什么是MPPT(太陽能控制器)?
MPPT的概述
MPPT系統(tong)是一種通(tong)過(guo)調節電氣(qi)模組的工(gong)作狀態,使光伏板能夠輸出更多(duo)電(dian)(dian)能的電(dian)(dian)氣系(xi)統,能夠將太陽(yang)能(neng)電(dian)池板發出的直流(liu)電(dian)有(you)效地貯存在蓄電(dian)池(chi)中(zhong),可有(you)效地解(jie)決常規電(dian)網(wang)不能復(fu)蓋的偏遠地區及旅游地區的生(sheng)活和工業(ye)用電(dian),不產生(sheng)環(huan)境污染。
光伏電池的(de)輸出功率與(yu)MPPT控制器的(de)工作電壓(ya)有關,只(zhi)有工作在最合適的(de)電壓(ya)下(xia),它的(de)輸出功率才會有個唯一的(de)最大值。
日照(zhao)強(qiang)度(du)為1000W/下,U=24V,I=1A;U=30V,I=0.9A;U=36V,I=0.7A;可(ke)見30的電(dian)壓下輸出功率最大。
MPPT的原理
給蓄電(dian)(dian)池充電(dian)(dian),太(tai)陽板(ban)的輸出電(dian)(dian)壓必須(xu)高于電(dian)(dian)池的當前電(dian)(dian)壓,如果太陽能板的電壓低于電池的電壓,那么輸出電流就會接近0。所以,為了安全起見,太陽能板在制造出廠時,太陽能板的峰值電壓(Vpp)大約在17V左右,這是以環境溫度為25°C時的標準設定的。當天氣非常熱的時候,太陽能板的峰值電壓Vpp會降到15V左右,但是在寒冷的天氣里,太陽能的峰值電壓Vpp可以達到18V。
傳統的(de)太(tai)(tai)陽能(neng)充(chong)放(fang)電控制器就有點(dian)象手動檔的(de)變速(su)箱(xiang),當發(fa)動機的(de)轉速(su)增(zeng)高的(de)時(shi)候,如果(guo)變速(su)箱(xiang)的(de)檔位不(bu)相應(ying)提(ti)高的(de)話,勢(shi)必會影響車速(su)。但是對(dui)于傳統控制器來說(shuo),充(chong)電參數(shu)都是在出(chu)廠之前就設定(ding)好(hao)的(de),就是說(shuo),MPPT控制器會即時(shi)跟(gen)(gen)蹤太(tai)(tai)陽能(neng)板中的(de)最(zui)大的(de)功(gong)率(lv)點(dian),來發(fa)揮出(chu)太(tai)(tai)陽能(neng)板的(de)最(zui)大功(gong)效。電壓(ya)越高,通(tong)過最(zui)大功(gong)率(lv)跟(gen)(gen)蹤,就可以輸出(chu)更多的(de)電量,從而提(ti)高充(chong)電效率(lv)。理(li)論上講,使(shi)用MPPT控制器的(de)太陽能發電系(xi)統會比傳統的(de)(de)效(xiao)率(lv)(lv)提(ti)高50%,但是跟據(ju)我們(men)的(de)(de)實際測試,由于(yu)周圍環境影響(xiang)與各(ge)種能(neng)量損失,最終的(de)(de)效(xiao)率(lv)(lv)也可以提(ti)高20%-30%。
從這個意義(yi)上講(jiang),MPPT太陽能充(chong)放電(dian)控(kong)制器,勢(shi)必會最終取代傳統太陽能控(kong)制器。
MPPT的功能
MPPT控制器(qi)主(zhu)要功能(neng):檢測主(zhu)回路直流電(dian)(dian)(dian)壓及輸(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)流,計算出(chu)(chu)(chu)太(tai)(tai)陽能(neng)陣列的(de)(de)(de)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)功率(lv)(lv),并實現(xian)對最(zui)大功率(lv)(lv)點(dian)的(de)(de)(de)追蹤。擾(rao)動(dong)(dong)(dong)電(dian)(dian)(dian)阻R和(he)MOSFET串連(lian)在(zai)一起,在(zai)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)壓基本(ben)穩定(ding)的(de)(de)(de)條件下,通過改變(bian)(bian)MOSFET的(de)(de)(de)占空比,來改變(bian)(bian)通過電(dian)(dian)(dian)阻的(de)(de)(de)平均(jun)電(dian)(dian)(dian)流,因此產生了電(dian)(dian)(dian)流的(de)(de)(de)擾(rao)動(dong)(dong)(dong)。同(tong)時,光(guang)伏(fu)電(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)(de)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)流電(dian)(dian)(dian)壓亦將隨之(zhi)變(bian)(bian)化,通過測量擾(rao)動(dong)(dong)(dong)前后光(guang)伏(fu)電(dian)(dian)(dian)池輸(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)功率(lv)(lv)和(he)電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)變(bian)(bian)化,以決定(ding)下一周(zhou)期的(de)(de)(de)擾(rao)動(dong)(dong)(dong)方向(xiang),當擾(rao)動(dong)(dong)(dong)方向(xiang)正確時太(tai)(tai)陽能(neng)光(guang)能(neng)板(ban)(ban)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)功率(lv)(lv)增加(jia),下周(zhou)期繼續朝(chao)同(tong)一方向(xiang)擾(rao)動(dong)(dong)(dong),反之(zhi),朝(chao)反方向(xiang)擾(rao)動(dong)(dong)(dong),如此,反復進行著擾(rao)動(dong)(dong)(dong)與觀察來使(shi)太(tai)(tai)陽能(neng)光(guang)電(dian)(dian)(dian)板(ban)(ban)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)達最(zui)大功率(lv)(lv)點(dian)。