Come verificare se il tuo controller è vero MPPT o PWM
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Come verificare se il tuo controller è vero MPPT o PWM : 3 test
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Risposta breve : misurare la tensione del terminale FV mentre il banco è in carica . Un vero MPPT Il controller (Maximum Power Point Tracking) converte la tensione , in modo che il pannello continui a funzionare vicino alla sua tensione di potenza massima nominale (Vmp) - una lettura di 18 - 22 V su un sistema a 12 V. Un PWM Il controller (Pulse Width Modulation) collega il pannello quasi direttamente alla batteria , in modo che il terminale PV legge entro un volt o due della batteria . Se non è possibile raggiungere i terminali , aprire un campione e cercare l'induttore . Tre test , in ordine di preferenza , e cosa fare con ogni risultato è sotto .
Test 0 : imposta le condizioni che rendono valido il test
Ci sono due condizioni che determinano se le letture significano qualcosa :
- Pieno sole sul pannello . Irraggiamento parziale intorbidisce ogni numero sottostante . Attendere una luce chiara e senza ostacoli .
- Il banco non deve essere saturo . Su un banco da 12 V/200 Ah , avviare il test a metà carica . Un vero MPPT in una batteria satura scende in modalità flottante o limitante di tensione e la tensione fotovoltaica sale verso la tensione a circuito aperto (Voc) - una lettura che sembra un passaggio su un ' unità che non è stata effettivamente testata . Scaricare prima il banco a circa il 60 - 70% , o prova all ' inizio della finestra di ricarica .
- Spegni il carico durante i test diurni in modo che il terminale di carico legga 0 A e ogni amplificatore misurato vada in banca .
Test 1 : tensione di funzionamento PV (il test da 60 secondi)
Con il sistema in carica attiva in pieno sole , posizionare un multimetro digitale sui terminali PV + e PV - :
| Osservazione | Lettura su un banco da 12 V a~13 V | Verdetto |
|---|---|---|
| Batteria trascina il pannello verso il basso | Il terminale PV legge 13 - 14 V | *Comportamento PWM |
| Il pannello mantiene il proprio punto di funzionamento | Terminale fotovoltaico 18 - 22 V (vicino a Vmp) | Comportamento MPPT |
La maggior parte dei controller di illuminazione stradale all ' aperto commerciali sono in vaso epossidico per IP67 + , quindi la scheda è invisibile - i terminali non lo sono .
Test 2 : corrente PV vs corrente della batteria (il test decisivo)
Il comportamento della tensione può essere imitato ; il guadagno di corrente no. Confronta la corrente che entra nel terminale PV con la corrente che esce nel terminale della batteria , usando un misuratore di morsetto o il display del controller :
- PWM : PV current =battery current . Qualunque cosa faccia il pannello va dritto in . Nessuna amplificazione .
- MPPT : corrente della batteria è notevolmente superiore a corrente fotovoltaica - l'amplificazione corrente libro di testo di un convertitore buck . L'esempio lavorato dalla nostra configurazione standard : ingresso PV 9.1 A a 22 V , uscita della batteria vicino a 14.9 A a 13 V.
Un buck MPPT scambia volt per ampere ; la potenza viene conservata (meno la perdita di conversione) . Se le due correnti leggono lo stesso mentre la tensione fotovoltaica si trova ben al di sopra della tensione della batteria , i numeri sono incoerenti - ricontrollare la posizione del misuratore prima di chiamare l'unità un passaggio .
Test 3 : il teardown (accurato al 100% , necessita di un campione)
Se è possibile aprire in modo sicuro un campione prima di un ordine di massa, la scheda risponde definitivamente. Un vero MPPT è al suo interno un convertitore buck DC-DC, e un convertitore buck non può esistere senza un induttore di accumulo di energia. Cercare una delle tre forme:
- Un anello magnetico toroidale (giallo, verde o nero) avvolto con un filo di rame spesso
- Un induttore di potenza SMD quadrato stampato e resistente
- Una bobina di rame esposta, di spessore
Prove a sostegno sulla stessa scheda: diodi a ruota libera per la rettifica-diodi Schottky, diodi di potenza in pacchetti TO-220, o grandi diodi neri assiali a piombo ad alta corrente.
