MPPT(太陽能控制器)

發佈日期: 2013 年 08 月 26 日 17:09 | 作者: | 分類: 綠能知識

MPPT控制器的全稱是「最大功率點跟蹤」(Maximum Power Point Tracking)太陽能控制器,為傳統太陽能充放電控制器的升級換代產品。MPPT控制器能夠即時偵測太陽能板的發電電壓,並追蹤最高電壓電流值(VI),使系統以最大功率輸出對蓄電池充電。應用於太陽能光伏系統中,協調太陽能電池板、蓄電池、負載的工作,是光伏系統的大腦。

MPPT的概述

MPPT系統是一種通過調節電氣模組的工作狀態,使光伏板能夠輸出更多電能的電氣系統,能夠將太陽能電池板發出的直流電有效地貯存在蓄電池中,可有效地解決常規電網不能覆蓋的偏遠地區及旅遊地區的生活和工業用電,不產生環境污染。

光伏電池的輸出功率與MPPT控制器的工作電壓有關,只有工作在最合適的電壓下,它的輸出功率才會有個唯一的最大值。

日照強度為1000W/下,U=24V,I=1A;U=30V,I=0.9A;U=36V,I=0.7A;可見30的電壓下輸出功率最大。

MPPT的原理

給蓄電池充電,太陽板的輸出電壓必須高於電池的當前電壓,如果太陽能板的電壓低於電池的電壓,那麼輸出電流就會接近0。所以,為了安全起見,太陽能板在製造出廠時,太陽能板的峰值電壓(Vpp)大約在17V左右,這是以環境溫度為25°C時的標準設定的。當天氣非常熱的時候,太陽能板的峰值電壓Vpp會降到15V左右,但是在寒冷的天氣裡,太陽能的峰值電壓Vpp可以達到18V。

傳統的太陽能充放電控制器就有點象手動檔的變速箱,當發動機的轉速增高的時候,如果變速箱的檔位不相應提高的話,勢必會影響車速。但是對於傳統控制器來說,充電參數都是在出廠之前就設定好的,就是說,MPPT控制器會即時跟蹤太陽能板中的最大的功率點,來發揮出太陽能板的最大功效。電壓越高,通過最大功率跟蹤,就可以輸出更多的電量,從而提高充電效率。理論上講,使用MPPT控制器的太陽能發電系統會比傳統的效率提高50%,但是跟據我們的實際測試,由於周圍環境影響與各種能量損失,最終的效率也可以提高20%-30%。

從這個意義上講,MPPT太陽能充放電控制器,勢必會最終取代傳統太陽能控制器

MPPT的功能

MPPT控制器主要功能:檢測主回路直流電壓及輸出電流,計算出太陽能陣列的輸出功率,並實現對最大功率點的追蹤。擾動電阻R和MOSFET串連在一起,在輸出電壓基本穩定的條件下,通過改變MOSFET的占空比,來改變通過電阻的平均電流,因此產生了電流的擾動。同時,光伏電池的輸出電流電壓亦將隨之變化,通過測量擾動前後光伏電池輸出功率和電壓的變化,以決定下一週期的擾動方向,當擾動方向正確時太陽能光能板輸出功率增加,下週期繼續朝同一方向擾動,反之,朝反方向擾動,如此,反復進行著擾動與觀察來使太陽能光電板輸出達最大功率點。

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