Kuidas kontrollida, kas sinu kontroller on tõeline MPPT- või PWM-kontroller: 3 testi

Test 0: Seada tingimused, mis teevad testi kehtivaks

Kaks tingimust määrab, kas mõõtmistulemused on tähendusrikkad:

Täis päike paneelil: Osaline valgusosakaal muudab kõik näitajad ebatäpseks. Oodake selget, takistusteta päevavalgust. Akku ei tohi olla täis laetud: 12 V / 200 Ah akul alustage testi akun laadimise keskel. Tõeline MPPT-regulaator täis laetud akus lülitub automaatselt üle float-režiimi või pingelimiteerimisrežiimi, ning PV-pinge tõuseb lähedale avatud ahelapingele (Voc) – see näitaja võib viidata sellele, et test on edukas, kuigi tegelikult pole akut testitud. Laadige akku esmalt umbes 60–70% ulatuses tühjaks või tehke test laadimisperioodi alguses. Lülitage koormus päevase testimise ajal välja: Nii näitab koormuse terminal 0 A ning kogu mõõdetav vool läheb otse akku.

Test 1: PV-tööpinge (60-sekundine test) Kui süsteem laeb aktiivselt täis päikese all, asetage digitaalne multimeter PV+ ning PV−-terminaalide vahel:

Tähelepanek	Näitaja 12 V akul (umbes 13 V)	Otsus
Akku vähendab paneeli tööpinget	PV-terminaal näitab 13–14 V	PWM-režiim
Paneel hoiab oma tööpinget	PV-terminaal näitab 18–22 V (lähedal Vmp-le)	MPPT-režiim

Test 2: PV-vool vs. akuvool (otsustav test) Pingeelamist on võimalik jäljendada; voolu suurendamist aga ei. Võrrelge PV-terminali sisenevat voolu akutileri väljuvate vooludega, kasutades klampimõõtjat või kontrolleri ekraani:

• PWM: PV-vool ≈ akuvool – kogu paneelilt toodetav vool läheb otse akusse; mingit võimendamist ei toimu.
• MPPT: Akuvool on märgatavalt suurem kui PV-vool – see on tüüpiline voolu suurendus buck-converteris. Näide meie standardkonfiguratsioonist: PV-sisend 9,1 A @ 22 V, akuväljund ligikaudu 14,9 A @ 13 V.

Buck-MPPT-converter vahetab volti ampereide vastu; võimsus jääb püsima (välja arvatud teisenduskaotused). Kui mõlemad voolud näitavad sama väärtust, kuigi PV-pinge on oluliselt kõrgem kui akupinge, on tulemused ebaõiged – kontrollige enne, kui otsustate, et seade on läbimõõdetud.

Test 3: lahtimontaaž (100% täpne; vajalik on näide)

Kui te suudate enne suuremahulist tellimust turvaliselt näidist avada, annab lülituspaneel selge vastus. Tõeline MPPT-lülitus on sisuliselt DC-DC-taandmuundur, ja taandmuundur ei saa toimida ilma energiat säilitavata induktoriita. Otsige üht neist kolmest tüübist:

• Toroidaalne magnetring (kollast, rohelist või musta värvi), millele on mähitud paks vasktraat
• Valmistatud, vastupidav SMD-võimsusinduktor
• Avatud, paksu traadiga vaskmähis

Tõendusmaterjal samal lülituspanelil: freewheeling-diodid viristamiseks – Schottky-diodid, võimsusdiodid TO-220-pakendites või suured, mustad, aksiaalse juhtmega suurevoolulised diodid.

PWM-lülituspaneelil on täiesti teistsugune struktuur: puudub täielikult võimsusinduktor; on ainult mõned MOSFET-id ning kondensaatorid ning väikesed, väikese võimsusega SMD-filtreerimiskomponendid. (Algne versioon sellest lehelt oli need PWM-omadused loetletud MPPT-nõuete jaotises – need kuuluvad hoopis teisele veerule, ning oleme need siia tagasi lisanud.)

Miks see erinevus nii palju maksab

Käivitage sama 200 W paneel (Vmp = 22 V, Imp = 9,1 A) 12 V akupaketti, mille laengut laaditakse umbes 13 V juures…

• PWM: Akkupaketti tõmmab paneeli umbes 13 V-ni, seega laadimisvõimsus on 13 V × 9,1 A = 118,3 W. Umbes 81,7 W – 40,8% paneeli nimisvõimsusest – hävitatakse ning kaob.
• MPPT: Paneel säilitab oma tööpunkti 22 V × 9,1 A = 200,2 W; arvestades 97% teisendusmäära, saab akkupaketti 200,2 W × 97% ÷ 13 V ≈ 14,9 A.

