MPPT与PWM控制器的太阳能路灯
-- 如何选择
MPPT与PWM控制器的太阳能路灯：如何选择
简短回答：选择归结为一个数字-太阳能电池板的最大功率电压（Vmp）和电池电压之间的比率。 如果电池板的Vmp接近电池电压，PWM控制器可以以最低的成本完成工作。如果电池板的运行速度远远高于电池-大多数现代一体化路灯都是这种情况-MPPT控制器可以恢复差值，通常多收集20-30%的能量。本指南的其余部分将解释为什么以及我们如何在自己的工厂中做出决定。
每个控制器的实际功能
PWM（脉冲宽度调制） 控制器几乎直接将太阳能电池板连接到电池，并通过快速切换连接的开关来调节充电。当电池（通常为12 V或24 V锂（LiFePO 4）或铅酸电池组）接近充满电时，控制器会降低电流。面板被向下拉向电池电压，并且在其之上的一切都丢失。
MPPT（最大功率点跟踪） 控制器在面板和电池之间放置一个DC-DC转换器。转换器将两个电压进行转换，因此，当电池接收到它所需要的电量时，面板可以在它自己的最大功率点上工作。控制器每隔几秒钟对面板的输出进行采样，并调整转换比率，以跟踪最大功率点，因为光线和温度变化。这种跟踪是额外的能量来自。
20-30%的效率增益来自何处-以及何时不适用
当面板的Vmp超过电池电压的幅度很大时，MPPT的优势最大。在这些系统中，PWM控制器会在一天的大部分时间里将面板拖离其最大功率点，失配损耗是永久性的-不是舍入误差，而是阵列输出的五分之一到三分之一。寒冷的天气会进一步扩大差距，因为面板电压会随着电池温度的下降而上升。
两个诚实的警告，因为“MPPT总是更好”的人群过度销售它：
- 当电压已经匹配时，增益会向零收缩。 如果面板的Vmp位于电池电压的大约10-15%范围内，则MPPT控制器几乎无法恢复。在该系统中，为跟踪电子设备付费可以买到方便，而不是能源。
- 20-30%的数字是系统级别的比较，而不是控制器的功耗数字。 这取决于您的阵列、气候和操作时间。将其视为我们设计的数量级，而不是保证。
MPPT vs PWM一览
| 参数 | pwm控制器 | mppt控制器 |
|---|---|---|
| 电压转换 | 无-面板拉至电池电压 | DC-DC转换，面板以Vmp工作 |
| 典型效率增益与其他 | 基线 | Vmp超过电池电压时为+20-30% |
| 最佳拟合 | 面板Vmp在蓄电池电压的~10 - 15%范围内 | 面板Vmp远高于电池电压（大多数一体式灯） |
| 相对成本 | 低 | 更高 |
| 组件计数/故障点 | 少 | 更多（变频器级） |
| 寒冷气候性能 | 弱电压失配扩大 | 强大-跟踪移动的功率点 |
| 弱光采集 | 弱 | 强 |
我们工厂如何选择
我们为每个夹具指定控制器，而不是每个价格层。我们在每个物料清单上应用的规则：
- 请先从说明书上读取面板的Vmp和电池的标称电压。 如果Vmp和电池电压低于约1.2，PWM通常是正确的工程答案，我们对此没有任何歉意。
- 如果该比率超过约1.5（12 V LiFePO4组上的300 W一体式单元的正常情况），则MPPT将在BOM上显示。 在5年的使用寿命内回收的能量使控制器的价格增量相形见绌。
- 寒冷气候和高纬度项目默认为MPPT，即使该比率处于临界值，因为冬季电压上升会使PWM系统陷入困境。
- 我们仍然在真正适合的地方使用PWM -小护柱，短自主花园灯，预算改造套件。强制MPPT进入这些将填充BOM，而不是工程。
我们在现场看到的最常见的故障不是控制器死机。而是 电压不匹配，但从未计算过 -承包商将高Vmp面板与PWM控制器配对，电池长期充电不足，两个冬天后症状显示为"太阳能灯不工作"。解决办法是一个10分钟的算术运算，而不是一个服务电话。
本指南未涵盖的内容
本页介绍了直流耦合太阳能路灯的充电控制器选择。它不包括交流耦合系统，混合风能-太阳能控制器或并网逆变器-这些是不同的架构，具有不同的规则。对于特定项目的控制器，电池和面板的大小，请使用我们的控制器尺寸计算器或将您的光度和自主性要求发送给我们，我们将与您一起计算这些数字。
下一步： 如果您现在正在指定一个项目，请从计算器开始，然后比较我们的一体化太阳能路灯系列-每个单元都带有与面板匹配的控制器，因此上述不匹配不会意外发生。