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コントローラが 本物の MPPT または PWM かどうか を確認する方法

 -- 3 つの テスト






コントローラが 本物の MPPT または PWM かどうか を確認する方法: 3 つの テスト

実際の MPPT と PWM ソーラー充電コントローラーの比較

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短い答え:銀行が バルク充満に ある間 PV ターミナルの 電圧を 測定し て下さい。 実質 MPPT(最大電力点 追跡) コントローラは 電圧を 変換するの で、 パネルは 定格 最大電力電圧 (Vmp) 付近で 動作し 続けます - 12 V システムで は 18~22 V の読み取り値。 PWM(脈拍幅 調節) コントローラーは 電池に パネルを ほとんど直接接続し ます、従って PV ターミナルは 電池の ボルトか 2 ボルト以内で 読みます。 ターミナルに 着くことが できない場合は、 サンプルを 開けて インダクタを 探します。 優先順位の 順に 3 つの テスト、 および各 結果を どうするか は以下の とおりです。

Test 0: テストを 有効に する条件を 設定し ます

2 つの 条件が 意味を 決定し ます。

  • パネル上 の完全な 太陽。 部分的 な放射照度は 以下の 数ごとに 泥を 塗ります。 明確で 妨げられない日光を 待ちます。
  • バンクが 飽和し ては いけません。 12 V/200 Ah バンクで は、 充電中 にテストを 開始し ます。 飽和バッテリの 実際の MPPT はフロートモードまたは 電圧制限モードに ランプダウンし、 PV 電圧は オープン回路電圧 (Voc) に向かって 上昇し ます。 これは 実際に テストし てい ないユニットの パスの ように 見えます。 最初に バンクを およそ 60 - 70% に放電し ます。充電ウィンドウの 早い段階で テストできます
  • 負荷端子が 0 A を読み取り、 測定するすべての アンプが バンクに 入るように、 昼間の テスト中 に負荷を オフに します。

テスト 1: PV 動作電圧 (60 秒テスト)

太陽の 下で システムが アクティブに 充電さ れて いる場合、 PV + 端子と PV − 端子に デジタルマルチメータを 設置し ます。

観測~13 V で 12 V バンクで の読み取り評決
電池は パネルを 引きずり下ろしますPV 端子は 13~14 V を読み取りますPWM 動作
パネルは 独自の 動作点 を保持PV 端子は 18~22 V (Vmp 付近) を読み取ります。MPPT の動作

このテストは 鉢植えな 単位で 動作し ます。 ほとんどの 商業屋外の 街灯の コントローラーは IP67 + のために エポキシ鉢植えです、 従って板 は見えません - ターミナルは ありません。

テスト 2: PV 電流対 バッテリー電流 (決定的な テスト)

電圧挙動は 模倣することが できます。 電流利得は できません。 クランプメートルまたはコントローラーの 表示を 使用し て、 電池ターミナルに 出る電流と PV ターミナルに 入る電流を 比較し てください。

  • PWM PV の流れ ≈ 電池の 流れ。 パネルが 作るものは 何でもまっすぐに 行きます。 増幅無し。
  • MPPT 電池の 流れは PV の流れより顕著に 高いです - 降圧コンバーターの 教科書の 現在の 増幅。 私達 の標準的 な構成からの 働かれ た例 PV は 22 ボルトの 9.1 A、 13 ボルトの 14.9 A の近くの 電池出力。

降圧 MPPT は電圧を アンペアと 交換し ます。 電力は 節約さ れます (変換損失を 差し引いた 値)。 PV 電圧が バッテリ電圧を はるかに 上回って いる間、 2 つの 電流が 同じ値 を読み取る場合、 数値は 一致し ません。 ユニットを パスと 呼ぶ前 にメーターの 配置を 再確認し てください。

テスト 3: 分解 (100% 正確、 サンプルが 必要)

大量注文の前にサンプルを安全に開くことができれば、ボードは決定的に答えます。実際のMPPTはその中核にDC—DCバックコンバータであり、バックコンバータはエネルギー貯蔵インダクタなしでは存在できません。3つの形式のいずれかを探してください。

