MPPT vs controller PWM per lampioni solari
-- come scegliere
MPPT vs controller PWM per lampioni solari: come scegliere
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Risposta breve: la scelta si riduce a un numero: il rapporto tra la tensione massima di potenza del pannello solare (Vmp) e la tensione della batteria. Se il Vmp del pannello si trova vicino alla tensione della batteria, un controller PWM fa il lavoro al costo più basso. Se il pannello funziona ben al di sopra della batteria-che è il caso della maggior parte dei moderni lampioni all-in-one-un controller MPPT recupera la differenza, tipicamente il 20 - 30% in più di energia raccolta. Il resto di questa guida spiega perché e come facciamo la chiamata nella nostra fabbrica.
Cosa fa ogni controller
Il PWM (Pulse Width Modulation)* i controllori collegano il pannello solare quasi direttamente alla batteria e regolano la carica commutando rapidamente la connessione on e off. When la batteria-tipicamente un 12 V o 24 V litio (LiFePO4) o piombo-acido banca-si avvicina alla carica completa, il controller riduce la corrente. There è nessuna conversione di tensione: il pannello viene tirato verso il basso verso la tensione della batteria, e tutto sopra di esso viene perso.
MPPT (Maximum Power Point Tracking) I controller posizionano un convertitore DC-DC tra il pannello e la batteria. in modo che il pannello possa funzionare al proprio punto di massima potenza mentre la batteria riceve ciò di cui ha bisogno. Il controller campiona l'uscita del pannello ogni pochi secondi e regola il rapporto di conversione per tenere traccia del punto di massima potenza come luce e cambiamento di temperatura. L'energia supplementare viene da.
Da dove proviene il guadagno di efficienza del 20 - 30%-e quando non si applica
Il vantaggio di MPPT è maggiore quando il Vmp del pannello supera la tensione della batteria di un ampio margine. In questi sistemi, un controller PWM trascina il pannello fuori dal suo punto di massima potenza per la maggior parte della giornata e la perdita di mancata corrispondenza è permanente-non un errore di arrotondamento, ma da un quinto a un terzo dell 'uscita dell' array. Il freddo allarga ulteriormente il divario, perché la tensione del pannello aumenta con il calo della temperatura delle celle.
Due avvertimenti onesti, perché la folla "MPPT è sempre meglio" lo sopravvaluta:
- Quando le tensioni già corrispondono, il guadagno si riduce verso lo zero. Un pannello il cui Vmp si trova all 'interno di circa il 10 - 15% della tensione della batteria lascia un controller MPPT poco da recuperare.
- La cifra del 20 - 30% è un confronto a livello di sistema, non un numero del foglio dati del controller. Dipende dall 'array, dal clima e dalle ore di funzionamento. Trattalo come l'ordine di grandezza che progettiamo intorno, non una garanzia.
MPPT vs PWM a colpo d'occhio
| Parametri | Controller PWM | MPPT Controller di controllo |
|---|---|---|
| Voltaggio di conversione | Nessuno - pannello tirato alla tensione della batteria | Conversione DC-DC , il pannello funziona a Vmp |
| Guadagno di efficienza tipico vs. l'altro | Baseline è | +20 -30% quando Vmp > tensione della batteria |
| Miglior fit | Pannello Vmp entro~10 - 15% della tensione della batteria | Pannello Vmp ben al di sopra della tensione della batteria (la maggior parte delle luci all-in - one) |
| Costo relativo | inferiore | Maggiore |
| Conteggio componenti/failure points | meno | Fase di conversione (Converter Stage) |
| Prestazioni in clima freddo | Debole - il mismatch di tensione si allarga | Strong - traccia il punto di potenza spostato |
| Il Low-light harvesting | Deboli | Forte |
Come scegliamo nel nostro stabilimento
Specifichiamo i controllori per apparecchio , non per livello di prezzo . La regola che applichiamo su ogni distinta base :
- Leggere prima il Vmp del pannello e la tensione nominale della batteria dalle schede tecniche . Se la tensione della batteria Vmp ÷ scende al di sotto di circa 1,2 , PWM è di solito la risposta ingegneristica giusta e lo specifichiamo senza scuse .
- Se il rapporto supera circa 1,5 - il caso normale per un ' unità all-in - one da 300 W su un banco LiFePO4 da 12 V - l'MPPT va sulla BOM . L'energia recuperata su una durata di servizio di 5 anni fa impallidire il delta del prezzo del controller .
- I progetti in clima freddo e ad alta latitudine sono predefiniti su MPPT anche quando il rapporto è borderline , perché l'aumento della tensione invernale mangia i sistemi PWM vivi .
- Usiamo ancora PWM dove si adatta veramente - piccoli dissuasori , luci da giardino a breve autonomia , kit di retrofit di budget . Forzare MPPT in quelli sarebbe imbottire la BOM , non ingegnerizzarla .
Il guasto che vediamo più spesso sul campo non è un controller morto . È un disallineamento di tensione che non è mai stato calcolato **- un appaltatore accoppia un pannello ad alto Vmp con un controller PWM , la batteria si sovraccarica cronicamente e il sintomo si presenta due inverni dopo come " le luci solari non funzionano " .
Cosa non tratta questa guida
Questa pagina affronta la selezione del regolatore di carica per i lampioni solari accoppiati in CC . Non copre i sistemi accoppiati in CA , i controller ibridi eolici e solari o gli inverter legati alla rete : si tratta di architetture diverse con regole diverse . Per dimensionare il controller , la batteria e il pannello per un progetto specifico , usa il nostro calcolatore di dimensionamento del controller o inviaci i tuoi requisiti fotometrici e di autonomia e eseguiremo i numeri con te .
Passo successivo : se stai specificando un progetto ora , inizia con la calcolatrice , quindi confronta la nostra linea lampioni solari all-in - one - ogni unità viene fornita con il suo controller abbinato al pannello , quindi la discrepanza sopra non può accadere per caso .
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