu kuendesha voltage ya juu kupitia waya nyembamba, kisha kuibadilisha mwisho wa betri. Kushuka kwa voltage, gharama kidogo.

MPPT = amps zaidi ndani ya betri, hata wakati jua au wiring sio bora.

Maombi ya Teknolojia ya MPPT

MPPT sio tu kwa paneli za jua za paa. Imejengwa ndani ya mifumo ambapo mambo thabiti, yenye ufanisi ya malipo. Hapa ndipo utapata inafanya kazi kwa bidii:

• jua wa gridi ya jua Usanidi wa kwa nyumba, cabins, au majengo ya mbali hayakuunganishwa na gridi ya nguvu. MPPT husaidia kuhifadhi kila tone la nishati ya jua.

• Mabomba ya maji ya jua katika kilimo au umwagiliaji, huweka maji yanayotiririka hata siku za mawingu.

• ya upepo na mseto wa nishati ya Mifumo upepo wa umeme hubadilika. MPPT inabadilika ili kutoa nishati inayoweza kutumika zaidi.

• Mifumo iliyofungwa na Gridi + Batri Wakati jua hulisha nyumba yako na chelezo ya betri, MPPT inaweka usawa sawa.

Mfumo wowote ambao unashughulika na jua, upepo, au kubadilisha hali ya hewa? MPPT ni ya hapo.

Vipengele vya msingi na teknolojia nyuma ya MPPT

MPPT kama DC kwa kibadilishaji cha DC

Katika msingi wake, MPPT ni DC smart kwa kibadilishaji cha DC. Inachukua nishati kutoka kwa jopo lako la jua na kuibadilisha ili kufanana na kile betri yako inahitaji. Kuna aina mbili:

• Buck Converter - hatua voltage chini

• Kuongeza kibadilishaji - hatua za voltage juu

Ikiwa voltage ya jopo lako ni kubwa kuliko betri, hutumia kibadilishaji cha buck . Ikiwa voltage ya jopo ni chini, inabadilika kuwa kibadilishaji cha kuongeza . MPPT inaamua ni njia ipi ya kwenda kulingana na usanidi wa mfumo wako.

MPPT inakagua pato la jopo lako, kisha kuibadilisha tena - kurekebisha voltage na ya sasa - kupata nguvu kubwa ndani ya betri. Ni kama kubadilisha gia kwenye baiskeli. Miguu sawa, umbali zaidi.

Microprocessor na mzunguko wa mzunguko wa juu

MPPT sio vifaa tu - ni smart.inside, microprocessor huendesha algorithms ambayo hutazama kila paneli na betri. Kila milliseconds chache, hubadilisha mambo ili kuweka ufanisi juu.Hada ndio inashughulikia:

• Kupima voltage na sasa isiyo ya kusimama

• Kugundua kiwango bora cha nguvu

• Kutuma amri kurekebisha kibadilishaji

Duru za MPPT pia zinaendesha kwa masafa ya juu sana - wakati mwingine hadi mara 80,000 kwa sekunde. Hiyo inamaanisha:

• Vipengele vidogo, nyepesi

• Ufanisi bora

• Majibu ya haraka ya kubadilisha jua

Lakini kasi kubwa huleta kelele. Kwa hivyo mifumo ya MPPT inahitaji nzuri kukandamiza kelele ili kuzuia kutatanisha na redio au Televisheni karibu. Ni haraka, smart, na nguvu - lakini inahitaji ishara safi kukimbia sawa.

MPPT dhidi ya njia zingine za kufuatilia

Ufuatiliaji wa jopo dhidi ya upeo wa nguvu ya kufuatilia

Ufuatiliaji wote wa jopo na MPPT unakusudia kuongeza pato la jua -lakini wanafanya kwa njia tofauti kabisa.

Ufuatiliaji wa jopo ni nini?

Ufuatiliaji wa jopo inamaanisha paneli za jua huhamia kufuata jua angani. Kuna aina mbili:

• Trackers moja-axis -hoja upande

• Trackers mbili-axis -hoja upande kwa upande na juu/chini

Wao hurekebisha pembe ya paneli ili waweze kupata jua zaidi. Ni mfumo wa mitambo -mengi ya motors, milipuko, na sensorer.

