Como verificar se o seu controlador é MPPT ou PWM real
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Como verificar se o seu controlador é MPPT ou PWM real : 3 testes
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Resposta curta : medir a tensão do terminal fotovoltaico enquanto o banco estiver em carga a granel . Um MPPT real O controlador (Maximum Power Point Tracking) converte a tensão , de modo que o painel continua operando perto de sua tensão de potência máxima nominal (Vmp) - uma leitura de 18 - 22 V em um sistema de 12 V . Um PWM O controlador Pulse Width Modulation conecta o painel quase diretamente à bateria , então o terminal PV lê dentro de um volt ou dois da bateria . Se você não pode chegar aos terminais , abra uma amostra e procure o indutor . Três testes , em ordem de preferência , e o que fazer com cada resultado está abaixo .
Teste 0 : defina as condições que tornam o teste válido
Duas condições decidem se as leituras significam alguma coisa :
- Sol pleno no painel . A irradiância parcial enlameia todos os números abaixo . Aguarde a luz do dia clara e desobstruída .
- O banco não deve estar saturado . Em um banco de 12 V/200 Ah , inicie o teste no meio da carga . Um MPPT real em uma bateria saturada desce para o modo flutuante ou limitador de tensão , e a tensão PV sobe em direção à tensão de circuito aberto (Voc) - uma leitura que parece uma passagem em uma unidade que você não testou realmente . Ou teste cedo na janela de carregamento .
- Desligue a carga durante o teste diurno para que o terminal de carga leia 0 A e cada amp que você mede vá para o banco .
Teste 1 : tensão de operação PV (o teste de 60 segundos)
Com o sistema sendo carregado ativamente sob pleno sol , coloque um multímetro digital nos terminais PV + e PV - :
| Observação | Leitura em um banco de 12 V em~13 V | Veredito |
|---|---|---|
| Bateria arrasta o painel para baixo | O terminal fotovoltaico lê 13 - 14 V | Comportamento PWM |
| O painel possui seu próprio ponto de operação | O terminal fotovoltaico lê 18 - 22 V (perto de Vmp) | Comportamento do MPPT |
A maioria dos controladores comerciais de luz de rua ao ar livre são vasos epoxy para IP67 + , portanto , a placa é invisível - os terminais não são .
Teste 2 : corrente PV vs. corrente da bateria (o teste decisivo)
O comportamento da tensão pode ser imitado ; o ganho de corrente não pode . Compare a corrente que entra no terminal fotovoltaico com a corrente que sai para o terminal da bateria , usando um medidor de grampo ou a tela do controlador :
- PWM : Corrente PV ≈ corrente da bateria . O que quer que o painel faz vai direto para dentro . Sem amplificação .
- MPPT : corrente da bateria é visivelmente maior do que a corrente PV - a amplificação atual livro de texto de um conversor buck . O exemplo trabalhado a partir de nossa configuração padrão : entrada PV 9,1 A a 22 V , saída da bateria perto de 14,9 A em 13 V.
Um MPPT de buck troca volts por ampères ; a energia é conservada (menos a perda de conversão) . Se as duas correntes forem iguais enquanto a tensão fotovoltaica estiver bem acima da tensão da bateria , os números são inconsistentes - verifique novamente a colocação do medidor antes de chamar a unidade . passe .
Teste 3 : a desmontagem (100% precisa , precisa de uma amostra)
Se você puder abrir com segurança uma amostra antes de um pedido em massa, a placa responde definitivamente. Um MPPT real é, em seu núcleo, um conversor de dvd DC-DC, e um conversor de dvd não pode existir sem um indutor de armazenamento de energia. Procure uma das três formas:
- Um anel magnético toroidal (amarelo, verde ou preto) enrolado com fio de cobre grosso
- Um indutor de potência SMD quadrado moldado e resistente
- Uma bobina de cobre exposta, de calibre espesso
Evidências de apoio na mesma placa: diodos de roda livre para retificação-diodos Schottky, diodos de potência em pacotes TO-220 ou grandes diodos de alta corrente axiais pretos.
