Ako špecializovaný dodávateľ MPPT sa často pýtam, ako technológia maximálneho sledovania Power Point (MPPT) v skutočnosti sleduje maximálny bod napájania. V tomto blogu sa ponorím do technických detailov, vysvetlím význam MPPT a podelím sa o niektoré poznatky z našich skúseností v tejto oblasti.
Pochopenie základov slnečnej energie a potreby MPPT
Solárne panely sú fantastickým zdrojom obnoviteľnej energie, ale ich výkon nie je konštantný. Závisí to od rôznych faktorov, ako je intenzita slnečného žiarenia, teplota a zatienenie. Vzťah medzi napätím a prúdom solárneho panela tvorí krivku, známu ako krivka IV. Na tejto krivke je špecifický bod, kde produkt napätia a prúdu (ktorý je výkon) dosahuje svoju maximálnu hodnotu. Tento bod sa nazýva maximálny výkonový bod (MPP).
Výzvou je, že MPP nie je stanovený; Neustále sa mení, keď sa menia podmienky prostredia. Bez technológie MPPT by solárne panely často fungovali v bode ďaleko od MPP, čo by malo za následok významné straty energie. To je miesto, kde MPPT prichádza. MPPT je technológia, ktorá neustále upravuje prevádzkový bod solárneho panela, aby sa zabezpečilo, že vždy pracuje v MPP alebo veľmi blízko k MPP, čím maximalizuje výstup výkonu.
Ako MPPT sleduje maximálny výkon napájania
Existuje niekoľko metód, ktoré algoritmy MPPT používajú na sledovanie MPP. Preskúmajme niektoré z najbežnejších:
Rušiť a pozorovať (P&O) metódu
Metóda Perturbs and Sledovanie je jedným z najjednoduchších a najčastejšie používaných algoritmov MPPT. Základnou myšlienkou tejto metódy je pravidelné narušenie (zmena) prevádzkového napätia solárneho panela o malé množstvo a potom pozorovanie zmeny výstupu výkonu. Ak sa výkon po narušení zvýši, prevádzkové napätie je ďalej upravené rovnakým smerom. Ak sa výkon zníži, prevádzkové napätie je nastavené v opačnom smere.
Tu je podrobné vysvetlenie, ako funguje metóda P&O:
- Inicializácia: Ovládač MPPT spustí nastavením počiatočného prevádzkového napätia pre solárny panel.
- Porucha: Ovládač mierne zvyšuje alebo znižuje prevádzkové napätie.
- Pozorovanie: Ovládač meria výkon výstupu solárneho panela pri novom prevádzkovom napätí.
- Porovnanie: Ovládač porovnáva nový výstup výkonu s predchádzajúcim.
- Rozhodnutie: Ak je nový výstup výkonu väčší ako predchádzajúci, ovládač naďalej upravuje prevádzkové napätie rovnakým smerom. Ak je nový výkonový výstup menší ako predchádzajúci, ovládač nastavuje prevádzkové napätie v opačnom smere.
- Opakovať: Kroky 2 - 5 sa opakovane opakujú, aby sledovali MPP, keď sa menia podmienky prostredia.
Metóda P&O je relatívne jednoduchá na implementáciu, ale má určité obmedzenia. Napríklad môže kmitať okolo MPP, najmä za rýchlo sa meniacich podmienok prostredia, čo môže viesť k určitým stratám energie.
Metóda prírastkovej vodivosti (IC)
Metóda prírastkovej vodivosti je ďalším populárnym algoritmom MPPT. Táto metóda je založená na skutočnosti, že pri MPP sa inkrementálna vodivosť (zmena prúdu vydelená zmenou napätia) solárneho panela rovná záporu okamžitej vodivosti (prúd vydelený napätím).
Takto funguje metóda IC:
- Meranie: Ovládač MPPT nepretržite meria napätie a prúd solárneho panela.
- Výpočet: Radič vypočíta inkrementálnu vodivosť a okamžitú vodivosť.
- Porovnanie: Radič porovnáva prírastkovú vodivosť s negatívom okamžitej vodivosti.