Una scheda PWM mostra la firma opposta: assolutamente nessun induttore di potenza, solo pochi MOSFET e condensatori e piccoli componenti di filtraggio SMD a bassa potenza.(La versione originale di questa pagina elencava quelle caratteristiche PWM all 'interno della sezione dei requisiti MPPT-appartengono all' altra colonna e li abbiamo ripristinati qui.)
Perché la differenza vale così tanti soldi
Eseguire lo stesso pannello da 200 W (Vmp = 22 V, Imp = 9,1 A) in un banco da 12 V caricando a circa 13 V:
- PWM: il banco trascina il pannello a ~ 13 V, quindi la potenza di ricarica è di 13 V × 9,1 A = 118,3 W. Circa 81,7 W-40,8% della capacità nominale del pannello-viene soppressa e persa.
- MPPT: il pannello mantiene il suo punto di funzionamento di 22 V × 9,1 A = 200,2 W; dopo un 'ipotesi di conversione del 97%, la banca riceve 200,2 W × 97% ÷ 13 V ≈ 14,9 A.
Stesso sole, stesso sole. 14,9 A contro 9,1 A-circa il 63% in più di corrente di carica. Due avvertimenti onesti su quel modello: la cifra del 97% è un 'ipotesi di riferimento, non la nostra misurazione, e il lato PWM è se non altro lusingato, perché trascinando un pannello reale fuori dal suo punto di massima potenza riduce la corrente e la tensione.
I progettisti collegano due pannelli in serie per formare un array da 44 - 48 V, che attiva la ricarica precedente in condizioni di scarsa illuminazione e riduce le perdite di linea (I ² R). Un controller PWM comprime la tensione di funzionamento di quasi il 70%, facendo deragliare l'array dal suo punto di massima potenza: un array combinato da 400 W probabilmente produce meno di 120 W e quasi 280 W di capacità vengono persi solo per disadattamento di tensione. Questa è la configurazione in cui l'etichetta sul controller decide se il progetto soddisfa il suo runtime.
Cosa significa un test fallito per il progetto.
Il sintomo campo è coerente: 60 W apparecchi a LED su questi sistemi black out prima dell 'alba, dimmer attraverso la seconda metà della notte, o mai raggiungere la piena carica. La causa è a monte-la banca non è mai stato riempito durante il giorno. Scambiare il controller è di solito più economico di re-engineering la matrice, ma solo dopo aver confermato la banca stessa è sana (vedi il nostro guida durata della batteria.
Il test di accettazione che consigliamo di scrivere in un PO
Per qualsiasi apparecchio da 60 W + su un modulo da 200 W +, aggiungere questa clausola alla clausola di ispezione:
- Stato di carica : banco al 60 - 70% di carica , carico spento , pieno sole .
- Accettazione : La tensione fotovoltaica supera la tensione della batteria di almeno il 40% durante la carica di massa (ad esempio , ≥ 18 V su un banco da 13 V) .
- Misura PV e corrente della batteria . Accettazione : la corrente della batteria supera la corrente fotovoltaica di almeno il 15% durante la carica di massa , con tensione PV superiore alla tensione della batteria .
- Esempio di teardown (solo primo articolo) : induttore di potenza presente e corrispondente a una delle tre forme sopra .
- Datasheet di controllo : L'intervallo di tensione di ingresso PV (Vmax) deve superare la tensione di banco con un ampio margine ; un ingresso PV " solo 12 V " su un ' unità venduta come MPPT è di per sé una bandiera rossa .
Se preferisci non eseguire i numeri a mano , il nostro calcolatore di dimensionamento del controller esegue la corrispondenza panello-batteria - controller e lo sfondo sul motivo per cui la fase di conversione è importante nella nostra guida MPPT vs PWM . Ogni unità nella nostra linea all-in - one lampione solare viene fornita con il controller abbinato al pannello , e il foglio dati indica il tipo di controller a titolo definitivo : richiedilo prima di ordinare da chiunque .
Cosa non tratta questa pagina
Questa guida copre i regolatori di carica accoppiati in CC nell ' illuminazione stradale solare e nei piccoli sistemi off-grid . Non copre le architetture accoppiate in CA , i microinverter , i controller ibridi eolici e solari o gli inverter legati alla rete - diverse topologie con test diversi .