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Introdução aos controladores MPPT
O nome completo do controlador MPPT é controlador solar "Maximum Power Point Tracking", que é um produto atualizado dos controladores tradicionais de carga e descarga solar.
Os controladores MPPT podem detectar a tensão de geração de painéis solares em tempo real e rastrear a mais alta tensão e valor de corrente (VI), fazendo com que o sistema seja emitido na potência máxima para carregar a bateria. É o cérebro dos sistemas fotovoltaicos e coordena a operação de painéis solares, baterias e cargas.
Princípios do controlador solar MPPT
Para carregar a bateria, a tensão de saída do painel solar deve ser maior que a tensão atual da bateria. Se a tensão do painel solar for menor que a tensão da bateria, a corrente de saída será próxima de 0. Portanto, por razões de segurança, a tensão de pico (Vpp) do painel solar é definida em torno de 17V na temperatura padrão de 25 ° C quando é fabricado.
Quando o tempo está muito quente, a tensão de pico do painel solar pode cair para cerca de 15V, mas no tempo frio, a tensão de pico do painel solar pode chegar a 18V.
Agora, vamos comparar a diferença entre o controlador solar MPPT e o controlador solar tradicional. O tradicional controlador de carga e descarga solar é como uma caixa de velocidades manual. Quando a velocidade do motor aumenta, se a marcha não for deslocada de acordo, isso inevitavelmente afetará a velocidade do carro.
No entanto, para o controlador solar MPPT, os parâmetros de carregamento são definidos antes de sair da fábrica. Em outras palavras, o controlador MPPT rastreará o ponto de potência máxima em tempo real para atingir a máxima eficiência do painel solar. Quanto maior a tensão, mais eletricidade pode ser emitida por meio de rastreamento de potência máxima, melhorando assim a eficiência de carregamento.
Em teoria, o uso de controladores MPPT em sistemas de geração de energia solar pode melhorar a eficiência em 50% em comparação com os sistemas tradicionais. No entanto, de acordo com nossos testes reais, devido à influência do ambiente circundante e várias perdas de energia, a eficiência final também pode ser melhorada em 20%-30%.
Nesse sentido, o controlador de carga e descarga solar MPPT inevitavelmente substituirá os controladores solares tradicionais.
Funções do controlador solar MPPT
As principais funções dos controladores MPPT são detectar a tensão DC e a corrente de saída do circuito principal, calcular a potência de saída do painel solar e rastrear o ponto de potência máxima.
Os resistores R e MOSFET são conectados em série. Sob a condição de tensão de saída estável, a corrente média através do resistor é alterada alterando o ciclo de trabalho do MOSFET, gerando perturbação de corrente. Ao mesmo tempo, a corrente de saída e a tensão das células fotovoltaicas também mudarão. Ao medir as mudanças na potência de saída e na tensão das células fotovoltaicas antes e depois da perturbação, a direção do próximo ciclo de perturbação é determinada. Quando a direção de perturbação está correta, a potência de saída do painel solar aumentará, e a perturbação continuará na mesma direção no próximo ciclo. Caso contrário, será perturbado na direção oposta. Desta forma, o ponto de potência máxima do painel solar é alcançado por meio de perturbação e observação repetidamente.
