Izpratne par MPPT saules lādētāju

Šeit mēs cenšamies izprast MPPt tipa saules lādētāju kontrolieru faktisko ķēdes koncepciju un uzzināt, kā darbojas šīs ierīces.

Kas ir MPPT

MPPT apzīmē maksimālās jaudas punkta izsekošanu - lādētāja koncepciju, kas īpaši paredzēta un paredzēta, lai iegūtu ļoti efektīvu saules enerģijas izmantošanu.

Saules paneļi ir lieliskas ierīces, jo tie ļauj mums izmantot brīvu saules enerģiju, tomēr pašreizējās ierīces ar savu izeju nav ļoti efektīvas. Tā kā mēs visi zinām, ka saules paneļa izlaide tieši ir atkarīga no saules stariem, ja vien tā tuvā perpendikulāra virsma piedāvā labu efektivitāti, kas pasliktinās ar slīpiem stariem vai iegremdējot saules stāvokli.

Iepriekšminēto ietekmē arī apmācies stāvoklis.

Turklāt saules paneļa izeja ir saistīta ar nekonsekventiem sprieguma līmeņiem, kuriem nepieciešams pienācīgs regulējums, lai darbinātu slodzi, kas parasti ir svina skābes akumulators.

Svina skābes akumulatoriem vai jebkura veida uzlādējamiem akumulatoriem būs nepieciešama pareizi novērtēta ieeja, lai tie netiktu sabojāti un optimāli uzlādēti. Šim nolūkam mēs parasti ieslēdzam lādētāja kontrolieri starp saules paneli un akumulatoru.

Tā kā saules paneļa spriegums nekad nav konstants un samazinās, nokrītot saules gaismai, arī saules gaismas intensitāte kļūst vājāka, jo saules gaismas intensitāte kļūst vājāka.

Ar iepriekšminētajiem nosacījumiem, ja saules panelis tiek tieši pakļauts jebkāda veida slodzei, tā strāva vēl vairāk samazināsies, radot neefektīvas izejas.

Citiem vārdiem sakot, paneļa efektivitāte ir maksimāla, ja tā spriegums ir tuvu norādītajai vērtībai. Tāpēc, piemēram, 18 V saules panelis darbosies ar maksimālu efektivitāti, ja to darbina ar 18 V.

Gadījumā, ja saules gaisma kļūst vājāka un iepriekšminētais spriegums samazinās, sakot, 16 V, tomēr mēs to varētu darbināt ar maksimālu efektivitāti, ja mēs spētu saglabāt 16 V voltu neskartu un iegūt izeju, neietekmējot un nenometot šo spriegumu.

Zemāk dotajā diagrammā ir norādīts, kāpēc un kā saules panelis rada maksimālu efektivitāti, ja tam ir atļauts darboties ar maksimālo netiešo sprieguma jaudu.

Kas ir maksimālais jaudas punkts vai ceļa punkts

Parastie saules lādētāju kontrolieri regulē tikai saules paneļa spriegumu un padara to piemērotu pievienotā akumulatora uzlādēšanai, tomēr tie paneļa regulēšanu neveic pareizi.

Parastais lādētāja regulators, kas normatīvajos aktos izmanto lineāros IC, nespēj atturēt saules paneli no slodzes tieši no pievienotā akumulatora vai invertora vai jebkura cita, kas var būt pievienots.

Iepriekš minētajai situācijai ir tendence attiecīgi samazināt saules paneļa spriegumu, padarot tā lietošanu neefektīvu, jo tagad panelis ir ierobežots, lai ražotu nominālo strāvas daudzumu slodzei.

Tātad, kāpēc šie lineārie vai PWM regulatoru lādētāji nespēj izvairīties no saules paneļa ielādes, neskatoties uz to, ka ir ļoti progresīvi, precīzi un pareizi darbojušies? Kā darbojas faktiskie MPPT lādētāji?

Atbilde uz iepriekš minētajiem jautājumiem neto nav visaptveroši aplūkota, tāpēc es domāju, ka ir nepieciešams sniegt padziļinātu skaidrojumu par atšķirību starp parastajiem lādētāja kontrolleriem un faktisko MPPT.

Atgriežoties pie iepriekš minētā jautājuma, atbilde slēpjas faktā, ka lineārā regulatora lādētājos slodze ir tieši savienota ar paneli, bez bufera starpposma, izraisot neefektīvu enerģijas pārnesi un izkliedi.

Tā kā MPPT draiveros slodze tiek savienota, izmantojot starpprodukta Buck Boost pārveidotāju, kas efektīvi maina jaudas apstākļus slodzei atkarībā no saules gaismas uz paneļa, nodrošinot paneļa minimālu noslodzi un maksimālu enerģijas piegādi slodzei.

Būtībā MPPT tika izstrādāti, lai nodrošinātu, ka neto ieejas jauda vienmērīgi tiek piegādāta izejas slodzei neatkarīgi no slodzes saderības ar paneli.

Kā Buck Boost topoloģija palīdz MPPT kontrolieriem palielināt efektivitāti

Tas galvenokārt tiek panākts, izmantojot izsekošanas SMPS buck boost tehnoloģiju.

Tāpēc mēs varam teikt, ka tas ir SMPS buck boost tehnoloģija kas veido visu MPPT konstrukciju aizmugurējo kaulu un ir nodrošinājis ārkārtīgi efektīvu iespēju konfigurēt jaudas regulēšanu un piegādāt ierīces.

MPPT lādētāja kontrolieros saules paneļa spriegums vispirms tiek pārveidots par augstfrekvences ekvivalentu pulsējošu spriegumu.

Šis spriegums tiek ievadīts labi izmērīta kompakta ferīta transformatora primārajā, kas tā sekundārajā tinumā rada nepieciešamo strāvas līmeni, kas atbilst norādītajam akumulatora uzlādes ātrumam.

Tomēr spriegums var neatbilst akumulatora uzlādes spriegumam, tāpēc šeit ir iestrādāts parasts lineārs regulators, lai pareizi noteiktu sprieguma līmeni.

Ar iepriekšminēto iestatīšanu akumulators paliek pilnībā izolēts no saules paneļa un tiek efektīvi uzlādēts pat sliktos laika apstākļos, jo tagad saules panelim ir atļauts darboties, neietekmējot un nenolaižot pieejamo momentāno spriegumu jebkurā konkrētā stāvoklī.

Tas palīdz īstenot iecerēto maksimālās jaudas punkta izsekošanas efektu, kas ir nekas cits, kā ļaut panelim darboties ar minimālu slodzi, tomēr pārliecinoties, ka pievienotā slodze saņem visu nepieciešamo jaudu tā optimālajai veiktspējai.

Būtu interesanti uzzināt, kā SMPS novērš paneļa vai jebkura avota ielādi tieši ar slodzi.

Noslēpums slēpjas aiz ferīta tehnoloģijas izmantošanas. Ferīta transformatori ir ārkārtīgi efektīvas magnētiskas ierīces, kas efektīvi piesātinās, lai radītu efektīvu pārveidošanu no ieejas uz izeju.

Veikt piemēru parastam 2 ampēru dzelzs kodola transformatora barošanas avotam un 2amp SMPS. Ja jūs ielādējat divus kolēģus ar pilnu strāvu, kas ir ar 2amp, jūs atradīsit, ka dzelzs serdeņa spriegums ievērojami samazinās, turpretim SMPS spriegums samazinās tikai nedaudz vai diezgan nenozīmīgi... salīdzinājumā ar lineāro IC balstītu MPPT lādētāja kontrolieri.