Jopo daima linakabiliwa na jua = mwanga zaidi = nishati zaidi.

Lakini hapa kuna samaki: Nuru zaidi haimaanishi nguvu inayoweza kutumika zaidi. Ndio mahali ambapo MPPT inaingia.

Tofauti kati ya ufuatiliaji wa mwili na MPPT ya elektroniki

Kipengele	Ufuatiliaji wa jopo	MPPT (Ufuatiliaji wa kiwango cha juu cha nguvu)
Jinsi inavyofanya kazi	Kimwili husogeza jopo la jua	Inabadilisha voltage na ya sasa ya elektroniki
Kuongezeka	Mfiduo wa jua	nishati Ufanisi wa ubadilishaji wa
Inategemea hali ya hewa	Ndio	Ndio, lakini hubadilika vizuri
Sehemu za mitambo?	Ndio, motors na gia	Hapana, elektroniki zote
Matengenezo	Juu	Chini
Gharama	Juu mbele na kuendelea	Chini na thabiti

MPPT haina kusonga chochote. Inatazama tu kile jopo linazalisha na mara moja huibadilisha ili kupata nguvu zaidi.

Fikiria MPPT kama ubongo. Ufuatiliaji wa jopo ni kama misuli.

Unaweza kutumia zote pamoja - moja inakamata mwanga zaidi, nyingine hufanya vizuri kuitumia.

Algorithms ya MPPT ilielezea

Algorithms ya kawaida ya MPPT

MPPT inafanya kazi kwa sababu ya math smart inayoendesha nyuma ya pazia. hizi Algorithms husaidia mtawala kupata na kufuatilia kiwango bora cha nguvu.Let kuangalia kwa kawaida.

Perturb na uone (P&O)

Hii ni maarufu sana.

• Inabadilika kidogo (perturbs) voltage.

• Halafu huangalia ikiwa nguvu inakwenda juu au chini.

• Ikiwa nguvu inaongezeka, inaendelea kwenda hivyo.

• Ikiwa sivyo, inabadilisha mwelekeo.

Rahisi kutumia. Lakini inaweza kusababisha nguvu ndogo ya nguvu -inayoitwa oscillations.

Mwenendo wa kuongezeka

Hatua kutoka P&O.

• Inaangalia mabadiliko ya sasa na mabadiliko ya voltage.

• Halafu inatabiri kitakachotokea kabla ya kurekebisha.

Ni haraka na sahihi zaidi wakati wa mabadiliko ya hali ya hewa haraka. Lakini inahitaji nguvu zaidi ya hesabu.

Kufagia kwa sasa

Badala ya hatua ndogo, njia hii hufanya skana kamili.

• Inafagia kupitia safu ya sasa ya jopo.

• Huunda Curve kamili ya IV.

• Inachukua hatua ya max kutoka Curve.

Bora wakati mfumo unaweza kupumzika na kuchambua mara nyingi.

Voltage ya kila wakati (voltage wazi)

Hivi ndivyo inavyofanya kazi:

• Inasimamisha mtiririko mfupi.

• Vipimo Voltage wazi-mzunguko (VOC).

• Kisha huweka pato kwa asilimia maalum ya VOC (mara nyingi 76%).

Rahisi, nafuu, lakini sio sahihi. Nzuri kwa mifumo ya msingi.

Njia ya joto

Hii hutumia hesabu na joto.

• Inasoma joto la jopo.

• Kisha hurekebisha voltage kwa kutumia formula inayojulikana.

Ni haraka na thabiti, lakini inadhani jua linakaa sawa - ambayo sio kweli kila wakati.

