市場(chǎng)上主流的太陽(yáng)能控制器以及MPPT控制器的工作原理與優(yōu)勢(shì)
功能描述
離網(wǎng)太陽(yáng)能太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)由太陽(yáng)能光伏組件、太陽(yáng)能控制器、膠體電池、逆變器和負(fù)載組成。
可以說(shuō),太陽(yáng)能控制器是整個(gè)離網(wǎng)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的大腦和指揮中心。雖然它在系統(tǒng)成本中所占的比例很小,但它起著關(guān)鍵作用。
那么,如何選擇太陽(yáng)能控制器也是很多騎手關(guān)心的問(wèn)題。本文將講解市場(chǎng)上主流太陽(yáng)能控制器和MPPT控制器的工作原理和優(yōu)勢(shì)。
市場(chǎng)上流行
主要有普通太陽(yáng)能控制器、PWM太陽(yáng)能控制器和MPPT太陽(yáng)能控制器。
第一代太陽(yáng)能控制器:
普通太陽(yáng)能控制器是第一代技術(shù)。其工作原理是將太陽(yáng)能電池板的輸出直接連接到電池端口。當(dāng)電池足夠時(shí),它就會(huì)斷開(kāi)。由于電池內(nèi)阻,很難充滿電池。太陽(yáng)能電池板沒(méi)有得到充分利用。該產(chǎn)品已逐漸退出市場(chǎng)。
第二代太陽(yáng)能控制器
PWM太陽(yáng)能控制器是第二代技術(shù),目前市場(chǎng)上最多。工作模式是PWM控制模式。與普通太陽(yáng)能控制器相比,它取得了很大的進(jìn)步,可以解決電池不滿的問(wèn)題,但太陽(yáng)能電池板還沒(méi)有完全使用。
第三代太陽(yáng)能控制器
MPPT太陽(yáng)能控制器是第三代技術(shù),也是目前最高端的太陽(yáng)能控制器。
MPPT太陽(yáng)能控制器是指具有“最大功率點(diǎn)跟蹤”功能的太陽(yáng)能控制器,是PWM太陽(yáng)能控制器的升級(jí)產(chǎn)品。
MPPT太陽(yáng)能控制器可以實(shí)時(shí)檢測(cè)太陽(yáng)能電池板的電壓和電流,并不斷跟蹤最大功率,使系統(tǒng)始終以最大功率充電電池。MPPT跟蹤效率為99%,整個(gè)系統(tǒng)發(fā)電效率高達(dá)97%,對(duì)電池保護(hù)管理良好。分為MPPT充電、恒壓充電和恒壓浮動(dòng)充電。隨著技術(shù)的進(jìn)步和能源的節(jié)約。
給電池充電時(shí),太陽(yáng)能電池板的輸出電壓必須高于電池當(dāng)前電壓。如果太陽(yáng)能電池板的電壓低于電池的電壓,輸出電流將接近0。
因此,為了安全起見(jiàn),太陽(yáng)能板制造出廠時(shí),12V太陽(yáng)能板的峰值電壓約為17V,環(huán)境溫度為25V°C時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置。
天氣很熱的時(shí)候,太陽(yáng)能板的峰值電壓會(huì)降到15V左右,但是在寒冷的天氣里,太陽(yáng)能的峰值電壓可以達(dá)到18V。
MPPT工作原理(最大功率點(diǎn)跟蹤)
光伏陣列的輸出特性是非線性的,其輸出受日照強(qiáng)度、環(huán)境溫度和負(fù)荷的影響。
在一定的日照強(qiáng)度和環(huán)境溫度下,光伏陣列可以在不同的輸出電壓下工作,但只有在一定的輸出電壓值下,光伏陣列的輸出功率才能達(dá)到最大值,然后光伏陣列的工作點(diǎn)達(dá)到輸出功率電壓曲線的最高點(diǎn),稱為最大功率點(diǎn)。
因此,在光伏發(fā)電系統(tǒng)中,提高系統(tǒng)整體效率的一個(gè)重要途徑是實(shí)時(shí)調(diào)整光伏陣列的工作點(diǎn),使其始終工作在最大功率點(diǎn)附近,稱為最大功率點(diǎn)跟蹤。
MPPT控制器的效率與優(yōu)勢(shì)
現(xiàn)在,讓我們回顧一下MPPT太陽(yáng)能控制器與傳統(tǒng)太陽(yáng)能控制器的區(qū)別。
傳統(tǒng)的太陽(yáng)能充放電控制器有點(diǎn)像手動(dòng)變速箱。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加時(shí),如果變速箱檔位不相應(yīng)增加,必然會(huì)影響速度。
但對(duì)于傳統(tǒng)控制器,在出廠前設(shè)置充電參數(shù),即MPPT控制器實(shí)時(shí)跟蹤太陽(yáng)能電池板中的最大功率點(diǎn),發(fā)揮太陽(yáng)能電池板的最大效果。電壓越高,通過(guò)最大功率跟蹤,可以輸出更多的功率,從而提高充電效率。
理論上,使用MPPT控制器的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)將比傳統(tǒng)效率提高50%,但根據(jù)實(shí)際測(cè)試,由于周圍環(huán)境的影響和各種能量損失,最終效率也可提高20%-30%。
房車供電系統(tǒng)中的大多數(shù)房車鋪設(shè)面積有限。另外,房車的太陽(yáng)能板基本都是平鋪安裝的,會(huì)造成很大程度的功率損失。
因此,計(jì)劃安裝太陽(yáng)能電池板的騎手,為了使整個(gè)房車太陽(yáng)能系統(tǒng)發(fā)揮最大的效率和價(jià)值,選擇一個(gè)好的太陽(yáng)能控制器是關(guān)鍵因素