- Rozhodnutie: Ak je inkrementálna vodivosť väčšia ako záporná okamžitá vodivosť, zvyšuje sa prevádzkové napätie. Ak je prírastková vodivosť menšia ako záporná okamžitá vodivosť, prevádzkové napätie sa zníži. Ak sa inkrementálna vodivosť rovná záporu okamžitej vodivosti, solárny panel pracuje na MPP a prevádzkové napätie zostáva nezmenené.
- Opakovať: Kroky 1 - 4 sa opakovane opakujú na sledovanie MPP.
Metóda IC je presnejšia ako metóda P&O, najmä za rýchlo sa meniacich podmienok prostredia. Implementácia je však tiež zložitejšia.
Metóda frakčného otvoreného obvodu (FOCV)
Frakčná metóda napätia s otvoreným obvodom je jednoduchší algoritmus MPPT, ktorý je založený na skutočnosti, že napätie MPP solárneho panela je približne pevná frakcia (zvyčajne okolo 0,7-0,8) napätia s otvoreným obvodom.
Takto funguje metóda FOCV:
- Meranie: Radič MPPT meria napätie s otvoreným obvodom solárneho panela.
- Výpočet: Ovládač vypočíta napätie MPP vynásobením napätia s otvoreným obvodom pevnou frakciou.
- Ovládanie: Ovládač nastavuje prevádzkové napätie solárneho panela na vypočítané napätie MPP.
- Opakovať: Kroky 1 - 3 sa pravidelne opakujú na sledovanie MPP ako zmeny napätia s otvoreným obvodom s podmienkami prostredia.
Metóda FOCV je veľmi jednoduchá na implementáciu, ale je menej presná ako metódy P&O a IC, najmä v podmienkach čiastočného tieňa.
Význam MPPT v solárnych systémoch
Technológia MPPT hrá rozhodujúcu úlohu v systémoch solárnej energie. Sledovaním MPP môžu regulátory MPPT významne zvýšiť výkon solárnych panelov, najmä za neideálnych podmienok prostredia. To znamená, že solárne napájacie systémy s regulátormi MPPT môžu generovať viac elektriny, čo môže viesť k vyšším úsporám energie a kratšiemu obdobiu návratnosti.
Okrem zvýšenia výstupu výkonu môžu radiče MPPT tiež zlepšiť spoľahlivosť a efektívnosť systémov solárnej energie. Prevádzkovaním solárnych panelov v MPP môžu regulátory MPPT znížiť napätie na paneloch, ktoré môžu predĺžiť ich životnosť. Môžu tiež znížiť straty energie v systéme, čo môže zlepšiť celkovú účinnosť.
Naše skúsenosti ako dodávateľ MPPT
Ako dodávateľ MPPT máme rozsiahle skúsenosti s vývojom a výrobou vysokokvalitných regulátorov MPPT. Naše radiče MPPT sú navrhnuté tak, aby používali pokročilé algoritmy na presné sledovanie MPP, dokonca aj za rýchlo sa meniacich podmienok prostredia. Ponúkame tiež celý rad funkcií, ako napríkladFunkcia odstraňovania pieskuaÚplné oneskorenie hladiny vody, zvýšiť výkon a spoľahlivosť našich výrobkov.
Chápeme, že každý systém solárnej energie je jedinečný a úzko spolupracujeme s našimi zákazníkmi pri poskytovaní prispôsobených riešení, ktoré vyhovujú ich špecifickým potrebám. Či už ste malý zákazník z rezidencie alebo veľký komerčný projekt, máme odborné znalosti a produkty, ktoré vám pomôžu maximalizovať výkon vašich solárnych panelov.
Kontaktujte nás pre obstarávanie a vyjednávanie
Ak máte záujem o nákup radičov MPPT pre váš systém solárnej energie, bolo by sme radi, že by sme sa od vás dozvedeli. Náš tím expertov je pripravený pomôcť vám s akýmikoľvek otázkami, ktoré môžete mať, a poskytnúť vám podrobnú ponuku. Kontaktujte nás ešte dnes a začnite proces obstarávania a vyjednávania a pomôžeme vám posunúť váš systém solárnej energie na ďalšiu úroveň.
Odkazy
- „Solárne fotovoltaické systémy: návrh a inštalácia“ od Craiga Cheliusa
- „Základy procesov obnoviteľnej energie“ od Antonia Luiz de Castro
- „Fotovoltaické systémové inžinierstvo“ Subhendu M. Mukherjee