کنترل کننده شارژ خورشیدی MPPT

- Nov 06, 2018-

این کنترل کننده خورشیدی PV شارژ جزء کلیدی در سیستم های خورشیدی برق خورشیدی یا مستقل است.

 

با توجه به ویژگی های غیر خطی آرایه خورشیدی، حداکثر نقطه خروجی انرژی (حداکثر نقطه قدرت) بر روی منحنی آن وجود دارد. کنترل کننده های سنتی با تکنولوژی شارژ سوئیچ و تکنولوژی شارژ PWM نمی توانند باتری را در نقطه حداکثر قدرت شارژ کنند، بنابراین حداکثر انرژی موجود در آرایه PV را نمی توان برداشت، اما کنترل کننده شارژ خورشیدی با حداکثر ردیابی نقطه قدرت (MPPT) فناوری می تواند در نقطه قفل شود تا حداکثر انرژی را دریافت کند و آن را به باتری تحویل دهد.

 

الگوریتم MPPT به طور مداوم امتیازهای عملیاتی را مقایسه کرده و آنها را تنظیم می کند تا تلاش کنند تا حداکثر نقطه قدرت آرایه را تعیین کنند. روند ردیابی توسط یک ریز پردازنده به طور خودکار پردازش می شود و به توجه کاربر نیاز ندارد.

 

Off grid solar system Charge controller


تکنولوژی MPPT

 

تکنولوژی MPPT (حداکثر ردیابی نقطه قدرت) تکنولوژی تبدیل DC به DC بهینه سازی مسابقات بین آرایه خورشیدی (پانل های PV) و بانک باتری یا شبکه برق را بهبود می بخشد. برای قرار دادن آن به روش دیگری، آنها یک ولتاژ دیجیتالی بالاتر از پانل های خورشیدی را به ولتاژ پایین تر مورد نیاز برای شارژ باتری تبدیل می کنند.

 

MPPT of solar array

 

میکروپروسسور ساخت MPPT کنترل کننده شارژ خورشیدی را قادر می سازد تا راندمان تبدیل انرژی را تا 30٪ نسبت به کنترل شارژ PWM افزایش دهد. نصب آسان با قابلیت ارتباط موازی راه حل مناسب برای خانه ها و همچنین هر برنامه کاربردی بزرگ سیستم خورشیدی را ایجاد می کند.

 

Power gain by using MPPT solar charge controller

 

شکل بالا منحنی نقطه قدرت حداکثر است، منطقه سایه دار طیف وسیعی از کنترل کننده شارژ سنتی خورشیدی (حالت شارژ PWM) را شارژ می کند، بدیهی است که می تواند تشخیص دهد که

ردیاب نقطه قدرت یک فرکانس DC به DC مبدل DC است که ورودی DC از پانل های خورشیدی را دریافت می کند، سپس DC را به AC فرکانس بالا تبدیل می کند و دوباره AC را به یک ولتاژ دیجیتال مختلف و یک جریان تبدیل می کند تا با دقت مطابقت داشته باشد باتری ها و پانل ها. به طور کلی MPPT ها در فرکانس بین 20 تا 80 کیلو هرتز (دامنه فرکانس صوتی بسیار بالا) عمل می کنند. از این رو، برای طراحی این مدارهای فرکانس بالا، ترانسفورماتورها و اجزای کوچک با کارایی بسیار بالا می توانند استفاده شوند.

 

ویژگی های کلیدی کنترل کننده شارژ خورشیدی MPPT

 

کنترل کننده شارژ خورشیدی MPPT برای اصلاح و تشخیص تغییرات در ویژگی های ولتاژ فعلی پنل خورشیدی و همانطور که در شکل فوق نشان داده شده است استفاده می شود.

برای هر سیستم انرژی خورشیدی لازم است که حداکثر قدرت از ماژول PV را بیرون بیاورد، زیرا که ماژول PV برای کار با ولتاژ نزدیک به نقطه حداکثر قدرت برای برداشتن حداکثر قدرت در دسترس است.

با استفاده از کنترل کننده شارژ خورشیدی MPPT می توان از پنل خورشیدی با خروجی ولتاژ بیشتر از ولتاژ کار باتری سیستم استفاده کرد.

پیچیدگی سیستم را می توان با استفاده از کنترل کننده شارژ خورشیدی MPPT به دلیل کارایی بالا کاهش می دهد.

این می تواند برای استفاده با منابع انرژی چندگانه مانند توربین های آب یا توربین های با قدرت باد و غیره اعمال شود. قدرت خروجی پانل خورشیدی به طور مستقیم برای کنترل مبدل DC-DC استفاده می شود.

 

کجا از یک کنترل کننده شارژ خورشیدی MPPT استفاده کنید


در حال حاضر کنترل کننده خورشیدی دارای MPPT و PWM است. با توجه به داده های نرم افزار، راندمان تبدیل کنترل کننده PWM به طور معمول کمتر از 70٪، بازده تبدیل تبدیل MPPT حدود 95-97٪ است. كنترل كننده خورشيدي MPPT گران تر از كنترل كننده خورشيدي PWN است، اما قيمت ماژول خورشيد گران تر است. با استفاده از کنترل کننده MPPT، می توانید خورشیدی را کاهش دهید، صرفه جویی در هزینه کل سیستم


MPPT در این شرایط موثر هستند:


زمستان، روزهای ابری یا تاریک و یا ناحیه سایهدار - زمانی که نیاز به برق بیشتر مورد نیاز است.

آب و هوای سرد به احتمال زیاد در زمستان - زمانی که ساعت خورشید کم است و شما نیاز به قدرت برای شارژ باتری بیشتر است.


شارژ باتری کم - باتری شارژ پایین تر در باتری خود، جریان MPPT در آنها قرار می گیرد - زمان دیگری که بیشترین انرژی اضافی مورد نیاز است.


سیم طولانی اجرا می شود - اگر پانل ها به 100 فوت برسد، افت ولتاژ و از دست دادن قدرت می تواند قابل توجه باشد، مگر اینکه از سیم بسیار بزرگ استفاده کنید. اما اگر پانل های مودار را به طور سریال به ولتاژ بالاتر وصل می کنید، از دست دادن قدرت بسیار کمتر است و کنترل کننده این ولتاژ بالا را به ولتاژ مناسب برای باتری تبدیل می کند.