Jako dedykowany dostawca MPPT często pytam o to, jak technologia śledzenia maksymalnego punktu mocy (MPPT) faktycznie śledzi maksymalny punkt mocy. Na tym blogu zagłębię się w szczegóły techniczne, wyjaśniam znaczenie MPPT i podzielę się pewnymi spostrzeżeniami z naszych doświadczeń w tej dziedzinie.
Zrozumienie podstaw energii słonecznej i potrzeby MPPT
Panele słoneczne są fantastycznym źródłem energii odnawialnej, ale ich moc wyjściowa nie jest stała. Zależy to od różnych czynników, takich jak intensywność światła słonecznego, temperatura i cieniowanie. Zależność między napięciem a prądem panelu słonecznego tworzy krzywą, znaną jako krzywa IV. Na tej krzywej istnieje określony punkt, w którym iloczyn napięcia i prądu (który jest moc), osiąga maksymalną wartość. Ten punkt nazywa się maksymalnym punktem mocy (MPP).
Wyzwanie polega na tym, że MPP nie jest ustalony; Zmienia się stale wraz ze zmianami warunków środowiskowych. Bez technologii MPPT panele słoneczne często działały w punkcie daleko od MPP, co spowodowało znaczne straty mocy. Właśnie tam pojawia się MPPT. MPPT jest technologią, która stale dostosowuje punkt roboczy panelu słonecznego, aby upewnić się, że zawsze działa w MPP lub bardzo blisko MPP, maksymalizując moc wyjściową.
Jak MPPT śledzi maksymalny punkt mocy
Istnieje kilka metod, których algorytmy MPPT stosują do śledzenia MPP. Przeglądajmy niektóre z najczęstszych:
Metoda zaburzeń i obserwacji (P&O)
Metoda zaburzeń i obserwacji jest jednym z najprostszych i najczęściej używanych algorytmów MPPT. Podstawową ideą tej metody jest okresowe zakłócenie (zmiana) napięcia roboczego panelu słonecznego o niewielką ilość, a następnie obserwowanie zmiany mocy wyjściowej. Jeśli moc wzrośnie po zaburzeniu, napięcie robocze jest dalej regulowane w tym samym kierunku. Jeśli moc maleje, napięcie robocze jest dostosowane w przeciwnym kierunku.
Oto krok po kroku wyjaśnienie, jak działa metoda P&O:
- Inicjalizacja: Kontroler MPPT rozpoczyna się od ustawienia początkowego napięcia roboczego dla panelu słonecznego.
- Perturbacja: Kontroler nieznacznie zwiększa lub zmniejsza napięcie robocze.
- Obserwacja: Kontroler mierzy moc wyjściową panelu słonecznego na nowym napięciu roboczym.
- Porównanie: Kontroler porównuje nową moc wyjściową z poprzednim.
- Decyzja: Jeśli nowa moc wyjściowa jest większa niż poprzednia, kontroler nadal dostosowuje napięcie robocze w tym samym kierunku. Jeśli nowa moc wyjściowa jest mniejsza niż poprzednia, kontroler dostosowuje napięcie robocze w przeciwnym kierunku.
- Powtarzać: Kroki 2–5 powtarzane są w sposób ciągły, aby śledzić MPP w miarę zmiany warunków środowiskowych.
Metoda P&O jest stosunkowo prosta do wdrożenia, ale ma pewne ograniczenia. Na przykład może oscylować wokół MPP, szczególnie w szybko zmieniających się warunkach środowiskowych, co może spowodować pewne straty mocy.
Metoda przyrostowego przewodnictwa (IC)
Przyrostowa metoda przewodnictwa jest kolejnym popularnym algorytmem MPPT. Metoda ta opiera się na fakcie, że przy MPP przewodnictwo przyrostowe (zmiana prądu podzielona przez zmianę napięcia) panelu słonecznego jest równa ujemnej przewodności natychmiastowej (prąd podzielony przez napięcie).
Oto jak działa metoda IC:
- Pomiar: Kontroler MPPT w sposób ciągły mierzy napięcie i prąd panelu słonecznego.
- Obliczenie: Kontroler oblicza przewodność przyrostową i chwilową przewodnictwo.
- Porównanie: Kontroler porównuje przewodność przyrostową z ujemną przewodnictwem chwilowego.