Faida na hasara za kila algorithm ya MPPT

Algorithm	Faida	Cons	Bora kwa
Perturb & Obser	Rahisi kutumia, gharama ya chini	Nguvu inaweza kuteleza juu na chini	Mifumo rahisi ya jua
Mwenendo wa kuongezeka	Haraka, nzuri katika kubadilisha hali	Ngumu zaidi, inahitaji processor ya haraka	Hali ya hewa ya mawingu, mizigo isiyo na msimamo
Kufagia kwa sasa	Picha sahihi ya Curve ya Nguvu	Inahitaji pause ili kuchambua, sio nzuri kila wakati	Maabara au seti zilizodhibitiwa vizuri
Voltage ya mara kwa mara	Vifaa vya bei rahisi, rahisi	Ufanisi mdogo, sio sahihi kila wakati	Usanidi wa bajeti, mizigo ya kila wakati
Njia ya joto	Hakuna upotezaji wa nguvu wakati wa kuhisi, thabiti sana	Sio sahihi chini ya kubadilisha jua	Mikoa baridi, taa thabiti

Kila algorithm ina wakati wake. Baadhi ni haraka, zingine ni rahisi, na zingine hucheza vizuri chini ya shinikizo.

Kuchagua mtawala wa malipo ya jua ya MPPT

Sababu za kuzingatia

Kuokota mtawala wa malipo wa MPPT sahihi sio ubashiri. Unahitaji kulinganisha mtawala na usanidi wa mfumo wako. Hapa kuna nini cha kuangalia:

• Voltage ya betri kujua mfumo wako wa betri. Je! Ni 12V, 24V, au 48V? Mdhibiti lazima afanane na hiyo.

• PV Vipimo vya moduli za Angalia jopo lako:

• WP (Watt Peak)

• VMP (voltage kwa nguvu ya max)

• VOC (voltage ya mzunguko wazi)

• ISC (fupi-mzunguko wa sasa) Nambari hizi zinaamua kile mtawala wako anahitaji kushughulikia.

• Usanidi wa Mfumo Je! Paneli zako zimefungwa kwa safu au sambamba?

• Mfululizo = inaongeza voltage

• Sambamba = inaongeza mabadiliko ya sasa ambayo mtawala ataona.

• Umbali kati ya paneli na waya za mtawala zaidi = kushuka zaidi kwa voltage. MPPT hukuruhusu kuendesha voltages za juu ili kupunguza ukubwa wa waya na gharama.

• ya usalama Sababu daima fuata miongozo ya NEC. Kuzidisha malipo yako yanayotarajiwa sasa kwa 1.2 kukaa salama.

Mfano hesabu ya uteuzi

Wacha tutembee moja: Una jopo la jua kama hili:

• WP : 130W

• VMP : 17.4V

• VOC : 22.0v

• ISC : 8.09A

• Betri: Mfumo wa 12V

Hatua ya 1: Mahesabu ya malipo ya sasa ya sasa (CC) = WP / betri voltage = 130W / 12V≈ 10.83a

Hatua ya 2: Tumia sababu ya usalama inahitajika mtawala wa sasa = CC × 1.2≈ 10.83a × 1.2≈ 13choose mtawala wa MPPT anayeunga mkono mifumo 12V na angalau 13A ya malipo ya sasa.

Hatua ya 3: Angalia safu za voltage hakikisha:

• VMP inafaa ndani ya safu ya pembejeo ya MPPT

• VOC × idadi ya paneli katika safu hukaa chini ya voltage ya pembejeo ya max ya mtawala

Ikiwa unafunga paneli mbili mfululizo: VMP (mfumo) = 17.4V × 2 = 34.8VVOC (mfumo) = 22.0V × 2 = 44.0vpick mtawala anayeshughulikia angalau pembejeo ya 45V VOC.

Aina hii ya mechi inahakikisha mtawala anaendesha vizuri na salama.

Kuanzisha na kusanidi mfumo wa MPPT

Vidokezo vya Usanidi Mkuu

Kupata haki ya usanidi ni ufunguo. Watawala wa MPPT ni smart -lakini bado wanahitaji pembejeo sahihi.

Jinsi ya waya moduli za PV kwa voltage bora

• Tumia wiring mfululizo ili kuongeza voltage na kupunguza saizi ya waya.

• Tumia wiring sambamba ili kuongeza sasa -kuwa kweli ikiwa voltage tayari iko juu.

• Angalia kila wakati VMP na VOC. Hakikisha wanakaa ndani ya safu ya pembejeo ya mtawala wako.

