Pengontrol Surya MPPT & PWM

1. Apa yang dimaksud dengan pengontrol fotovoltaik dan peran pengontrol fotovoltaik?

Di bawah kondisi penerangan, lampu jalan tenaga surya mengubah energi matahari menjadi listrik melalui panel surya dan menyimpannya di dalam baterai;Saat dibutuhkan, energi baterai diubah menjadi energi cahaya untuk menerangi malam, dan untuk mencapai semua ini, Anda juga memerlukan konfigurasi yang tidak signifikan namun penting, yaitu pengontrol fotovoltaik.

Nama lengkap pengontrol surya adalah pengontrol pengisian dan pengosongan fotovoltaik, yang merupakan perangkat kontrol otomatis untuk mengontrol susunan sel surya untuk mengisi baterai dan baterai untuk menyalakan beban inverter surya dalam sistem pembangkit listrik fotovoltaik.

Itu dapat mengatur kondisi kontrol sesuai dengan karakteristik pengisian dan pemakaian baterai, mengontrol output daya komponen sel surya dan baterai ke beban, menstabilkan kondisi kerja pembangkit listrik, dan melindungi baterai, yang dapat mencegah baterai dari pengisian yang berlebihan, koneksi anti-mundur dan fungsi anti-hubung singkat.

2. Apa saja kategori pengontrol fotovoltaik yang umum?

Pengontrol pengisian fotovoltaik pada dasarnya dapat dibagi menjadi lima jenis: pengontrol fotovoltaik shunt, pengontrol fotovoltaik seri, pengontrol fotovoltaik modulasi lebar pulsa (PWM), pengontrol fotovoltaik cerdas, dan pengontrol fotovoltaik pelacakan daya maksimum (MPPT).PWM dan MPPT biasanya digunakan.

3. Apa itu PWM dan MPPT?

PWM dan MPPT adalah dua pengontrol mode pengisian daya yang berbeda untuk pengisian tenaga surya, yang dapat digunakan untuk mengisi daya baterai dengan arus yang dihasilkan oleh modul surya.Kedua teknologi tersebut banyak digunakan di tata surya off-grid, dan keduanya bekerja dengan baik untuk mengisi baterai secara efisien.Memilih pengontrol PWM atau MPPT tidak semata-mata didasarkan pada metode pengisian daya mana yang "lebih baik", melainkan pada jenis pengontrol mana yang bekerja paling baik di sistem Anda.

PWM: Modulasi Lebar Pulsa (PWM)

Modulasi lebar pulsa (PWM) mengacu pada output digital mikroprosesor untuk mengontrol sirkuit analog, yang merupakan metode pengkodean digital level sinyal analog.Dengan mengontrol sirkuit analog secara digital, biaya dan konsumsi daya sistem dapat sangat dikurangi.Banyak mikrokontroler menyertakan pengontrol PWM.

Pengontrol awal umumnya seperti ini, struktur kelistrikannya relatif sederhana, terdiri dari sakelar utama daya, kapasitor, penggerak, dan rangkaian pelindung, sebenarnya setara dengan sakelar, komponen dan baterai dihubungkan bersama, tegangan komponen akan ditarik ke bawah untuk mendekati tegangan baterai.Pengontrol ini mengadopsi tiga tahap pengisian daya, yaitu muatan kuat, muatan seimbang, dan muatan mengambang.

① Pengisian kuat: juga disebut pengisian langsung, yaitu pengisian cepat, ketika voltase baterai rendah, baterai diisi dengan arus tinggi dan voltase relatif tinggi.

Muatan seimbang: Setelah muatan kuat berakhir, baterai akan bertahan untuk jangka waktu tertentu, hingga voltase secara alami turun ke nilai tertentu, baterai akan memasuki kondisi muatan seimbang, sehingga voltase ujung baterai seragam dan konsisten.

③ Setelah akhir pengisian seimbang, baterai akan tetap berdiri untuk jangka waktu tertentu, sehingga tegangan ujungnya turun secara alami, ketika jatuh ke titik "tegangan pemeliharaan", baterai akan memasuki kondisi pengisian mengambang, PWM ( modulasi lebar pulsa) metode pengisian, mirip dengan "pengisian tetesan", tegangan baterai rendah pada pengisian daya, satu untai untuk menghindari suhu baterai terus meningkat, Setelah menyesuaikan lebar pulsa untuk mengurangi arus pengisian baterai, sehingga baterai hidup lebih lama.

