MPPT и ШИМ (PWM) Контроллеры

 

MPPT контроллеры могут понижать напряжение солнечной батареи до напряжения аккумулятора. В этом случае, токи на стороне солнечной батареи уменьшаются, поэтому можно уменьшить необходимое сечение проводов. Также, при таком режиме появляется возможность немного заряжать аккумуляторы при низкой освещенности (например, в пасмурную погоду, в начале и конце дня и т.п.). MPPT контроллер постоянно отслеживает ток и напряжение на солнечной батарее, суммирует их значения и определяет какой ток и напряжение, при которых мощность СБ будет максимальной. Встроенный процессор также следит, на какой стадии заряда находится аккумулятор (наполнение, насыщение, выравнивание, поддержка) и на основании этого определяет, какой ток должен подаваться в аккумуляторы.MPPT контролер выбирается в соответствии с мощностью солнечных панелей. Если максимальный ток контроллера, к примеру, 70А и система работает при номинальном напряжении аккумуляторов 48В (у заряженных АКБ может быть напряжение и 58 В), то максимальная мощность, которую может пропустить через себя контроллер – 70 А*58 В = 4060 Вт. Значит, теоретически, можно было бы установить солнечные панели суммарной мощностью до 4 кВт. Однако всегда надо оставлять запас не менее 20 – 30%. Ведь может быть холодный день с очень ярким солнцем и панели выдадут больше чем положено по паспорту.

Точка максимальной мощности может вычисляться разными способами. В простейшем случае контроллер последовательно снижает напряжение от точки холостого хода до напряжения на аккумуляторе. Точка максимальной мощности будет находиться где-то в промежутке между этими значениями.

Cолнечные контроллеры без технологии MPPT подключают солнечные панели к аккумулятору практически напрямую, и поэтому напряжение их сравнивается. В реальности же, оптимальное напряжение солнечной панели в солнечную погоду всегда выше напряжения на аккумуляторе, а в пасмурную – ниже. Таким образом, можно с запасом, заведомо увеличить напряжение от солнечных панелей по сравнению с АКБ, соединив их последовательно. Тогда, в пасмурную погоду напряжение солнечных панелей будет всё ещё выше АКБ, а в солнечную – намного выше. Задачу преобразования меняющегося в широком диапазоне входного напряжения и тока, в подходящие для АКБ величины, и выполняет МРРТ контроллер.

Технология MPPT представляет собой наиболее эффективную технологию современных контроллеров заряда. Вычисление максимальной точки эффективности заряда от солнечных панелей, позволяет повысить КПД использования солнечной энергии до 20-30% по сравнению с обычными PWM (ШИМ) солнечными контроллерами. Однако MPPT солнечные контроллеры существенно дороже обычных PWM (ШИМ). Поэтому, недостаток эффективности систем с обычным солнечным контроллером в маломощных системах (если установлено солнечных панелей менее 300 – 400 Вт), можно компенсировать, приобретя на разницу в цене между контроллерами, лишнюю солнечную панель. В случае же если установлены солнечные панели от 400 Вт и более, необходим только солнечный контроллер с технологией MPPT.

Этапы зарядки МРРТ контроллера идентичны этапам зарядки контроллера с PWM (ШИМ). Но МРРТ контроллеры, как писалось выше, являются ещё и преобразователями более высокого напряжения солнечных панелей в более низкое, которое необходимо аккумуляторам (АКБ). А если собрать солнечные панели так, чтобы их общее номинальное напряжение было в 1,5 – 2 раза выше чем напряжение на АКБ, то это позволит солнечному МРРТ контроллеру работать максимально эффективно и получать небольшую энергию даже в пасмурную погоду. Некоторые контроллеры позволяют наращивать входное напряжение ещё выше, что особенно полезно, если солнечные панели находятся на большом удалении (более 20 м). Передача энергии с высоким напряжением позволяет уменьшить её потери. Или, можно увеличивать площадь сечения медных проводов, но этот путь дорогостоящий и не всегда возможен.

модели PCM 40-80СХ продвинутыми MPPT контроллерами для солнечных фотоэлектрических модулей с функцией слежения за точкой максимальной мощности (ТММ) солнечного модуля. Имеют встроенное жидкокристаллическое табло и обладает рядом важных функций.

 

Функции контроллера MPPT:

  • Комбинирует в себе встроенную функцию MPPT (Maximum Power Point Tracking — слежение за точкой максимальной мощности солнечной батареи), управление зарядом аккумулятора, вывод информации о состоянии заряженности аккумуляторной батареи.
  • Поддержка максимальной выходной мощности без ее снижения при температуре окружающей среды до 50 ºС.
  • Встроенный алгоритм контроля энергии в аккумуляторе отслеживает отдаваемую и потребляемую энергию, на основе чего рассчитывается оставшаяся в аккумуляторе энергия. Степень заряженности аккумулятора отображается в процентах от полного заряда, в А*ч, в Вт*ч. Данные по работе системы хранятся в течение 90 дней в памяти контроллера.
  • Может использоваться со свинцово-кислотными, гелевыми и AGM-аккумуляторами, выполняет 2/3/4-стадии заряда с возможностью регулирования всех параметров и режимов заряда.
  • Для моделей PCM-40CX MPPT и PCM-80C MPPT оптимальным является подключение цепи фотоэлектрических модулей до 112В постоянного тока (максимальное напряжение 140В).
  • Для моделей PCM-40CX MPPT и PCM-80C MPPT оптимальным является подключение цепи фотоэлектрических модулей до 192В постоянного тока (максимальное напряжение 240В).
  • Возможность объединения в одну систему до 16 контроллеров для обеспечения более высоких токов заряда.
  • Точная зарядка аккумуляторов напряжением 12В/24В/36В/48В с простой настройкой параметров и использованием отдельных проводов для датчика напряжения аккумулятора.
  • Встроенная функция температурной компенсации для безопасной и полной зарядки аккумуляторов.
  • Может заряжать свинцово-кислотные аккумуляторы: с жидким электролитом, гелевые, AGM, а также литиевые LiFePO4 аккумуляторы.
  • 2,3 или 4 стадии заряда с регулируемыми параметрами на всех стадиях.
Особенности контроллеров PCM MPPT
  • Наличие встроенного жидкокристаллического дисплея, отображающего основные параметры системы
  • Отдельный провод для датчика напряжения исключает погрешность при измерениях напряжения на аккумуляторе
  • Возможность считать SOC (степень заряженности аккумулятора) в процентах при установке дополнительного измерительного шунта. Тем самым даже при наличии инвертора и других зарядных устройств, контроллер может считать степень заряженности и регулировать заряд в соответствии с ее значением. Это улучшает эффективность заряда и продлевает срок службы аккумуляторов
  • Возможность выбора алгоритма поиска точки с максимальной мощностью. Возможны 4 метода поиска точки максимальной мощности:
    • метод итераций вокруг текущей рабочей точки (Perturb&Observe)
    • работа в найденной во время начального сканирования точке (Scan&Hold)
    • работа при напряжении, составляющем определенную долю от напряжения холостого хода (Percentage)
    • работа при определенном входном напряжении (Hold Input V)
    • подробнее о MPPT контроллерах тут: http://solarmir.ru/maximum-power-point-tracker
    • подробнее о ШИМ (PWM) контроллерах тут : http://solarmir.ru/shim-pwm

 

 

PCM-80C MPPT 240v 80A MPPT  цена 970$

PCM4048: USD 518

PCM3012: USD 259

PCM5048: USD 719

PCM60X : USD 655