Mfano:

• 2 paneli (VMP = 18V kila) katika safu → 36V Mfumo wa pembejeo

• Sambamba → 18V pembejeo, mara mbili amps

Voltage ya juu = utendaji bora juu ya waya mrefu.

Kuelewa curves za IV na uboreshaji wa nguvu

Curves za IV zinaonyesha jinsi jopo la jua linavyofanya chini ya jua.

• Sasa (i) inashuka kama voltage (V) inavyoongezeka, hadi hatua.

• MPPT hupata mahali pazuri - ambapo nguvu (p = v × i) ni max.

Tafuta goti la Curve - ndipo ambapo MPPT inafungia. Inabadilisha kila milliseconds chache kukaa kwenye kilele.

Mipangilio ya timer na udhibiti wa mzigo

Watawala wa kisasa wa MPPT mara nyingi huwa na wakati wa kujengwa:

• Unaweza kuweka wakati ya DC mizigo inawasha au kuzima.

• Nzuri kwa taa za jua, pampu za maji, au vifaa vya wakati uliowekwa.

Vitengo vingine hutoa hadi njia 7 za timer. Vifungo rahisi au skrini hukuruhusu ziipange bila zana za ziada.

Vipengele vya hali ya juu vya watawala wa kisasa wa MPPT

MPPTs za leo hufanya zaidi ya kufuatilia nguvu tu. Pia wanalinda mfumo wako.

Kipengele	Inafanya nini
Ulinzi mkubwa	Ataacha malipo kabla ya betri kuharibiwa
Ulinzi wa kupita kiasi	Huzuia betri kutoka kwa chini sana
Reverse polarity	Hushughulikia miunganisho ya waya mbaya bila sehemu za kukaanga
Fidia ya joto	Inabadilisha voltage ya malipo kama mabadiliko ya joto
Ulinzi wa upasuaji wa umeme	Shields Elektroniki kutoka kwa spikes ghafla

MPPTs nyingi pia ni pamoja na:

• Kuchaji kwa hatua 3 (wingi, kunyonya, kuelea)

• Mashabiki wa baridi ambao huwasha kiotomatiki

• Onyesha skrini kwa takwimu za moja kwa moja na nambari za makosa

Ziada hizi zinaweka mfumo wako salama, wa muda mrefu, na rahisi kusimamia.

Ufanisi wa MPPT na utoshelezaji wa utendaji

Jinsi ufanisi wa MPPT unapimwa

Watawala wa MPPT wanajulikana kwa kuwa na ufanisi. Lakini ni bora vipi?

• Ufanisi wa kinadharia mara nyingi huanzia 93% hadi 97%

• Hiyo inamaanisha karibu nguvu zote kutoka kwa jopo lako hufikia betri

Bado, katika matumizi ya ulimwengu wa kweli, vitu vichache vinaweza kuacha utendaji:

• Joto katika mtawala

• Jua hubadilika ghafla

• Vumbi, umri, au maswala ya wiring

Kwa hivyo ikiwa unatarajia watts 130 kutoka kwa jopo lako, unaweza kuona karibu watts 120-125 baada ya kubadilika. Bado unapata njia zaidi ya mtawala wa kawaida wa malipo angetoa.

Mawazo ya msimu na hali ya hewa

MPPT haina kuangaza tu katika hali ya hewa kamili - ni bora katika hali ngumu.

Kwa nini MPPT inafanya kazi vizuri wakati wa msimu wa baridi

• Paneli za jua hufanya vizuri wakati baridi

• Hewa baridi hupunguza upinzani wa ndani, huongeza voltage

• MPPT hutumia hiyo voltage ya ziada kushinikiza sasa zaidi kwenye betri yako

Katika msimu wa joto, joto hupunguza voltage ya jopo -kwa hivyo watawala wa kawaida hupoteza nguvu. MPPT hubadilisha na kupona zaidi.

Athari za kivuli na kifuniko cha wingu

Mawingu au kivuli huangusha nguvu ya jua haraka. MPPT humenyuka mara moja.

• Inaendelea kufuatilia voltage bora, hata wakati mwanga unaisha

• Tofauti na watawala wakubwa, sio tu kufunga au kufungia

Paneli zilizo chini ya kivuli kidogo zinaweza kuwa na kilele nyingi kwenye Curve ya nguvu. MPPT inatafuta ** Global Max **, sio bonge la karibu tu.

