Санкт-Петербург +7 (812) 903-28-88
Москва +7 (495) 789-56-51

Чем MPPT лучше ШИМ и почему последние эффективны только в Узбекистане?

Как правильно рассчитать ток контроллера и почему февраль это "месяц сгоревших контроллеров заряда"? Наш инженер расскажет в новом видео обзоре коротко и по существу, без ссылки на бренды и модели. 

Первыми, на рассвете «солнечной энергетики», появились on/off контроллеры предназначенные для контроля перезаряда аккумуляторной батареи, которые представляли собой по сути реле напряжения. Сейчас on/off контроллеры почти не используются, ввиду малой эффективности.
Более продвинутые устройства, которые используются и по сей день, это ШИМ/PWM («PWM» - pulse-width modulation) контроллеры. Технология позволяет плавно ограничивать зарядный ток при достижении необходимого уровня напряжения, обеспечивая необходимые этапы заряда:
  • объемный, 
  • постоянный заряд, 
  • выравнивание. 
Основная особенность работы ШИМ контроллера - это по прямое соединение солнечных панелей и блока аккумуляторов, которые, естественно, должны быть одного номинального напряжения.
Плюс в том, что, благодаря минимальному количеству преобразований напряжения, ШИМ устройства имеют высокий КПД. Однако есть и существенная проблема: в солнечную погоду все будет хорошо, напряжения «рабочей точки» солнечного модуля будет вполне достаточно для заряда аккумулятора, например, панель номиналом 12В, как правило, имеет рабочее напряжение порядка 17В.  А вот, при слабой освещенности или неправильной ориентации солнечной батареи относительно солнца, напряжение падает и заряд аккумулятора прекращается.
Подобрать ШИМ устройство довольно просто. Так как напряжение фотоэлектрической батареи и аккумулятора заведомо равны, нам нужно лишь оценить зарядный ток. Предположим, для освещения на даче мы подобрали солнечный модуль мощностью 100Вт, напряжение системы 12Вольт: 
100Вт/12В= 8,3А зарядный ток, а ближайший номинал контроллера 10А. 
Также, при подборе контроллера нужно учитывать следующие нюансы:
  • Для солнечных панелей существует температурный коэффициент мощности, который обычно составляет порядка 0,45%/°С. Несложно вычислить, что зимой солнечная панель может стать мощнее на 20% и более. Мощность кремниевой ячейки растёт со снижением температуры окружающей среды.
  • Напряжение аккумулятора, если он сильно разряжен, может быть ниже 12Вольт, соответственно, зарядный ток будет выше расчётного значения.
Все это говорит о том, что контроллер должен подбираться с запасом примерно +20%. 
Наиболее совершенной на сегодняшний день является MPPT технология, что расшифровывается «maximum power point tracking» или означает в поисках точки максимальной мощности. Если внимательно посмотреть на вольт-амперные характеристики панели, но существует точка максимальной мощности, постоянным слежением за которой и занимается MPPT контроллер. Заметьте, что МРРТ – это последний технологический прорыв в области разработки устройств заряда аккумуляторов, хоть и случился этот прорыв это в конце 80-х гг.
Вернемся к вольт-амперной характеристике. В зависимости от внешних условий, таких как освещенность и температура, точка максимальной мощности будет непрерывно смещаться, контроллер, в свою очередь, будет менять входные параметры, чтобы получать от фотоэлектрической панели максимум энергии.
ВАХ от температуры.jpg
ВАХ.jpg
КПД.jpg
Напряжение массива солнечных батарей, подключенных к MPPT контроллеру, обычно в 1,5-2 раза выше напряжения аккумуляторной батареи, благодаря чему заряд не прекращается даже в мало солнечную погоду. Особенно этот эффект полезен в зимой, когда недостаток солнечного света особенно ощущается на напряжении системы. 
Подобрать MPPT контроллер не сложно, нужно лишь оценить зарядный ток.
Рассмотрим простой пример: для загородного дома мы подобрали 12 солнечных батарей по 200Ватт. Напряжение системы 48В: 2400Вт/ 48В= 50А, а с запасом 20%, получим 60А. Продолжение..

Кстати все выше приведенные расчёты и примеры верны только в отношении односторонне ориентированных массивов солнечных панелей. Если система, ландшафт крыши или ёмкость аккумуляторов требуют установки солнечных панелей одного массива под разным углом, или с ориентацией на разные стороны света, то для каждого направления/угла требуется свой отдельный контроллер. Почему? Об этом мы расскажем в следующем видео. А если вам не терпится узнать – позвоните нам +7(812) 903-28-88 и получите исчерпывающую консультацию инженера или расчёт вашей солнечной электростанции.

Текст сообщения*
Загрузить файл или картинкуПеретащить с помощью Drag'n'drop
Перетащите файлы
Ничего не найдено
Защита от автоматических сообщений