Mikä on aurinkolatausohjain: Työskentely MPPT-tekniikan kanssa

Kokeile Instrumenttia Ongelmien Poistamiseksi





Sähköenergiantarpeen määrä kasvaa nopeasti väestönkasvun ja tekniikan kehityksen myötä. On olemassa tapoja tuottaa sähköenergiaa uusiutuvien ja uusiutumattomien energialähteiden käyttö. Aurinkoenergian useita etuja ovat avaintekijöitä aurinkoenergian käytön vuoksi eri tarkoituksiin. Sitä voidaan käyttää sähkövirran tuottamiseen aurinkopaneelien avulla ja sähköenergian varastointiin lataamalla akkuja tai syöttämällä kuormiin. Maksimitehopisteen seurantatekniikka (MPPT) on tehokkain menetelmä erilaisten aurinkolatausohjainten, kuten yksinkertaisten 1 tai 2 vaiheen ohjainten, PWM-ohjauksen ja MPPT-latauksen ohjaimen, joukossa.

Solar Charge Controller

Solar Charge Controller



Mikä on aurinkolatausohjain

Harkitse ensisijaisesti ei-MPPT-aurinkolatausohjainta, äläkä sekoita sitä aurinkopaneelin ja aurinkolatausohjaimen kanssa. auringon seuranta aurinkopaneeli käytetään auringon seuraamiseen asentamalla aurinkopaneeli moottorilevylle siten, että aurinkoenergiaa voidaan käyttää päivällä. Käyttämällä tätä aurinkoenergialla toimivaa aurinkopaneelijärjestelmää voimme lisätä tuotantoa 15% talvella ja 35% kesällä. Puhalluskuvio näyttää aurinkopaneelin aurinkopaneelin lohkokaavion, joka koostuu nuken aurinkopaneelista, virtalähdepiiristä, mikrokontrollerista ULN2003A-ohjaimen ohjaamiseksi ja askelmoottorista aurinkopaneelin pyörittämiseksi.


Lohkokaavio aurinkoseurannan aurinkopaneelista

Lohkokaavio aurinkoseurannan aurinkopaneelista



Lohkokaavio aurinkolatausohjain koostuu erilaisista lohkoista: aurinkopaneeli, joka tuottaa sähkövirtaa aurinkoenergialla, latauksen kytkemiseksi päälle ja pois päältä latauskytkin latauslaitteen kytkemiseksi tai katkaisemiseksi osoitinta varten akku energian varastoimiseksi ja vertailulaite ohjaussignaalien vertailemiseksi ja tuottamiseksi . Aurinkopaneelin latausohjainta ohjataan latausmekanismilla, joka suojaa akkuja lataukselta, ylikuormitukselta ja syväpurkautumiselta. Vihreää ja punaista LED-valoa käytetään osoittamaan täyteen ladattu tila ja vastaavasti ali- tai yli- tai syväpurkaustila. Punainen LED-merkkivalo ilmaisee, että aurinkolatausohjauspiiri koostuu MOSFET: stä, jota käytetään puolijohdekytkimenä kuorman sammuttamiseksi ylikuormituksen tai alhaisen paristotilan aikana.

Lohkokaavio aurinkolatausohjaimesta, kirjoittanut Edgefxkits.com

Lohkokaavio aurinkolatausohjaimesta, kirjoittanut Edgefxkits.com

Miksi käytämme MPPT-tekniikkaa?

Vaikka tässä ei ole MPPT-aurinkolatausohjain, se voi helpottaa akkujen suojaamista ei-toivotuilta latausolosuhteilta, mutta se ei pysty lisäämään järjestelmän tehokkuutta. Yleensä aurinkopaneelit on rakennettu 12 V: n jännitteelle, ja niitä käytetään tuottamaan 16-18 V: n teho. Mutta 12 V: n paristojen todellinen arvo on välillä 10,5 - 12,7 V lataustilan perusteella. Harkitse 130 watin nimellistä aurinkopaneelia tietyllä jännitteellä ja virralla, oletetaan, että nykyinen nimellisarvo on 7,39 ampeeria 17,6 voltilla.

Vertailu perinteisen ja MPPT-tekniikan välillä

Vertailu perinteisen ja MPPT-tekniikan välillä

Jos yhdistämme tämän 130 watin aurinkopaneelin akkuun käyttämällä ei-MPPT-aurinkolatausohjainta, voimme saada tehon, joka on yhtä suuri kuin aurinkopaneelin virran tulo: 7,4 ampeeria ja akun jännite: 12 volttia, ja on noin 88,8 wattia. Täten menetys on 41 wattia (noin 130-88,8 = 41,2), tämä johtuu aurinkopaneelin ja akun heikosta yhteensopivuudesta. Joten, jos käytämme MPPT-aurinkolatausohjainta, voimme lisätä tehonlisäystä 20-45%, mutta ensisijaisesti meidän on tiedettävä MPPT-tekniikasta, jota käytetään aurinkopaneelin lataussäätimessä.

MPPT-aurinkolatausohjain

MPPT-tekniikka on yleensä digitaalinen elektroninen seuranta, joka seuraa ja vertaa akun jännitettä aurinkopaneelin jännitteeseen siten, että voidaan selvittää paras teho, jolla akku voidaan ladata aurinkopaneelilla. Huomaa, että ampeeria otetaan huomioon akun lataamisen aikana. Joten akun maksimoimiseksi maksimivirta verrataan jännite muunnetaan parhaaksi jännitteeksi käyttämällä nykyaikaista MPPT-tekniikkaa, jonka muuntotehokkuus on 93-97%.