MPPT nzuri inakufanya uwe na nguvu - hata wakati anga hazishirikiana.

Matatizo ya MPPT na maswala ya kawaida

Ishara MPPT yako haifanyi kazi vizuri

Hata mifumo smart huchanganyika wakati mwingine. Ikiwa MPPT yako haifanyi kazi sawa, angalia ishara hizi:

• Betri ambazo hazichaji kikamilifu jopo hufanya kazi, lakini betri yako inakaa chini. MPPT inaweza kuwa haibadilishi nguvu kwa usahihi.

• Mdhibiti sio kufuatilia vizuri unaona pato la nguvu ya kuchangaza. Inaweza kukwama au kutokurekebisha kwa kubadilisha taa.

• Voltage isiyotarajiwa ya matone ya jopo inaonekana nzuri, lakini inashuka ghafla chini ya mzigo. Inaweza kuwa wiring au mzunguko wa mppt.

Tumia multimeter au angalia skrini kwenye mtawala wako. Nambari mbali? Kuna kitu kibaya.

Vidokezo vya matengenezo na optimization

Je! Unataka MPPT yako ikae haraka, baridi, na ufanisi? Fanya hizi mara kwa mara:

• Sasisho za Programu/Firmware Baadhi ya MPPTs zina firmware inayoweza kusasishwa. Watengenezaji hurekebisha mende na kuboresha algorithms ya kufuatilia.

• Safi na kukagua paneli zako uchafu, majani, au theluji? Hizo huzuia jua na kuwachanganya mtawala. Weka paneli wazi.

• Tumia Vyombo vya Ufuatiliaji MPPTs nyingi zinaonyesha takwimu za moja kwa moja -voltage, sasa, nguvu, makosa. Hata unganisha na programu au kompyuta kwa ufuatiliaji bora wa data.

Kazi	Mara kwa mara	Kwa nini ni muhimu
Angalia skrini ya mtawala	Kila wiki	Spot voltage/maswala ya sasa mapema
Safi paneli za jua	Kila mwezi	Kuongeza mkusanyiko wa jua
Sasisha firmware	Wakati inapatikana	Inaweka mantiki ya MPPT sahihi na bora

Utunzaji mdogo huenda mbali katika utendaji wa jua.

Maswali juu ya mppt

Swali: Je! Ni kiwango gani cha nguvu katika paneli za jua?

J: Ni voltage halisi na ya sasa ambapo jopo hutoa nguvu zaidi. MPPT hupata na kufuli kwenye hatua hii.

Swali: Je! MPPT dhidi ya PWM ni bora zaidi?

J: MPPT inaweza kuwa bora zaidi ya 20-30% kuliko PWM, haswa katika hali ya baridi, mawingu, au hali ya chini.

Swali: Je! MPPT inaweza kutumiwa na turbines za upepo?

J: Ndio, MPPT inafanya kazi vizuri na mifumo ya upepo na mseto ili kuongeza uhamishaji wa nguvu katika hali tofauti.

Swali: Je! MPPT inafanya kazi usiku?

J: Hapana, MPPT inahitaji jua kufanya kazi. Usiku, hakuna pembejeo ya jua ya kufuatilia.

Swali: Ni nini kinatokea ikiwa MPPT imepitishwa au imewekwa chini?

J: Watawala wa kupindukia hugharimu zaidi lakini bado hufanya kazi. Wale walio chini wanaweza kuzidi au kushindwa kushughulikia nguvu kamili ya jopo.

Hitimisho

MPPT husaidia mfumo wako wa jua kupata nguvu zaidi, hata katika hali mbaya ya hewa. Inakuza ufanisi hadi 30%. Unahitaji MPPT kwa mifumo ya gridi ya taifa, waya mrefu, au siku baridi na mawingu. Ni smart na inafaa. Chagua mtawala anayefaa betri yako na paneli. Weka safi, usasishwe, na uangalie onyesho lake. MPPT sio teknolojia tu - ni ubongo wa mfumo wako wa jua.