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如何检查您的控制器是否是真实的MPPT或PWM

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如何检查您的控制器是否是真实的MPPT或PWM:3测试

真實 MPPT 與 PWM 太陽能充電控制器

简短回答:在电池组大量充电时测量PV端子电压。 A真实的MPPT(最大功率点跟踪)控制器转换电压,因此面板保持在其额定最大功率电压(Vmp)附近操作-在12 V系统上的18 - 22 V阅读。(脉宽调制)控制器几乎直接将面板连接到电池,因此,PV端子的读数在电池的一两伏范围内。如果您无法到达端子,请打开一个样品并寻找电感器。下面是三个测试,按优先顺序排列,以及如何处理每个结果。

测试0:设置测试有效的条件

两个条件决定读数是否有意义:

  • 面板上的全阳光。 部分辐照度使下面的每个数字变模糊。等待清晰,无障碍的日光。
  • 电池组不得饱和。 在12 V/200 Ah电池组上,在充电过程中开始测试。饱和电池中的真实的MPPT下降到浮充或限压模式,PV电压向开路电压(Voc)攀升--这是一个阅读,看起来像是未实际测试的单元的通过。首先将电池组放电到大约60 - 70%,或者在充电窗口早期进行测试。
  • 在白天测试期间关闭负载,使负载端子读数为0 A,并且您测量的每个安培都进入银行。

测试1:PV工作电压(60秒测试)

系统在阳光充足的情况下主动充电,在PV+和PV −端子上放置数字万用表:

观察在~13 V时,12 V组的阅读值判决
电池将面板拖下PV端子读数为13 - 14 VPWM行为
面板保持其自身的工作点PV端子读数为18 - 22 V(接近Vmp)MPPT行为

此测试适用于封装单元。大多数商业户外路灯控制器都是环氧树脂封装的,达到IP67+,因此电路板是不可见的-端子不是。

测试2:PV电流vs.电池电流(决定性测试)

电压特性可以模拟,电流增益不能模拟。使用钳形表或控制器显示屏比较进入PV端子的电流和离开电池端子的电流:

  • PWM: PV电流等于电池电流。面板产生的电流直接进入。无放大。
  • MPPT: 电池电流明显高于PV电流-降压转换器的电流放大。我们标准配置的工作示例:22 V时PV输入9.1 A,13 V时电池输出接近14.9 A。

降压MPPT以伏特换安培;节省功率(减去转换损耗)。如果两个电流读数相同,而PV电压远高于电池电压,则数字不一致-在您称该装置合格之前重新检查您的电表位置。

测试三:拆解(100%准确,需要样本)

如果您能在批量订购之前安全地打开样品,则电路板会给出明确的答复。真实的MPPT的核心是DC-DC降压转换器,而降压转换器没有储能电感就无法存在。请寻找以下三种形式之一:

  • 用粗铜线缠绕的环形磁环(黄色、绿色或黑色
  • 一种模压、重型方形SMD功率电感器,
  • 暴露的厚规格铜线圈

同一电路板上的支持证据:整流续流二极管-肖特基二极管、TO-220封装的功率二极管或大型黑色轴向引线高电流二极管。

PWM板显示了相反的特征:绝对没有功率电感,只有几个MOSFET和电容,以及小型低功耗SMD滤波元件。(本页的原始版本在MPPT要求部分列出了这些PWM功能-它们属于另一列,我们在这里恢复了它们。

为什么差这么多钱

将相同的200 W面板(Vmp = 22 V,Imp = 9.1 A)运行到12 V组中,充电电压约为13 V:

  • PWM: 电池组将面板拖至~13 V,因此充电功率为13 V × 9.1 A = 118.3 W。大约81.7 W -面板额定容量的40.8%-被抑制并丢失。
  • MPPT: 面板保持其22 V × 9.1 A = 200.2 W工作点;在97%转换假设后,该排接收200.2 W × 97%转换13 V × 14.9 A。

同样的面板,同样的太阳:14.9 A对9.1 A -约63%以上的充电电流。该模型有两个诚实的警告:97%的数字是一个基准假设,而不是我们的测量,PWM方面如果有什么奉承,因为拖动一个真实的面板从其最大功率点降低电流和电压。现实世界的差距比模型更大,而不是更小。

串联阵列使不匹配变得更糟。设计人员将两个面板串联起来形成一个44-48 V阵列-它可以在弱光下提前充电并减少线路损耗(I²R)。PWM控制器将工作电压压缩近70%,使阵列偏离其最大功率点:一个400 W的组合阵列可能输出低于120 W,仅电压失配就损失了近280 W的容量。这是控制器上的标签决定项目是否满足其运行时间的配置。

测试失败对项目意味着什么

现场症状一致:这些系统上的60 W LED灯具在黎明前变黑,在后半夜变暗,或者从未达到完全充电。原因是上游-白天银行从未填满。交换控制器通常比重新设计阵列便宜,但只有在你确认银行本身是健康的(见我们的电池寿命指南)。

验收测试建议写采购订单

对于200 W+模块上的任何60 W+灯具,将此添加到检查条款中:

  1. 充电状态:银行在60-70%的充电状态,负载关闭,全太阳。
  2. 测量PV端子电压。验收:在批量充电期间,PV电压超过电池电压至少40%(例如,在13 V组上≥18 V)。
  3. 测量PV和电池电流。验收:在批量充电期间,电池电流超过PV电流至少15%,PV电压高于电池电压。
  4. 样品拆卸(仅限第一篇文章):功率电感存在,并匹配上述三种形式之一。
  5. 数据表检查:PV输入电压范围(Vmax)必须超过组电压的很大幅度;作为MPPT出售的单元上的“仅12 V”PV输入本身就是一个危险信号。

如果您不想手动计算这些数字,我们的控制器尺寸计算器进行面板-电池-控制器匹配,转换级为何重要的背景信息请参见我们的MPPT vs PWM指南.我们一体化太阳能路灯中的每一个单元线与控制器匹配的面板船舶,和控制器的状态直接-要求它之前,你从任何人订购。

本页未涵盖的内容

本指南涵盖太阳能路灯和小型离网系统中的直流耦合充电控制器,但不包括交流耦合架构、微型逆变器、风光互补控制器或并网逆变器--不同的拓扑结构需要进行不同的测试。