Принцип работы MPPT контроллеров

Оцените материал
(0 голосов)
MPPT Технология Контроллер MPPT использует технологию отслеживания точки максимальной мощности солнечных модулей. Алгоритм полностью автоматический и не требует вмешательства пользователя. Алгоритм MPPT отслеживает точку максимальной мощности (maximum power point voltage) (Vmp) поскольку она меняется в течение дня в зависимости от погодных условий, что обеспечивает максимум получаемой энергии.


• Увеличение тока
Во многих случаях MPPT технология увеличивает ток солнечных модулей. Например, ток солнечного модуля 8А, в то же время зарядный ток 10А. При этом работает простое правило: мощность (произведение тока на напряжение) на входе в контроллер равна выходной мощности, естественно, если не учитывать собственное потребление устройства.
Если напряжение солнечных модулей Vmp превосходит напряжение батареи, зарядный ток превосходит ток солнечного модуля. Чем больше разности между напряжением солнечного модуля и напряжением батареи, тем больше увеличение тока, что может быть важно в системах с большим напряжением солнечных батарей.
• Преимущества перед традиционными контроллерами(PWM)
Традиционные контроллеры подключают солнечные модули непосредственно к аккумуляторной батарее при зарядке, для этого необходимо, чтобы солнечные модули работали в диапазоне напряжений ниже напряжения точки максимальной мощности Vmp. В 12В системе, например, напряжение батареи может варьироваться от 11-15В, точка максимальной мощности, как правило, находится выше, около 16 или 17В.


Обычная для солнечных батарей вольт-амперная характеристика.
1


Точка Vmp – это напряжение, при котором мощность максимальна, точка находится на изгибе кривой. Обычный контроллер не отслеживает точку максимальной мощности и тем самым передает не всю энергию солнечного модуля. MPPT технология позволяет свести к минимуму «потери энергии»

  •  Условия, ограничивающие эффективность MPPT

Точка Vmp понижается с увеличением температуры. В очень жаркую погоду Vmp может приближаться к напряжению батареи. В этом случае MPPT контроллер работает практически как традиционный. Конечно, система солнечных модулей с номинальным напряжением выше, чем у аккумуляторов всегда будет иметь точку Vmp выше напряжения батареи. Реализация систем с высоким напряжением солнечных модулей необходима в местах с жарким климатом.


Заряд батарей
Заряд аккумуляторов с помощью MPPT происходит в 4 стадии для быстрой, эффективной и безопасной зарядки аккумулятора.


Алгоритм заряда.

2

  • Объемный заряд

На этом этапе напряжение еще не достигло номинального и 100% доступной солнечной энергии используется для подзарядки аккумулятора.

  • Повышающий заряд

При достижении напряжением батареи заданного значения контроллер переходит в режим заряда постоянным напряжением для
Предотвращения нагрева и чрезмерного выделение газов из батареи. Этот этап длится 60-180 минут, а затем выходит на плавающий(поддерживающий) заряд. Каждый раз, когда контроллер включается, и не обнаруживает ни переразряда ни перенапряжения, он входит в режим повышающего заряда.

  • Плавающий заряд

После стадии выравнивания, контроллер снизит напряжение заряда батареи до плавающего заряда. Когда аккумулятор полностью заряжен, химических реакций не происходит и весь зарядный ток преобразуется в тепло и газ. Контроллер уменьшает напряжение на плавающей стадии, зарядка с меньшим напряжением и током. Это снизит температуру батареи и предотвратит отравления газом, в тоже время слегка подзаряжая аккумулятор. Целью этого этапа является снижение потребления энергии, ограниченное собственным потреблением системы и малыми нагрузками, сохраняя при этом полную мощность аккумуляторной батареи. На этом этапе нагрузки могут продолжать получать питание от батареи. В случае, если нагрузка на систему превышает солнечный ток заряда, контроллер выйдет из состояния поддерживающего заряда и перейдёт в повышающий. Если напряжение батареи упадёт ниже установки повышающего заряда, то контроллер перейдёт к объёмному заряду.

  • Выравнивание

 На этой стадии напряжение остается постоянным. Происходит окончательное восстановление глубинных слоев активной массы электродов и электрическое разложение сульфата свинца. При токе заряда, равном 1/10 номинальной емкости аккумулятора, этот процесс длится 2-3 часа. Если ведется заряд батареи аккумуляторов, то на этой стадии происходит выравнивание плотности электролита в различных аккумуляторах, так как в электролите с меньшей плотностью вода разлагается активнее.

Прочитано 2116 раз Последнее изменение Вторник, 04 февраля 2014 23:11
Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии