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MPPT 또는 '최대 파워 포인트 추적 컨트롤은 PWM 컨트롤러보다 훨씬 더 정교하며 태양광 패널이 최대 전력 지점에서, 더 정확하게는 최대 전력 출력을 위한 최적 전압에서 작동할 수 있도록 합니다. 이 스마트 기술을 사용하여 MPPT 태양광 충전 컨트롤러는 부착된 태양광 패널의 전압 및 전압에 따라 최대 30% 더 효과적일 수 있습니다.
일반적으로 MPPT 충전 컨트롤러는 두 개 이상의 태양광 패널을 사용하거나 패널 전압(Vmp )는 배터리 전압보다 8V 이상입니다. 아래의 전체 정의를 참조하십시오.
MPPT는 본질적으로 태양 전지판의 전력 출력을 최대화하는 효과적인 DC-DC 변환기입니다. 최초의 MPPT는 1985년 AERL이라는 작은 호주 회사에서 발명했으며 현재 거의 모든 그리드 연결 태양광 인버터 및 많은 태양열 충전 컨트롤러에 유용합니다.
MPPT 태양열 충전 컨트롤러의 작동 이론은 낮 동안 태양광 패널의 태양광(복사조도) 정도가 변하기 때문에 기본적입니다. 패널 전압과 전류는 지속적으로 변합니다. 최대 전력을 얻기 위해 최고 전력 포인트 추적기는 패널 전압을 따라 스위프하여 '스위트 스폿' 또는 최대 전력을 제공하는 전압과 전류의 최적 조합을 찾습니다. MPPT는 기상 조건에 관계없이 가장 많은 전기를 생산할 수 있도록 전압을 지속적으로 모니터링하고 변경하도록 프로그래밍되었습니다.
일반적으로 고급 MPPT 컨트롤러만 부분 음영을 감지하거나 여러 파워 포인트를 모니터링합니다. 이 기술을 사용하면 태양광 패널의 성능이 향상되고 생산되는 에너지 양은 PWM 태양열 충전 컨트롤러보다 최대 30% 더 높을 수 있습니다.
태양광 어레이의 출력은 선형이 아닙니다. 일조량, 대기 온도, 부하 상태에 따라 결정됩니다.
일정한 햇빛 강도와 환경 온도에서 태양광 어레이는 다양한 출력 전압에서 작동할 수 있습니다. 그러나 단 하나의 출력 전압 한계에서 태양광 어레이의 성능 품질을 달성할 수 있습니다. 이 시점에서 태양광 어레이의 동작점은 "최대 전력점"으로 간주되는 출력 전원 전압 곡선의 가장 높은 임계값을 초과합니다.
따라서 전체 성능을 높이려면 태양광 어레이의 작동 지점을 최대 전력 지점에 가깝게 유지하도록 변경해야 합니다. 이 개념을 "최대 파워 포인트 추적"이라고 합니다.
다음은 MPPT 태양광 충전 컨트롤러의 일반적인 블록 다이어그램입니다.
이제 MPPT 태양광 충전 컨트롤러를 일반 태양광 충전 컨트롤러와 동일시해 보겠습니다.
일반 태양열 충전 컨트롤러는 수동 자동차 기어박스와 같습니다. 엔진 속도가 증가할 때 기어박스를 적절하게 올리지 않으면 자동차의 속도가 확실히 영향을 받을 것입니다.
배포 전까지 일반 태양광 충전 컨트롤러의 충전 파라미터를 설정해야 합니다. 그러나 MPPT 태양열 충전 컨트롤러는 최대 성능을 달성하기 위해 태양 전지판의 전체 전력 지점을 실시간으로 모니터링할 수 있습니다. 최대 전력점을 관찰할 때 전압이 높을수록 피크 전력이 높아지고 충전 효율이 높아집니다.
MPPT 태양열 충전 컨트롤러와 통합된 태양광 발전 시스템의 성능은 기존 태양열 충전 컨트롤러보다 50% 더 높습니다. 그러나 현실적 평가에 따르면 이 수치는 주변 대기와 전력 손실을 기준으로 20~30% 수준이다.
결론적으로 공사비로 인해 RV에 탑재되는 태양광 패널 면적이 줄어들게 된다. 또한 RV 태양광 패널의 평면 설치로 인해 생산성이 크게 저하됩니다.
또한 태양열 RV 시스템의 최대 성능을 달성하려면 적절한 태양열 충전 컨트롤러를 사용해야 합니다.
기본 예를 통해 이를 이해해 보겠습니다. 자세한 내용은 다음 예를 참조하세요.
4 x 100W 옥상 태양광 패널이 있고 모두 직렬로 연결되어 있다고 가정합니다. 각 패널의 개방 회로 전압은 22.5V입니다. 올바른 MPPT 컨트롤러 등급은 무엇입니까?
답변-
직렬 전압은 22.5 x 4입니다.
V =90V
MPPT 컨트롤러에 기록된 정격 전압은 90V이거나 컨트롤러는 90V를 수용해야 합니다.
MPPT 컨트롤러는 성능을 제한하므로 어레이를 원하는 만큼 크게 렌더링할 수 있으며 컨트롤러는 출력을 제한할 수 있습니다. 그러나 이것은 기계가 예상만큼 효과적이지 않다는 것을 의미합니다. MPPT 컨트롤러에는 예를 들어 40암페어 MPPT 컨트롤러와 같이 앰프 판독값이 있습니다. 패널이 80A의 전류를 생성할 수 있다면 MPPT 충전 컨트롤러는 무슨 일이 있어도 40A의 전류만 생성할 수 있습니다.
MPPT 컨트롤러는 예를 들어 40암페어 MPPT 컨트롤러와 함께 앰프를 읽습니다. PWM과 달리 MPPT 컨트롤러의 입력 전압 정격은 이를 충전하는 배터리 뱅크보다 훨씬 높습니다. 이는 MPPT 컨트롤러의 고유한 기능으로 인해 배터리의 뱅크 전압으로 전압을 낮추고 손실된 전력을 보충하기 위해 전류를 높이는 것입니다. 작은 시스템에서 직렬 연결을 방지하기 위해 높은 입력 전압을 사용할 필요는 없지만 큰 시스템에서는 매우 유용합니다.
컨트롤러 마크가 12V 또는 24V 배터리 뱅크를 수용할 수 있음을 나타낸다고 가정해 봅시다. Rov의 중요성을 찾으십시오. 예를 들어, Rov-40인 경우 전류는 40A에서의 비율입니다.
셋째, 가장 높은 태양열 입력 전압을 살펴봐야 합니다. 예를 들어 MPPT 컨트롤러가 100볼트의 입력을 수용할 경우 최대 100볼트를 수용하여 12V 또는 24V 배터리로 전환할 수 있습니다. 각각 22.5V의 개방 회로 전압을 갖는 4개의 100와트 패널이 직렬로 있다고 가정해 보겠습니다. 시퀀스의 4는 4 x 22.5V =90V이며 컨트롤러는 이를 고려합니다.
여기에 있는 예를 들어 이것을 이해합시다. 방에 정격이 24V인 다음과 같은 DC 부하가 있다고 가정합니다. 25W 램프 4개 및 25W 팬 2개
위에 언급된 모든 부하는 병렬 연결된 2개의 PV 모듈에 의해 전원이 공급되며 각 PV 모듈의 최대 전력점 전류 IMP는 5A이고 단락 전류 ISC는 8입니다. A. 이제 태양광 충전 컨트롤러의 공칭 시스템 전압, 공칭 PV 어레이 전류 및 공칭 부하 전류를 찾아야 합니까?
총 DC 부하 =(램프 수 × 각 램프 전력량) + (팬 수 × 각 팬 전력량)
총 DC 부하 =(4 × 25) + (2 × 25) =100 + 50 =150W
태양광 충전 컨트롤러의 공칭 시스템 전압은 부하 및 패널 어레이의 정격 전압과 동일합니다.
공칭 PV 어레이 전류 =2 × 8(각 PV 모듈의 단락 전류는 7A이고 병렬로 연결됨)
공칭 PV 어레이 전류 =16A
안전 계수 1.25를 고려하면 공칭 PV 어레이 전류는 1.25 × 16 =20A입니다.
공칭 부하 전류 =총 DC 부하 / 공칭 시스템 전압 =150 / 24
공칭 부하 전류 =6.25A
이렇게 하려면 6.25A MPPT 태양열 충전 컨트롤러가 필요합니다. PV 시스템용. 이전 게시물에서 PWM 및 MMPT 충전 컨트롤러 크기 조정에 대한 해결된 예를 더 참조하세요.
태양열 충전기 컨트롤러의 다른 유형은 무엇입니까?
세 가지 유형의 태양열 충전 컨트롤러
1) 간단한 1단계 또는 2단계 제어: 하나 또는 두 단계로 전압을 조절하기 위해 트랜지스터를 전환했습니다.
2) PWM(펄스 폭 변조) :이것은 xantrex, Blue Sky 등과 같은 충전 컨트롤러의 전통적인 형태입니다. 현재 업계 표준입니다.
3) 최대 파워 포인트 추적(MPPT): MPPT는 태양 전지판 디스플레이의 최적 작동 전압 및 암페어를 식별하고 전기 셀 뱅크와 일치합니다.
작업에 가장 적합한 충전 컨트롤러를 선택하는 방법
MPPT(최대 전력점 추적)는 현대적이고 보다 효과적인 기술입니다. 태양광 패널 와트수와 전압이 증가함에 따라 MPPT 충전 컨트롤러가 필요한 패널이 점점 더 많아지고 있습니다.
MPPT 컨트롤러를 사용하면 들어오는 태양열 전력이 비교적 높은 전압으로 전달되고 컨트롤러는 배터리의 올바른 충전을 위해 전압을 낮춥니다. 들어오는 전류는 무시할 수 있는 손실에 비례하여 증가하므로 매우 효과적인 태양열 충전기가 됩니다.
PWM(펄스 폭 변조) 충전 컨트롤러는 오래되고 덜 안정적인 하드웨어에 의존하며 이를 통해 태양 전지판의 전압을 배터리 전압으로 조정할 수 있습니다. 예를 들어 PWM 충전 컨트롤러를 통해 공칭 12볼트 태양 전지판을 실행하려면 12볼트 배터리 뱅크가 필요합니다.
PWM 컨트롤러는 그다지 안정적이지 않으며 효율성 부족으로 인해 들어오는 전력의 약 20%를 잃을 수 있습니다. 예를 들어, 100와트/12볼트 패널은 피크 조건에서 18볼트에서 약 5.5암페어를 출력합니다. PWM 컨트롤러를 사용하면 5.5암페어 또는 80와트(14.5V x 5.5a =80와트)에서 약 14.5볼트로 전력이 감소합니다.
공칭 12볼트 또는 24볼트 태양 전지판 사용을 포함하여 장비 선택에 대한 제한이 있습니다. 일반적으로 PWM 컨트롤러는 크기가 더 작고 배터리 뱅크와 동일한 전압이 필요하기 때문에 사용 가능한 장비 선택에 확고한 제한이 있습니다.
이 때문에 대부분의 가정용 고객은 더 큰 시스템용 MPPT 컨트롤러를 고수하고 있습니다. PWM 충전 컨트롤러는 RV, 소규모 독립형 캐빈, 제한된 전력량이 필요한 원격 산업 현장과 같은 소규모 애플리케이션으로도 유명합니다.
충전 컨트롤러를 동일한 전기적 특성을 가진 태양열 설비에 맞출 수 있습니다. 최고의 컨트롤러를 선택하려면 다음 속성을 참조하십시오.
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산업기술
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