Uma placa PWM mostra a assinatura oposta: absolutamente nenhum indutor de potência, apenas alguns MOSFETs e capacitores e pequenos componentes de filtragem SMD de baixa potência.(A versão original desta página listou esses recursos PWM dentro da seção de requisitos MPPT-eles pertencem à outra coluna, e nós os restauramos aqui.)
Por que a diferença vale tanto dinheiro?
Execute o mesmo painel de 200 W (Vmp = 22 V, Imp = 9,1 A) em um banco de 12 V carregando em cerca de 13 V:
- PWM: o banco arrasta o painel para ~ 13 V, de modo que a potência de carregamento é de 13 V × 9,1 A = 118,3 W. Aproximadamente 81,7 W-40,8% da capacidade nominal do painel-é suprimida e perdida.
- MPPT: O painel mantém seu ponto de operação de 22 V × 9,1 A = 200,2 W; após uma suposição de conversão de 97%, o banco recebe 200,2 W × 97% ÷ 13 V ≈ 14,9 A.
Mesmo painel, mesmo sol: 14,9 A contra 9,1 A-cerca de 63% mais corrente de carga. Duas advertências honestas nesse modelo: o valor de 97% é uma suposição de referência, não nossa medição, e o lado PWM é, se alguma coisa lisonjeada, porque arrastar um painel real fora de seu ponto de potência máxima reduz a corrente, bem como a tensão.
As matrizes em série pioram a incompatibilidade. Designers conectam dois painéis em série para formar uma matriz de 44 - 48 V-ela aciona o carregamento anterior com pouca luz e reduz as perdas de linha (I ² R). Um controlador PWM comprime essa tensão de operação em quase 70%, descarrilhando a matriz do seu ponto de potência máxima: uma matriz combinada de 400 W provavelmente produz menos de 120 W, e perto de 280 W de capacidade é perdida apenas por incompatibilidade de tensão. Esta é a configuração em que a etiqueta no controlador decide se o projeto atende ao seu tempo de execução.
O que um teste com falha significa para o projeto.
O sintoma de campo é consistente: luminárias LED de 60 W nesses sistemas apagam antes do amanhecer, escurecem durante a segunda metade da noite ou nunca atingem a carga completa. A causa é upstream-o banco nunca foi preenchido durante o dia. Trocar o controlador geralmente é mais barato do que re-projetar a matriz, mas somente depois de confirmar que o próprio banco está saudável (veja nosso guia de vida útil da bateria).
O teste de aceitação que recomendamos escrever em um PO
Para qualquer luminária de 60 W + em um módulo de 200 W +, adicione isto à cláusula de inspeção:
- Estado de carga : banco em 60 - 70% estado de carga , carga off , pleno sol .
- Aceitação : A tensão PV excede a tensão da bateria em pelo menos 40% durante a carga a granel (por exemplo , ≥ 18 V em um banco de 13 V) .
- Medir PV e corrente da bateria . Aceitação : a corrente da bateria excede a corrente PV em pelo menos 15% durante a carga a granel , com a voltagem PV acima da voltagem da bateria .
- Desmontagem da amostra (apenas o primeiro artigo) : indutor de potência presente e correspondente a uma das três formas acima .
- Datasheet Check : A faixa de tensão de entrada PV (Vmax) deve exceder a tensão do banco por uma ampla margem ; uma entrada PV " apenas 12 V " em uma unidade vendida como MPPT é uma bandeira vermelha por si só .
Se você preferir não executar os números manualmente , nossa calculadora de dimensionamento do controlador faz a correspondência entre painel , bateria e controlador , e o plano de fundo sobre por que o estágio de conversão é importante está em nosso MPPT vs guia PWM . e a folha de dados indica o tipo de controlador diretamente - peça antes de fazer o pedido de qualquer pessoa .
O que esta página não abrange
Este guia abrange controladores de carga acoplados CC em iluminação pública solar e pequenos sistemas fora da rede . Não abrange arquiteturas acopladas AC , microinversores , controladores híbridos de vento e energia solar ou inversores ligados à rede - diferentes topologias com testes diferentes .