Questo Solar PV Charge Controller è il componente chiave nei sistemi di generazione di energia solare off-grid o stand-alone.
A causa delle caratteristiche non lineari dell'array solare, sulla sua curva è presente un punto massimo di energia (punto di massima potenza). I controller tradizionali, con tecnologia di ricarica degli interruttori e tecnologia di ricarica PWM, non possono caricare la batteria al punto di massima potenza, quindi non possono raccogliere la massima energia disponibile dall'array fotovoltaico, ma il regolatore di carica solare con Maximum Power Point Tracking (MPPT) La tecnologia può bloccare il punto per ottenere la massima energia e consegnarla alla batteria.
L'algoritmo MPPT confronta e regola continuamente i punti operativi per tentare di localizzare il punto di massima potenza dell'array. Il processo di tracciamento viene elaborato automaticamente da un microprocessore e non richiede l'attenzione dell'utente.
Tecnologia MPPT
La tecnologia MPPT (Maximum Power Point Tracking) che converte DC in DC ottimizza la corrispondenza tra l'array solare (pannelli fotovoltaici) e il banco di batterie o la rete pubblica. Per dirla in altro modo, convertono una tensione CC più alta che dai pannelli solari scende alla tensione più bassa necessaria per caricare le batterie.
Il microprocessore integrato MPPT consente al regolatore di carica solare di aumentare l'efficienza di conversione energetica fino al 30% rispetto al regolatore di carica PWM. L'installazione semplice con capacità di collegamento in parallelo rende la soluzione giusta per le abitazioni e per qualsiasi applicazione di grandi sistemi solari.
La figura sopra è la curva del punto di massima potenza, l'area ombreggiata è la gamma di carica del regolatore di carica solare tradizionale (modalità di carica PWM), può ovviamente diagnosticare che
Il Power Point Tracker è un convertitore da CC a CC ad alta frequenza che prende l'ingresso CC dai pannelli solari, quindi converte la CC in CA ad alta frequenza e, di nuovo, l'AC verrà riconvertita in una diversa tensione CC e una corrente per corrispondere esattamente al batterie e pannelli. Generalmente gli MPPT operano a frequenze comprese tra 20 e 80 kHz (intervallo di frequenza audio molto alto). Quindi, per progettare questi circuiti ad alta frequenza è possibile utilizzare trasformatori ad altissima efficienza e piccoli componenti.
Caratteristiche principali del regolatore di carica solare MPPT
Il regolatore di carica solare MPPT viene utilizzato per correggere e rilevare le variazioni nelle caratteristiche di corrente-tensione del pannello solare e come mostrato nella figura sopra.
È necessario che qualsiasi sistema di energia solare richiesto per estrarre una potenza massima dal modulo fotovoltaico in quanto impone il modulo fotovoltaico per il funzionamento a tensione vicino al punto di massima potenza per prelevare la massima potenza disponibile.
Usando il regolatore di carica solare MPPT, possiamo utilizzare il pannello solare con un'uscita di tensione superiore alla tensione operativa del sistema di batterie.
La complessità del sistema può essere ridotta utilizzando il regolatore di carica solare MPPT poiché ha un'elevata efficienza.
Può essere applicato per l'utilizzo con più fonti di energia come turbine ad acqua o turbine eoliche e così via. La potenza di uscita del pannello solare viene utilizzata per controllare direttamente il convertitore CC-CC.
Dove utilizzare un regolatore di carica solare MPPT
Allo stato attuale, il regolatore solare ha MPPT e PWM. Secondo i dati dell'applicazione, l'efficienza di conversione del controller PWM è normalmente inferiore al 70%, l'efficienza di conversione del controller MPPT è circa del 95-97%. Il regolatore solare MPPT è costoso rispetto al regolatore solare PWN, ma il prezzo del modulo solare è più costoso. Utilizzando il controller MPPT, è possibile ridurre il modulo solare, risparmiando il costo dell'intero sistema
Gli MPPT sono più efficaci in queste condizioni:
Inverno, giornate nuvolose o nebbiose o aree in parte ombreggiate - quando la potenza extra è più necessaria.
Il freddo è più probabile in inverno - il momento in cui le ore di sole sono basse e hai bisogno del potere di ricaricare le batterie di più.
Carica della batteria bassa: più basso è lo stato di carica della batteria, più corrente viene inserita da un MPPT - un altro momento in cui è necessaria la maggiore potenza aggiuntiva.
Corse lunghe - Se i pannelli sono a 100 piedi di distanza, la caduta di tensione e la perdita di potenza possono essere considerevoli a meno che non si utilizzi un filo molto grande. Tuttavia, se si evitano i pannelli collegati in serie per ottenere volt superiori, la perdita di potenza è molto inferiore e il controller converte l'alta tensione a volt corretto per la batteria.
