Сравнение контроллеров MPPT и PWM(ШИМ)

Добавлено: 24.05.2016, в категорию "Солнечная энергетика"
Просмотров: 3095

Контроллер PWM против MPPT контролера заряда аккумулятора от солнечной батареи

 

В чем разница?

Контроллер заряда является ключевым компонентом системы солнечной энергии , проанализируем лучшие варианты для реализации системы солнечного электроснабжения .Ниже приведен краткий обзор.

Эти два типа контроллеров заряда , наиболее часто используемых в современных системах солнечной энергии 1) контроллер ШИМ широтно - импульсной модуляции (PWM), 2) контроллер со слежением за точкой максимальной мощности (ТММ)солнечной батареи (MPPT). Обе регулировки заряда батареи регулируют параметры зарядки,  в зависимости от уровня заряда батареи , чтобы обеспечить зарядку ближе к максимальной емкости аккумулятора, а также контролировать температуру батареи для предотвращения перегрева.

     

 Сравнение
Если
бы максимальная зарядная емкость была единственным фактором  при определении солнечного контроллера,  то несомненно нужно  использовать контроллер MPPT.Но эти две технологии разные, каждая со своими преимуществами. Решение зависит от условий эксплуатации, компонентов системы, количества солнечных модулей, нагрузки, и , наконец, стоимости для конкретной системы солнечной энергии.

 Температурные условия
MPPT контроллер лучше подходит для холодных условий. К
огда рабочая температура солнечного модуля понижается, то Vmp ( (максимальное напряжение питания -это напряжение когда произведение выходного тока и выходного напряжения (Ампер * Вольт) является наибольшим и выходная мощность (Вт = ампер * вольт) максимальна) возрастает. Это потому , что напряжение панелей солнечных батарей, работающих на их пиковой точке мощности при стандартных условиях тестирования (STC является 25 С °) составляет около 17V ,в то время, как напряжение аккумуляторной батареи составляет около 13,5 В. Контроллер MPPT способен использовать избыточное напряжение солнечных батарей  для зарядки аккумуляторов. В результате, контроллер MPPT при низких температурах может производить на 20 - 25% больше ток зарядки , чем  ШИМ - контроллер.

Для сравнения, ШИМ-контроллер не может использовать избыточное напряжения, так как при широтно-импульсной модуляции зарядка происходит  при таком же напряжении, как напряжение батареи. Однако, когда солнечные батареи размещены в теплых или жарких климатических условиях (например летом в ясную, солнечную погоду), их Vmp уменьшается, а точка пика мощности работает при напряжении, которое находится ближе к напряжению батареи 12 В. При таких условиях нет избыточного напряжения, что делает контроллер MPPT не нужным и нивелируются преимущества MPPT над ШИМ контроллерами..

 

 Количество солнечных модулей по отношению к потребляемой мощности

В проекте , где мощность солнечных модулей большая по отношению к потребляемой мощности, аккумуляторы  всегда будут находиться рядом с  состоянием полного заряда. Контроллер ШИМ способен эффективно поддерживать систему без дополнительных затрат на  покупку  MPPT контроллера.

 Тип солнечных батарей

Для стандартных солнечных панелей можно использовать как ШИМ, так и МРРТ контроллеры. Но если напряжение солнечной батареи не стандарно, то используют только МРРТ контроллеры, так как они отслеживают точку максимальной мощности и связывают нестандартное напряжение солнечной батареи и стандартное напряжение аккумуляторных батарей. ШИМ контроллеры этого не делают.

 Стоимость
Стоимость контроллеров MPPT , как правило , выше , чем ШИМ, но они более эффективны при определенных условиях, таким образом , они могут производить больше энергии , с тем же числом солнечных модулей , чем в ШИМ - контроллерыНадо рассчитывать солнечную систему для каждого конкретного случая ,например, , что лучше установить три солнечные батареи по 250W и МРРТ контроллер или четыре солнечные батареи по 250W и ШИМ контроллер. Дополнительная батарея компенсирует отсутствие МРРТ, а при низком уровне освещенности, отдача будет больше чем три батареи и МРРТ контроллер.

 

 

 

ШИМ-контроллер

MPPTонтроллер

Напряжения солн.модулей

Напряжение солнечных  модулей и напряжения аккумуляторов должны соответствовать

Напряжение солнечных батарей может быть выше напряжения аккумуляторной батареи

Напряжение батареи

Работает при напряжении батареи, так что хорошо работает при высоких температурах солнечных модулей и когда батарея почти полностью заряжена

Работает выше напряжения батареи, так может обеспечить "повышение" при низких температурах и при низком уровне заряда аккумулятора.

Размер системы

 

Как правило, рекомендуется для использования в небольших системах, где преимущества MPPT минимальны

 В системах 150W - 200W или выше преимущества MPPT становятся более явными.

 

 

 

Метод калибровки солнечных модулей

Размер массива солнечных модулей определяется  в амперах (на основе тока, создаваемого солнечным модулем и  работает при напряжении батареи)

Размер солнечного модуля определяется  в ваттах (макс. зарядный ток х напряжение батареи)

 

 Когда мы выбираем какой тип контроллера заряда лучше, мы оцениваем преимущества каждого контроллера и общую стоимость системы. Цель состоит в том, чтобы эффективно и непрерывно питать нагрузку , сохраняя при этом "здоровье" батареи. Посмотрите комплектующие для солнечных систем по ссылке солнечная энергетика.

Возникли вопросы, звоните, пишите, ответим :контактная информация


Обсуждение статьи

Добавьте свой комментарий
Ваше имя:
Ваш E-mail:
Комментарий:
Добавить Отменить