  • トロイダル磁気リング(黄色、緑、黒)を太い銅線で巻いたもの
  • 成形された頑丈な正方形SMDパワーインダクタ
  • 露出した厚さゲージ銅コイル

同じボード上の証拠:整流用フリーホイールダイオード—ショットキーダイオード、TO—220パッケージのパワーダイオード、または大型の黒色軸リード大電流ダイオード。

PWMボードは反対の特徴を示します:パワーインダクタは全くなく、わずかなMOSFETとコンデンサ、および小さな低電力SMDフィルタリング部品です。(このページの元のバージョンでは、MPPT要件セクション内のPWM機能をリストしていました—それらは他の列に属しています。ここで復元しました。)

なぜこの差がこれほどの価値があるのか

同じ200 Wパネル(Vmp = 22 V、Imp = 9.1 A)を約13 Vで充電する12 Vバンクに実行します。

  • PWM: バンクはパネルを~13 Vにドラッグするため、充電電力は13 V × 9.1 A = 118.3 Wとなります。パネルの定格容量の40.8%にあたる約81.7 Wが抑制され、失われます。
  • MPPT: パネルは22 V × 9.1 A = 200.2 Wの動作点を維持し、97%の変換を仮定すると、バンクは200.2 W × 97% ÷ 13 V ≈ 14.9 Aを受け取る。

同じパネル、同じ太陽:14.9 A対9.1 A—約63%より多くの充電電流。そのモデルの2つの正直な警告:97%の数字はベンチマークの仮定であり、私たちの測定値ではありません。PWM側はどちらかといえばお世辞です。実際のパネルを最大電力ポイントからドラッグすると電流だけでなく電圧も減少します。現実世界のギャップはモデルよりも大きく、小さくはありません。

直列アレイはミスマッチを悪化させます。設計者は2枚のパネルを直列に配線して44~48 Vアレイを形成します。これにより、暗い場所での早期充電がトリガされ、ライン損失(I ² R)が削減されます。PWMコントローラは動作電圧を約70%圧縮し、アレイの最大電力ポイントから逸脱させます。400 W結合アレイはおそらく120 W未満で出力され、容量の280 W近くは電圧ミスマッチだけで失われます。これは、コントローラ上のラベルがプロジェクトがそのランタイムを満たすかどうかを決定する構成です。

失敗したテストがプロジェクトに意味すること

現場の症状は一貫しています。これらのシステムの60 W LEDフィクスチャーは、夜明け前に停電したり、夜の後半まで暗くなったり、フル充電に達しないことがあります。原因は上流にあります。日中はバンクが満タンになっていませんでした。コントローラを交換することは、アレイを再設計するよりも安価ですが、バンク自体が健全であることを確認した後に限ります(当社のバッテリー寿命ガイドをご覧ください)。

POに書き込むことをお勧めする受諾テスト

200 Wプラスモジュール上の60 Wプラス照明器具の場合は、検査条項にこれを追加します。

  1. 充満状態充満の 60 70% の状態の 銀行、 荷を 積み、 完全な 太陽。
  2. PV の末端の 電圧を 測定し て下さい。 受諾 PV の電圧は バルク充満の 間に 少なくとも 40% によって電池の 電圧を 超過し ます (例えば、 13 V 銀行の ≥ 18 V)。
  3. 測定 PV および電池の 流れ。 受諾電池の 流れは 電池の 電圧の 上の PV の電圧の バルク充満の 間に 少なくとも 15% PV の流れを、 超過し ます。
  4. 分解サンプル (最初の 記事のみ): パワーインダクタが 存在し、 上記の 3 つの 形式の いずれか に一致し ます。
  5. データシートチェックPV 入力電圧範囲は、 バンク電圧を 大幅に 上回る必要が あります。 MPPT として販売さ れて いるユニットの “ 12 V のみ ” PV 入力は、 それ自体が 赤旗です。

むしろ手 で数 を動かさなければ、 私達 のコントローラーの サイジング計算機 はパネル電池コントローラーの 一致を し、 変換段階が なぜ重要か の背景は 私達 の MPPT 対 PWM ガイドに あります。 私達 のオールインワン太陽街灯ラインの あらゆる単位は パネルに 一致さ せた コントローラーが 付いて います、データシートに はコントローラーの 種類が 明記さ れて います注文する前 に聞いて ください

このページが カバーし てい ないもの

このガイドで は、 ソーラー街路灯 および小規模オフグリッドシステムにおける DC 結合充電コントローラについて説明し ます。 AC 結合アーキテクチャ、 マイクロインバータ、 ハイブリッド風力ソーラーコントローラ、 または グリッド結合インバータなど、 異なるテストを 伴う異なるトポロジについては 説明し てい ません。