- Decyzja: Jeżeli przewodnictwo przyrostowe jest większe niż ujemne chwilowe przewodnictwo, napięcie robocze jest zwiększone. Jeżeli przewodnictwo przyrostowe jest mniejsze niż ujemna chwilowa przewodnictwo, napięcie robocze jest zmniejszone. Jeżeli przewodnictwo przyrostowe jest równe ujemnej przewodności natychmiastowej, panel słoneczny działa w MPP, a napięcie robocze pozostaje niezmienione.
- Powtarzać: Kroki 1–4 powtarzane są w sposób ciągły, aby śledzić MPP.
Metoda IC jest dokładniejsza niż metoda P&O, szczególnie w szybko zmieniających się warunkach środowiskowych. Jednak wdrożenie jest również bardziej złożone.
Metoda frakcyjnego napięcia otwartego obwodu (FOCV)
Frakcjonalna metoda napięcia otwartego obwodu jest prostszym algorytmem MPPT, który opiera się na fakcie, że napięcie MPP panelu słonecznego jest w przybliżeniu stałą frakcję (zwykle około 0,7-0,8) napięcia otwartego obwodu.
Oto jak działa metoda FOCV:
- Pomiar: Kontroler MPPT mierzy napięcie otwartego obwodu panelu słonecznego.
- Obliczenie: Kontroler oblicza napięcie MPP poprzez pomnożenie napięcia otwartego obwodu przez stałą frakcję.
- Kontrola: Kontroler dostosowuje napięcie robocze panelu słonecznego do obliczonego napięcia MPP.
- Powtarzać: Kroki 1–3 są okresowo powtarzane, aby śledzić MPP, gdy zmienia się napięcie obwodu otwartego w warunkach środowiskowych.
Metoda FOCV jest bardzo prosta do wdrożenia, ale jest mniej dokładna niż metody P&O i IC, szczególnie w częściowych warunkach cieniowania.
Znaczenie MPPT w systemach energii słonecznej
Technologia MPPT odgrywa kluczową rolę w systemach energii słonecznej. Śledząc MPP, kontrolery MPPT mogą znacznie zwiększyć moc wyjściową paneli słonecznych, szczególnie w warunkach środowiskowych nieidealnych. Oznacza to, że systemy energii słonecznej z kontrolerami MPPT mogą generować więcej energii elektrycznej, co może prowadzić do wyższych oszczędności energii i krótszego okresu zwrotu.
Oprócz zwiększenia mocy wyjściowej kontrolery MPPT mogą również poprawić niezawodność i wydajność systemów energii słonecznej. Prowadząc panele słoneczne w MPP, kontrolery MPPT mogą zmniejszyć obciążenie paneli, które mogą przedłużyć ich żywotność. Mogą również zmniejszyć straty mocy w systemie, co może poprawić ogólną wydajność.
Nasze doświadczenie jako dostawcy MPPT
Jako dostawca MPPT mamy duże doświadczenie w opracowywaniu i produkcji wysokiej jakości kontrolerów MPPT. Nasze kontrolery MPPT są zaprojektowane do wykorzystania zaawansowanych algorytmów do dokładnego śledzenia MPP, nawet w szybko zmieniających się warunkach środowiskowych. Oferujemy również szereg funkcji, takich jakFunkcja usuwania piaskuIPełne opóźnienie poziomu wody, aby zwiększyć wydajność i niezawodność naszych produktów.
Rozumiemy, że każdy system energii słonecznej jest wyjątkowy i ściśle współpracujemy z naszymi klientami, aby zapewnić niestandardowe rozwiązania, które spełniają ich konkretne potrzeby. Niezależnie od tego, czy jesteś małym klientem mieszkalnym, czy dużym projektem komercyjnym, mamy wiedzę specjalistyczną i produkty, które pomogą zmaksymalizować moc paneli słonecznych.
Skontaktuj się z nami w celu zamówienia i negocjacji
Jeśli jesteś zainteresowany zakupem kontrolerów MPPT dla twojego systemu energii słonecznej, z przyjemnością usłyszymy od Ciebie. Nasz zespół ekspertów jest gotowy pomóc Ci w wszelkich pytaniach i zapewnić szczegółowy cytat. Skontaktuj się z nami już dziś, aby rozpocząć proces zamówień i negocjacji, a także pomóż nam przenieść system energii słonecznej na wyższy poziom.
Odniesienia
- „Słoneczne systemy fotowoltaiczne: projektowanie i instalacja” autorstwa Craiga Cheliusa
- „Podstawy procesów energii odnawialnej” Antonio Luiz de Castro
- „Photovoltaic Systems Engineering” autorstwa Subhendu M. Mukherjee