Pengontrol mode pengisian daya ini dapat memecahkan masalah pengisian baterai yang tidak mencukupi dan memastikan masa pakai baterai.Namun, perlu dicatat bahwa efisiensi pengisian daya pengontrol PWM akan dipengaruhi oleh suhu, dan efisiensi pengisian daya paling baik saat suhu sel surya sekitar 45~75 °C.

MPPT: Pelacakan Titik Daya Maksimum (MPPT)

Untuk memahami perbedaan antara pengisian daya PWM dan MPPT, pertama-tama mari kita lihat kurva daya panel fotovoltaik.Kurva daya penting karena menunjukkan pembangkitan daya yang diharapkan dari panel fotovoltaik.Tegangan (" V ") dan arus (" I ") dihasilkan oleh panel fotovoltaik.Tegangan yang menghasilkan daya paling besar disebut "titik daya maksimum".MPPT akan melacak perubahan secara dinamis sepanjang hari, tergantung pada kondisi pencahayaan.P=U*I (P adalah daya yang dihasilkan oleh panel fotovoltaik)

Kurva daya panel fotovoltaik

Pengontrol ini lebih kompleks, biayanya juga sedikit lebih tinggi, harganya biasanya beberapa kali atau bahkan puluhan kali lipat pengontrol PWM, dapat menyesuaikan tegangan input, sehingga dapat memperoleh energi maksimum dari panel surya.

①Pengisian pembatas arus MPPT: Ketika tegangan terminal baterai sangat kecil, metode pengisian MPPT digunakan untuk memompa daya keluaran panel surya ke ujung baterai, ketika intensitas cahaya kuat, daya keluaran panel surya meningkat , arus pengisian mencapai ambang batas, dan pengisian MPPT diakhiri dan ditransfer ke pengisian arus konstan;Ketika intensitas cahaya lemah, itu akan ditransfer ke mode pengisian daya MPPT.

2 Tegangan konstan muatan sama: baterai dalam mode pengisian MPPT dan sakelar bebas mode pengisian arus konstan, bekerja sama satu sama lain sehingga tegangan baterai mencapai tegangan saturasi, ia memasuki tahap muatan sama tegangan konstan, dengan arus pengisian baterai secara bertahap menurun, menjadi 0,01C, tahap pengisian ini berakhir dan memasuki tahap pengisian mengambang.

(3) Biaya mengambang tegangan konstan: untuk mengapungkan baterai dengan tegangan sedikit lebih rendah dari pengisian tegangan konstan, tahap ini terutama digunakan untuk menambah energi kinetik yang dikonsumsi oleh pelepasan sendiri baterai.

4. Perbandingan antara PWM dan MPPT

Perbandingan antara keduanya hanya dibuat dalam sebuah tabel

Dibandingkan dengan pengontrol PWM, pengontrol MPPT memiliki fungsi pelacakan daya maksimum, sebelum baterai tidak mencapai kondisi jenuh, selama periode pengisian daya, untuk memastikan panel surya selalu pada keluaran daya maksimum, tidak akan terpengaruh oleh suhu, dari pengisian efisiensi, secara alami lebih tinggi dari PWM.Selain itu, pengontrol PWM hanya dapat digunakan dengan voltase yang relevan, seperti panel sistem 12V hanya dapat digunakan dengan pengontrol 12V dan baterai, cocok untuk beberapa sistem off-grid kecil di bawah 2kw, struktur sederhana, koneksi pengguna yang nyaman, dan relatif harga murah.

Dan pengontrol MPPT menggunakan ruang untuk menjadi lebih besar, dalam keadaan normal, tegangan panel surya antara 12V ~ 170V dapat digunakan, tegangan baterai 12 ~ 96V dapat disesuaikan, penerapan menjadi lebih kuat, cocok untuk sistem off-grid besar lebih dari 2kw, efisiensi tinggi, konfigurasi komponen lebih fleksibel.