Bộ điều Khiển Sạc Năng Lượng Mặt Trời: PWM So Với MPPT

Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời: PWM so với MPPT

Có hai phương pháp nạp bộ điều khiển năng lượng mặt trời từ bảng năng lượng mặt trời: PWM và MPPT . Những công nghệ này chủ yếu được sử dụng trong ngành công nghiệp năng lượng mặt trời ngoài lưới và cả hai đều là lựa chọn tốt khi tính pin của bạn một cách hiệu quả. Khi khác PWM và MPPT, cuộc thảo luận sẽ không được về cái nào là tốt hơn so với khác. Những gì cần được xác định khi lựa chọn giữa PWM và MPPT là loại mà sẽ làm việc tốt nhất trong việc thiết kế hệ thống của bạn.

Để hiểu được sự khác biệt giữa hai cái này, chúng ta hãy nhìn vào đường cong điện bình thường của bảng PV (hình 1). Điều này rất quan trọng vì nó cho thấy công suất phát điện dự kiến ​​dựa trên điện áp kết hợp và dòng điện tạo ra bởi bảng PV . Tỷ lệ lý tưởng của điện áp vào điện áp để tạo ra công suất lớn nhất là Maximum Power Point, còn được gọi là MPPT. Điều này thay đổi tùy thuộc vào điều kiện chiếu xạ trong ngày.

Bộ điều khiển PWM Charge

PWM là viết tắt của Pulse-Width Modulation . Điều này phát huy tác dụng khi ngân hàng pin đầy. Khi sạc, bộ điều khiển sạc bằng năng lượng mặt trời cho phép dòng điện càng nhiều càng tốt vì bảng PV có thể tạo ra để đạt được điện áp mục tiêu cho giai đoạn sạc của bộ điều khiển. Khi pin đạt đến điện áp đích, bộ điều khiển sẽ chuyển đổi giữa các ngân hàng pin với mảng panel. Các ngân hàng pin sẽ được ngắt kết nối, điều chỉnh điện áp pin và làm cho nó liên tục. Phương pháp chuyển đổi nhanh này được gọi là PWM, và điều này là gì nó đảm bảo rằng ngân hàng pin của bạn bị tính phí trong khi ngăn chặn quá trình sạc quá mức .

Bộ điều khiển PWM thường hoạt động hơi cao hơn điểm công suất lớn nhất. Hình 3 cho thấy phạm vi hoạt động của bộ điều khiển PWM.

Bộ điều khiển điện áp MPPT

MPPT hoặc Power Point Tracking cung cấp một kết nối gián tiếp giữa ngân hàng pin và bảng PV. Kết nối gián tiếp này bao gồm một bộ chuyển đổi điện áp DC / DC mà mất điện áp PV và biến nó thành dòng điện bổ sung ở điện áp thấp mà không nhất thiết phải mất điện.

Bộ điều khiển MPPT có thể điều khiển được điều này nhờ một thuật toán thích ứng theo sau MPPT của mảng PV, điều này sẽ điều chỉnh điện áp đầu vào để duy trì mức công suất hiệu quả nhất cho hệ thống tại chỗ.

Chọn bộ điều khiển phù hợp

Khi chọn bộ điều khiển thích hợp cho bạn, bạn cần xem xét một số yếu tố. Chúng bao gồm điều kiện trang trại, kích thước mảng và tải trọng, các thành phần của hệ thống và chi phí của hệ thống năng lượng mặt trời của bạn.

Đối với điều kiện mát hơn, bộ điều khiển MPPT sẽ là sự lựa chọn thông minh hơn cho bạn. Điều này là do khi nhiệt độ hoạt động của module mặt trời giảm, Vmp tăng lên. Với bộ điều khiển MPPT, bạn có thể chụp được điện áp cực đại của mô đun năng lượng mặt trời để sạc pin của bạn. Điều này làm cho bộ điều khiển MPPT 20-25% hiệu quả hơn bộ điều khiển PWM trong điều kiện mát hơn.

Các bộ điều khiển PWM, mặt khác, sẽ không thể nắm bắt điện áp quá mức như là pin phí ở cùng một điện áp như công nghệ điều chế độ rộng xung. Tuy nhiên, khi các tấm này được đặt vào những nơi có nhiệt độ ấm hơn, Vmp của họ sẽ giảm, và điểm điện cao điểm sẽ hoạt động ở một điện áp gần với pin 12V. Do không có điện áp dư thừa được chuyển giao trong trường hợp này, tiện ích của MPPT sẽ trở nên không cần thiết. Điều này vô hiệu hóa lợi thế mà MPPT đã qua PWM.

Tỷ lệ tải trọng

Nếu mảng năng lượng mặt trời là lớn hơn so với điện năng rút ra từ pin do tải, pin sẽ nhiều khả năng ở gần một giai đoạn sạc đầy. Trong trường hợp này, một bộ điều khiển PWM sẽ có thể duy trì hiệu quả hệ thống mà không có thêm chi phí của bộ điều khiển MPPT.

Kích thước Hệ thống

Bộ điều khiển PWM phù hợp hơn với các hệ thống điện năng thấp do ba lý do. Thứ nhất, bộ điều khiển PWM hoạt động với hiệu suất thu hoạch liên tục bất kể kích thước của mảng. Thứ hai, bộ điều khiển MPPT ít hiệu quả hơn trong các ứng dụng công suất thấp. Cuối cùng, PWM ít tốn kém hơn bộ điều khiển MPPT, làm cho nó trở thành sự lựa chọn kinh tế hơn cho khách hàng.

Loại mô-đun năng lượng mặt trời

Môđun năng lượng mặt trời ngoài lưới độc lập thường là 36 ô-mô-đun tương thích với cả hai công nghệ PWM và MPPT. Các mô đun năng lượng mặt trời khác có lưới ngày nay không phải là mô-đun 36 ô, làm cho nó không tương thích với các hệ thống điện ngoài lưới. Một ví dụ của điều này sẽ là một bảng 60-cell 250W. Đây là quá thấp đối với việc sạc pin 24 Vold và quá cao đối với pin 12V. Với công nghệ MPPT, bạn có thể theo dõi MPPT của những mô đun lưới không đắt tiền này khi sạc pin. Bộ điều khiển PWM không có chức năng này.

Giá cả

Bộ điều khiển MPPT có chi phí cao hơn bộ điều khiển PWM. Tuy nhiên, lợi ích khi sử dụng MPPT là thực tế là nó hiệu quả hơn trong điều kiện cụ thể . Nếu bạn muốn mua một MPPT, tốt hơn hết là nên kiểm tra trước nếu chức năng đặc biệt của MPPT có thể được áp dụng tại các điều kiện trang web nhất định. Nếu bạn phát hiện ra rằng có các chức năng của MPPT không áp dụng được trong trang web bạn chọn, thì bạn sẽ lựa chọn bộ điều khiển PWM tiết kiệm hơn.

Tóm lại, trước khi chọn bộ điều khiển cho bạn, tốt hơn là kiểm tra trang web, điều kiện của nó, các chức năng bạn cần và ngân sách cho công nghệ . Để giúp bạn lựa chọn bộ điều khiển sạc dễ dàng hơn, đây là tóm tắt so sánh giữa bộ điều khiển sạc PWM và bộ điều khiển sạc MPPT. Hãy chắc chắn để đi vào xem xét các yếu tố trình bày ở trên trước khi mua bộ điều khiển phí của bạn!