Controladores MPPT vs PWM para farolas solares
-- cómo elegir
Controladores MPPT vs PWM para farolas solares: cómo elegir
Respuesta corta: la elección se reduce a un número: la relación entre el voltaje de potencia máxima (Vmp) de su panel solar y el voltaje de la batería. Si el Vmp del panel se encuentra cerca del voltaje de la batería, un controlador PWM hace el trabajo al menor costo. típicamente un 20 - 30% más de energía cosechada.El resto de esta guía explica por qué y cómo hacemos la llamada en nuestra propia fábrica.
Lo que cada controlador hace realmente
El PWM Los controladores (Modulación de ancho de pulso)
conectan el panel solar casi directamente a la batería y regulan la carga al encender y apagar rápidamente la conexión. Cuando la batería, generalmente un banco de litio (LiFePO4) de 12 V o 24 V o de plomo-ácido, se acerca a la carga completa, el controlador reduce la corriente. No hay conversión de voltaje: El panel se tira hacia abajo hacia el voltaje de la batería, y todo lo que está por encima se pierde.
El MPPT (Seguimiento del punto de máxima potencia)* Los controladores colocan un convertidor DC-DC entre el panel y la batería. para que el panel pueda operar en su propio punto de potencia máxima mientras la batería recibe lo que necesita. El controlador muestra la salida del panel cada pocos segundos y ajusta la relación de conversión para rastrear el punto de potencia máxima a medida que cambia la luz y la temperatura. La energía extra proviene de
De dónde viene la ganancia de eficiencia del 20 - 30% y cuándo no se aplica
La ventaja de MPPT es mayor cuando el Vmp del panel excede el voltaje de la batería por un amplio margen.[10] En esos sistemas, un controlador PWM arrastra el panel fuera de su punto de máxima potencia durante la mayor parte del día, y la pérdida de desajuste es permanente, no un error de redondeo, sino un quinto a un tercio de la salida del conjunto.[11] El clima frío amplía aún más la brecha, porque el voltaje del panel aumenta a medida que disminuye la temperatura de la celda.
Dos advertencias honestas, porque la multitud de "MPPT siempre es mejor" lo exagera:
- Cuando los voltajes ya coinciden, la ganancia se reduce a cero. Un panel cuyo Vmp se encuentra dentro de aproximadamente el 10 - 15% del voltaje de la batería deja un controlador MPPT poco para recuperarse.
- La cifra del 20 - 30% es una comparación a nivel de sistema, no un número de hoja de datos del controlador. Depende de su matriz, su clima y sus horas de operación.
MPPT vs PWM de un vistazo
| Parámetros | Controlador PWM | El controlador MPPT |
|---|---|---|
| Conversión de voltaje | Ninguno - panel tirado al voltaje de la batería | Conversión DC-DC , el panel funciona en Vmp |
| Ganancia de eficiencia típica vs. la otra | baseline | +20 -30% cuando Vmp ³ voltaje de la batería |
| Mejor Fit | Panel Vmp dentro de~10 - 15% del voltaje de la batería | Panel Vmp muy por encima del voltaje de la batería (la mayoría de las luces todo en uno) |
| El costo relativo | más bajo | más alto |
| Puntos de falla/Failure Points | menos | Más (etapa de conversión) |
| Rendimiento de clima frío | Débil - Desajuste de voltaje se ensancha | Fuerte - rastrea el punto de poder desplazado |
| Low-light Cosecha | Débil | Fuertes |
Cómo elegimos en nuestra fábrica
Especificamos controladores por accesorio , no por nivel de precio . La regla que aplicamos en cada lista de materiales :
- Lea primero el Vmp del panel y el voltaje nominal de la batería en las hojas de datos . Si el voltaje de la batería Vmp ÷ cae por debajo de aproximadamente 1.2 , PWM suele ser la respuesta de ingeniería correcta y lo especificamos sin disculpas .
- Si la relación excede aproximadamente 1.5 - el caso normal para una unidad todo en uno de 300 W en un banco LiFePO4 de 12 V - MPPT se incluye en la lista de materiales . La energía recuperada durante una vida útil de 5 años empequeñece el delta de precios del controlador .
- Los proyectos de clima frío y latitudes altas por defecto a MPPT incluso cuando la relación está en el límite , porque el aumento de voltaje en invierno come los sistemas PWM vivos .
- Todavía usamos PWM donde realmente encaja - bolardos pequeños , luces de jardín de corta autonomía , kits de modernización de presupuesto . Forzar MPPT en aquellos sería rellenar la lista de materiales , no diseñarla .
Es un desajuste de voltaje que nunca se calculó : un contratista empareja un panel de alto Vmp con un controlador PWM , la batería se sobrecarga crónicamente y el síntoma aparece dos inviernos más tarde cuando " las luces solares no funcionan " . La solución es una hoja de datos y diez minutos de aritmética , no una llamada de servicio .
Lo que esta guía no cubre
Esta página aborda la selección del controlador de carga para farolas solares acopladas a CC . No cubre los sistemas acoplados a CA , los controladores híbridos eólico-solares o los inversores conectados a la red : esas son arquitecturas diferentes con reglas diferentes . Utilice nuestra calculadora de tamaño de controlador o envíenos sus requisitos fotométricos y de autonomía y ejecutaremos los números con usted .
Siguiente paso : si está especificando un proyecto ahora , comience con la calculadora , luego compare nuestra línea farolas solares todo en uno : cada unidad se envía con su controlador emparejado con el panel , por lo que el desajuste anterior no puede ocurrir por accidente .
1 . - El