Kort introduksjon av MPPT Solar Controller

- May 08, 2018-


En kort introduksjon til MPPT


Det fullstendige navnet på MPPT-kontrolleren , "Maximum Power Point Tracking" solenergi kontrolleren, er et oppgraderingsprodukt fra den tradisjonelle solenergi-laderen og utslippskontrollen.


MPPT-kontrolleren kan registrere generasjonsspenningen til solpanelet i sanntid og spore maksimal spenning og nåværende verdi (VI), slik at systemet kan lade batteriet med maksimal effekt. Det er hjernen til fotovoltaisk system for å koordinere solcellepaneler, batterier og laster i solcellepanelanlegg.


Strømspenningskarakteristikk


Det er et komplekst forhold mellom den maksimale effekten av solceller og miljøet. Formfaktoren er definert som den maksimale effekten av en solcelle, delt med forholdet mellom den åpne kretsspenningen Voc og kortslutningsstrømmen Isc-produktet. I beregningen brukes formfaktoren ofte til å estimere maksimal effekt P = FF * Voc * Isc som fotovoltaiske celler kan generere under visse forhold. I de fleste applikasjoner har FF, Voc og Isc vært i stand til å simulere de elektriske egenskapene til fotovoltaiske celler under generelle forhold.


Den nåværende spenningskurven til en fotovoltaisk celle har en linje som går gjennom vendepunktet til hver seksjon, vendepunktet, det vil si det maksimale effektpunktet.


Under visse driftsforhold vil batteriet ha et arbeidspunkt, og dets nåværende (I) og spenningsprodukt (V) vil være maksimalt. Denne verdien tilsvarer en bestemt motstand, som er lik V / I i henhold til Ohms lov. Og kraften kan beregnes med P = V * I. I kurveområdet til hovedapplikasjonen, er fotovoltaiske celler omtrentlig den aktuelle kilden. Imidlertid er det i eksponentiell funksjon mellom spenningen og strømmen innenfor det maksimale effektpunktet for fotovoltaiske celler. I henhold til grunnkretsen og kalkulerteorien, hvis hellingen dI / dV (differensialkvantiteten) av IV-kurven er lik I / V-forholdet, er symbolet motsatt, dP / dV = 0, og utgangseffekten er maksimum. Denne plasseringen er vendepunktet for det maksimale effektpunktet (MPP), som tilsvarer kurven.


Hvis lastimpedansen R = V / I av solcellen er lik gjensidig av ovennevnte verdi, kan maksimal effekt utgis fra solcellen på dette tidspunktet. Noen ganger kalles denne verdien den "karakteristiske impedansen" til en solcelle, som er en dynamisk mengde, som er relatert til solskinnets grad, temperatur og solcellens levetid. Hvis motstanden er mindre enn eller høyere enn denne verdien, vil den ekstraherte effekten være mindre enn maksimal effekt, så solcellen fungerer ikke i de mest ideelle og mest effektive forhold. Maksimal effektpunktsporing vil bruke flere forskjellige kontrollmotstander eller logikk for å finne det maksimale effektpunktet, slik at omformeren kan trekke ut maksimal effekt fra solcellen.


Prinsippet om MPPT


For å lade batteriet må utgangsspenningen til solcellepanelet være høyere enn batteriets nåværende spenning. Hvis spenningen til solcellepanelet er lavere enn batterispenningen, vil utgangsstrømmen være nær 0. Så, for å være trygg er toppspenningen til solpanelet (Vpp) ca 17V når solpanelet er laget ut av fabrikken, som er satt av standarden når omgivelsestemperaturen er 25 C. Når været er veldig varmt, vil toppspenningen til solpanelet falle til ca 15V, men i kaldt vær, vil toppspenningen til solvarmen energi kan nå Vpp på 18V, Vpp.


La oss nå gå tilbake for å sammenligne forskjellen mellom MPPT solenergi kontrolleren og den tradisjonelle solenergi kontrolleren. Den tradisjonelle regulatoren for solenergi og utladning er litt som en manuell girkasse. Når motorhastigheten er høyere, kan hastigheten påvirkes dersom girkassen på girkassen ikke øker tilsvarende. Men for MPPT solenergi kontrolleren, er ladeparametrene innstilt før fabrikken er satt opp. Det vil si at MPPT-kontrolleren sporer maksimal effektpunkt i solpanelet for å maksimere effektiviteten til solpanelet. Jo høyere spenningen, desto mer effekt kan genereres ved maksimal effektsporing, og forbedrer dermed ladingseffektiviteten. I teorien vil solvarmesystemet ved hjelp av MPPT-kontrolleren være 50% høyere enn den tradisjonelle effektiviteten, men i henhold til våre faktiske tester kan den endelige effektiviteten også økes med 20% -30% på grunn av miljøpåvirkning og energitap.


På denne måten vil MPPT solenergiladnings- og utladningsregulatoren til slutt erstatte den tradisjonelle solenergikontrollen.


Funksjonen til MPPT


Hovedfunksjonen til MPPT-kontrolleren er å oppdage likestrømspenningen og utgangsstrømmen til hovedkretsen, beregne utgangseffekten til soloppstillingen og spore maksimal effektpunkt. Forstyrrelsesmotstanden R og MOSFET er koblet sammen, og gjennomsnittsstrømmen som går gjennom motstanden, endres ved å endre arbeidsforholdet til MOSFET, slik at strømforstyrrelsen genereres. Samtidig vil utgangsstrømmen og spenningen til den fotovoltaiske cellen også endres. Ved å måle endringen av utgangseffekt og spenning av fotovoltaic cellen før og etter forstyrrelsen, bestemmes forstyrrelsesretningen til neste syklus. Når forstyrrelsesretningen er riktig, øker utgangseffekten til solenergiplaten, den neste perioden fortsetter å forstyrre i samme retning, og omvendt forstyrres den negative retningen. På denne måten gjentas forstyrrelser og observasjoner for å gjøre produksjonen av solcellepaneler til det maksimale effektpunktet.