Come fornitore di MPPT dedicato, mi viene spesso chiesto come la tecnologia di tracciamento del punto di alimentazione (MPPT) massimo traccia effettivamente il punto di potenza massimo. In questo blog, approfondirò i dettagli tecnici, spiegherò il significato di MPPT e condividerò alcune intuizioni dalle nostre esperienze sul campo.
Comprendere le basi dell'energia solare e la necessità di MPPT
I pannelli solari sono una fantastica fonte di energia rinnovabile, ma la loro potenza non è costante. Dipende da vari fattori come l'intensità della luce solare, la temperatura e l'ombreggiatura. La relazione tra la tensione e la corrente di un pannello solare costituisce una curva, nota come curva IV. Su questa curva, esiste un punto specifico in cui il prodotto della tensione e della corrente (che è potenza) raggiunge il suo valore massimo. Questo punto è chiamato massimo Power Point (MPP).
La sfida è che l'MPP non è fisso; Cambia costantemente quando le condizioni ambientali cambiano. Senza la tecnologia MPPT, i pannelli solari funzionerebbero spesso in un punto lontano dall'MPP, con conseguenti perdite di potenza significative. È qui che entra in gioco MPPT. MPPT è una tecnologia che regola continuamente il punto operativo del pannello solare per assicurarsi che funzioni sempre a o molto vicino all'MPP, massimizzando così la potenza.
Come MPPT tiene traccia del punto di alimentazione massimo
Esistono diversi metodi che gli algoritmi MPPT utilizzano per tracciare l'MPP. Esploriamo alcuni dei più comuni:
Metodo perturb e osserva (P&O)
Il metodo perturb e osserve è uno degli algoritmi MPPT più semplici e utilizzati. L'idea di base alla base di questo metodo è quella di perturbare periodicamente (modifica) la tensione operativa del pannello solare di una piccola quantità e quindi osservare la variazione dell'uscita di potenza. Se la potenza aumenta dopo la perturbazione, la tensione operativa viene ulteriormente regolata nella stessa direzione. Se la potenza diminuisce, la tensione operativa viene regolata nella direzione opposta.
Ecco una spiegazione passo-passo di come funziona il metodo P&O:
- Inizializzazione: Il controller MPPT si avvia impostando una tensione operativa iniziale per il pannello solare.
- Perturbazione: Il controller aumenta leggermente o diminuisce la tensione operativa.
- Osservazione: Il controller misura l'uscita di alimentazione del pannello solare alla nuova tensione operativa.
- Confronto: Il controller confronta la nuova potenza con quella precedente.
- Decisione: Se la nuova potenza è maggiore di quella precedente, il controller continua a regolare la tensione operativa nella stessa direzione. Se la nuova potenza di potenza è inferiore a quella precedente, il controller regola la tensione operativa nella direzione opposta.
- Ripetere: I passaggi 2 - 5 vengono ripetuti continuamente per tenere traccia dell'MPP man mano che le condizioni ambientali cambiano.
Il metodo P&O è relativamente semplice da implementare, ma ha alcune limitazioni. Ad esempio, può oscillare attorno all'MPP, in particolare in condizioni ambientali in rapida evoluzione, il che può causare alcune perdite di potenza.
Metodo di conduttanza incrementale (IC)
Il metodo di conduttanza incrementale è un altro popolare algoritmo MPPT. Questo metodo si basa sul fatto che al MPP la conduttanza incrementale (la variazione della corrente divisa per la variazione della tensione) del pannello solare è uguale al negativo della conduttanza istantanea (la corrente divisa per la tensione).
Ecco come funziona il metodo IC:
- Misurazione: Il controller MPPT misura continuamente la tensione e la corrente del pannello solare.
- Calcolo: Il controller calcola la conduttanza incrementale e la conduttanza istantanea.
- Confronto: Il controller confronta la conduttanza incrementale con il negativo della conduttanza istantanea.
- Decisione: Se la conduttanza incrementale è maggiore del negativo della conduttanza istantanea, la tensione operativa viene aumentata. Se la conduttanza incrementale è inferiore al negativo della conduttanza istantanea, la tensione operativa viene ridotta. Se la conduttanza incrementale è uguale al negativo della conduttanza istantanea, il pannello solare funziona al MPP e la tensione operativa rimane invariata.
- Ripetere: I passaggi 1 - 4 vengono ripetuti continuamente per tracciare l'MPP.
Il metodo IC è più accurato del metodo P&O, in particolare in condizioni ambientali in rapida evoluzione. Tuttavia, è anche più complesso da implementare.
Metodo della tensione a circuito aperto frazionario (FOCV)
Il metodo di tensione a circuito aperto frazionario è un algoritmo MPPT più semplice che si basa sul fatto che la tensione MPP di un pannello solare è approssimativamente una frazione fissa (di solito circa 0,7-0,8) della tensione a circuito aperto.
Ecco come funziona il metodo FOCV:
- Misurazione: Il controller MPPT misura la tensione a circuito aperto del pannello solare.
- Calcolo: Il controller calcola la tensione MPP moltiplicando la tensione a circuito aperto per la frazione fissa.
- Controllare: Il controller regola la tensione operativa del pannello solare alla tensione MPP calcolata.
- Ripetere: I passaggi 1 - 3 vengono ripetuti periodicamente per tenere traccia dell'MPP poiché la tensione a circuito aperto cambia con le condizioni ambientali.
Il metodo FOCV è molto semplice da implementare, ma è meno accurato dei metodi P&O e IC, specialmente in condizioni di ombreggiatura parziale.
Il significato di MPPT nei sistemi di energia solare
La tecnologia MPPT svolge un ruolo cruciale nei sistemi di energia solare. Tracciando il MPP, i controller MPPT possono aumentare significativamente la potenza di potenza dei pannelli solari, in particolare in condizioni ambientali non ideali. Ciò significa che i sistemi di energia solare con controller MPPT possono generare più elettricità, il che può portare a risparmi energetici più elevati e un periodo di rimborso più breve.
Oltre ad aumentare la produzione di potenza, i controller MPPT possono anche migliorare l'affidabilità e l'efficienza dei sistemi di energia solare. Gestione dei pannelli solari presso il MPP, i controller MPPT possono ridurre lo stress sui pannelli, che possono prolungare la durata della vita. Possono anche ridurre le perdite di potenza nel sistema, che possono migliorare l'efficienza complessiva.
La nostra esperienza come fornitore MPPT
Come fornitore di MPPT, abbiamo una vasta esperienza nello sviluppo e nella produzione di controller MPPT di alta qualità. I nostri controller MPPT sono progettati per utilizzare algoritmi avanzati per tracciare accuratamente l'MPP, anche in condizioni ambientali in rapida evoluzione. Offriamo anche una serie di funzionalità, comeFunzione di rimozione della sabbiaERitardo del livello dell'acqua, per migliorare le prestazioni e l'affidabilità dei nostri prodotti.
Comprendiamo che ogni sistema di energia solare è unico e lavoriamo a stretto contatto con i nostri clienti per fornire soluzioni personalizzate che soddisfino le loro esigenze specifiche. Che tu sia un piccolo cliente residenziale o un grande progetto commerciale, abbiamo l'esperienza e i prodotti per aiutarti a massimizzare la produzione di alimentazione dei tuoi pannelli solari.
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Riferimenti
- "Sistemi fotovoltaici solari: progettazione e installazione" di Craig Chelius
- "Fondamenti di processi di energia rinnovabile" di Antonio Luiz de Castro
- "Photovoltaic Systems Engineering" di Subendu M. Mukherjee