Sama paneel, sama päike: 14,9 A versus 9,1 A – umbes 63% suurem laadimisvool. Kaks olulist märkust selle mudeli kohta: arv 97% on vaid referentne eeldus, mitte meie mõõtmine; lisaks on PWM-režiim pigem soodsam, sest tegeliku paneeli tõmmamine selle maksimaalsest tööpunktist vähendab nii voolu kui ka pinget. Reaalsed erinevused on tavaliselt suuremad kui mudelis oletatud.

Jadarruutid teevad vastavuste puudumise veelgi hullemaks. Desainerid ühendavad kaks paneeli jadessa, et luua 44–48 V jadarruti – see käivitab varasema laadimise hämaras valguses ning vähendab ka juhtmeid läbivat voolu (I²R). PWM-juhtimissüsteem komprimeerib selle tööpinge peaaegu 70%, mistä tõttu jadarruti ei tööta oma maksimaalse võimsuse tasemel: 400 W võimsusega jadarruti toodab tõenäoliselt vähem kui 120 W energiat, ning juba ainuüksi pingevastavuste tõttu kaotatakse ligi 280 W võimsust. Just selles konfiguratsioonis sõltub sellest, kas projekt täidab oma tööaega, mida on märgitud juhtimissüsteemi sildil.

Mida ebaõnnestunud testimine projektile tähendab

Päriselus on ilmnenud ühtne probleem: 60 W võimsusega LED-valgustid nendes süsteemides kustuvad enne koidut, hämenevad öö jooksul või ei saavuta kunagi täielikku laadimist. Põhjus on selles, et akupakett ei olnud päeval kunagi täielikult laetud. Juhtimissüsteemi vahetamine on tavaliselt odavam kui jadarruti ümberkujundamine – kuid ainult pärast seda, kui olete kinnitanud, et akupakett ise on korrektne (vt meie aku eluiga juhendit).

Aktsepteerimistest, mida soovitame lisada tellimiskirjasse

Iga 60 W või suurema võimsusega valgustise puhul, mille jaoks kasutatakse 200 W või suuremat moodulit, tuleks lisada järgnev punkt inspektsiooniklauslisse:

1. Laadimisaste: Akku on 60–70% laaditud; paneekula on täielik päikesepaistus.
2. Mõõda PV-paneeli sisendpinget. Nõue: PV-paneeli sisendpinge peab laadimise ajal vähemalt 40% võrra üle akupinge olema (nt ≥18 V 13 V akul).
3. Mõõda nii PV-paneeli kui ka akupinget ning voolu. Nõue: Akupinge peab laadimise ajal vähemalt 15% võrra üle PV-paneeli voolu olema ning PV-paneeli sisendpinge peab akupingest kõrgem olema.
4. Näidisanalüüs (ainult esimeses artiklis): Vooluinduktor on olemas ning vastab ühele neist kolmest ülaltoodud vormidest.
5. Kontrolli andmelehte: PV-paneeli sisendpinge vahemik (Vmax) peab akupingest märkimisväärselt suurem olema; „ainult 12 V“ sisendpinge PV-paneelil, mida müüakse MPPT-kontrolleriga, on iseenesest hoiatav märk.

Kui soovite arvutusi käsitsi ei tee, kasutage meie kontrolleri suuruse arvutusvahendit – see aitab sobitada paneeli, akku ning kontrolleri omavahel. Lisateavet selle kohta, miks teisendusetapp on oluline, leiate meie juhendist MPPT vs PWM. Kõik meie kõikehõlmavates päikeselaternates on kasutatavad kontrollerid paneeliga sobitatud ning andmelehtes on kontrolleri tüüp selgelt märgitud – küsige seda enne tellimist.

Mida see leht ei käsitle

See juhatus käsitleb DC-ühendusega laadimiskontrollerite kasutamist päikesepaisteliste tänavavalgustustes ning väikestes off-grid-süsteemides. See ei hõlma AC-ühendusega arhitektuure, mikroinvertere, hübriidseid tuule- ning päikesepaisteliste kontrollerite ega võrku ühendatud invertere – need on erinevad topoloogiad, mille puhul on vaja teistsuguseid teste.