MPPT-aurinkolatausohjaimen toiminta

MPPT muuntaa aurinkopaneelin jännitteen 17,6 V 7,6 A: ssa 12 V: n paristoon. Siten akku saa 12 V 10,8 A: n teholla, jolloin kokonaisteho on melkein yhtä suuri kuin 130 W. Akun lataamista varten korkea jännite auttaa pakottamaan virran sisään. Itse asiassa käytännössä MPPT-aurinkolatausohjaimen lähtö vaihtelee jatkuvasti, jotta akun maksimiarvot saadaan.

Power point tracker on suurtaajuinen DC-DC-muunnin, joka ottaa DC-tulon aurinkopaneeleista, muuntaa sitten DC: n suurtaajuiseksi AC: ksi ja jälleen AC muuttuu takaisin eri DC-jännitteeksi ja virraksi vastaamaan tarkasti paristot ja paneelit. Yleensä MPPT: t toimivat taajuudella, joka vaihtelee välillä 20-80 kHz (erittäin korkea äänitaajuusalue). Näin ollen erittäin korkean hyötysuhteen muuntajia ja pieniä komponentteja voidaan käyttää näiden suurtaajuisten piirien suunnitteluun.

MPPT-aurinkolatausohjaimen toiminta

MPPT-aurinkolatausohjaimen toiminta

Ei-digitaalisia tai lineaarisia MPPT-levyjä on helppo ja halpa rakentaa verrattuna digitaalisiin MPPT-levyihin. Lineaaristen MPPT: iden käytön aikana, vaikka tehokkuus paranee hieman, mutta yleinen hyötysuhde vaihtelee laajalla alueella, kun lineaariset MPPT: t menettävät seurannan joissakin tapauksissa. Esimerkiksi, jos pilvi kulkee lineaarisen MPPT-piirin yli, lineaarinen piiri vie enemmän aikaa seuraavan parhaan pisteen etsimiseen.

Tärkeimmät ominaisuudet MPPT Solar Charge Controller

  • MPPT-aurinkolatausohjainta käytetään korjaamaan ja havaitsemaan aurinkopaneelin virtajänniteominaisuuksien vaihtelut ja kuten yllä olevassa kuvassa on esitetty.
  • On välttämätöntä, että kaikki aurinkosähköjärjestelmät tarvitsevat vetämään maksimaalisen tehon PV-moduulista, koska se pakottaa PV-moduulin toimimaan lähellä maksimitehopistettä olevalla jännitteellä vetämään suurimman käytettävissä olevan tehon.
  • Käyttämällä MPPT-aurinkolatausohjainta voimme käyttää aurinkopaneelia, jonka lähtöjännite on suurempi kuin akkujärjestelmän käyttöjännite.
  • Järjestelmän monimutkaisuutta voidaan vähentää käyttämällä MPPT-aurinkolatausohjainta, koska sillä on korkea hyötysuhde.
  • Sitä voidaan käyttää useiden energialähteiden, kuten vesiturbiinien tai tuulivoimaloiden, ja niin edelleen kanssa. Aurinkopaneelin lähtötehoa käytetään ohjaukseen DC-DC-muunnin suoraan.

MPPT-aurinkolatausohjain integroitu LED-ohjaimeen

Valaistuksen ja valaistuksen viimeaikainen kehitys on usein käytössä korkean kirkkauden LEDit joilla on pitkä käyttöikä, alhaiset ylläpitokustannukset ja korkea hyötysuhde, mutta vaatii virtalähteen jatkuvan virran ylläpitämiseksi. Tätä voidaan helpottaa DC-DC-askelmuuntimella. Seuraavassa kuvassa on lohkokaavio integroidusta suurimman tehopisteen seurannan aurinkolatausohjaimesta ja LED-ohjaimesta, joka on rakennettu ohjelmoitavaan järjestelmään sirulle (PSoC), ohjaimia, ohjaimia, analogisia ja digitaalisia oheislaitteita käytetään signaalin mittaamiseen, säätämiseen ja ohjaamiseen .

MPPT-aurinkolatausohjain integroitu LED-ohjaimeen

MPPT-aurinkolatausohjain integroitu LED-ohjaimeen

MPPT-tekniikka on joustava ja vahva ottamaan jännitettä ja virtaa aurinkopaneelista huipputehon etsimiseen säätämällä ohjaussignaaleja toimimaan aurinkopaneelia huipputehollaan. PSoC: n tuottamaa ohjaussignaalia käytetään ajon aikana synkroninen buck-muunnin joka muuntaa aurinkopaneelin virran lataamaan akkua. Järjestelmä on myös tottunut ohjata akun latausta prosessin ja ohjauksen LEDit.

Toivomme, että tässä artikkelissa on annettu lyhyt kuvaus MPPT-tekniikkaa käyttävästä edistyneestä aurinkolatausohjaimesta. Lisätietoja aurinkolatureiden ohjaimista ja niiden yksityiskohtaisesta toiminnasta voit ottaa yhteyttä meihin lähettämällä kyselysi alla olevaan kommenttiosioon.

Valokuvahyvitykset:

  • MPPT-aurinkolatausohjaimen toiminta weiku
  • MPPT - aurinkolatausohjain integroitu LED - ohjaimeen tehosuunnittelu