Ano an MPPT?

So adi hin usa nga makatatawa nga nahitabo han naglabay nga Martes. Nagkape ako upod hi Dave tikang ha amon grupo han pagpalit (maaram ka, an lalaki nga pirme nagrireklamo mahitungod han mga oras han pag-una han mga suplayer), ngan nagpakiana hiya ha akon: "Ano ini ngatanan nga mga butang han MPPT nga imo padayon nga ginbubuhat ha mga katitirok han R&D?"

Patas nga pakiana, talaga. Ginlalabog naton ini nga mga akronim ha palibot sugad hin confetti ha kasal, kondi kadam-an nga mga tawo ha gawas han bula han inhenyeriya waray gud ideya kon ano an aton gin-iistoryahan.

MPPT nagtindog para sa Pinakadako nga Pagsubay sa Punto sa Gahum. Ngan diri, bisan pa han ginhihimo han pipira nga mga brosyur ha pagbaligya, diri ito pipira nga mahika nga itom nga kahon nga "nagpapauswag la han imo mga solar panel." Medyo prangka ngay-an once nga malabay ka na han nakakahadlok nga ngaran.

Husto, salit handurawa ini. Mayda ka solar panel nga nalingkod ha imo atop. Baga hin simple la – naigo ini han sirak han adlaw, nagawas an kuryente, tapos na an trabaho. Labot la nga diri gud sugad kasimple, diri ba?

Kakaiba an mga solar panel. Diri la hira naghahatag ha imo hin pirme nga kantidad hin gahum anoman an imo buhaton ha ira. An boltahe ngan koryente nga ira ginhihimo nagbabag-o base ha ano nga karga nga imo iginkokonekta ha ira, ngan adi an nagsisipa: may-ada la USA nga partikular nga kombinasyon han boltahe ngan koryente diin nakuha mo an pinakadaku nga posible nga gahum tikang hito nga panel.

Gintatawag naton ini nga Pinakadako nga Punto han Gahum, o MPP. Makaruruyag nga ngaran, maaram ako.

Yana, ini nga punto pirme naglilibot-libot. Dampog naagi ha igbaw? MPP mga kiwa. Nagbabag-o an temperatura? MPP mga kiwa. Panel medyo nakukuha hin tapotapo? Natag-an mo, MPP nagios. Sugad ito hin pagsari pag-igo ha nagkikiwa nga puntirya samtang nakapiyong.

Amo ini an iginhulagway ni Sarah (an amon nangunguna nga disenyador han sistema – mahusay nga babaye, makaharadlok nga rasa ha kape) ha usa nga kliyente han naglabay nga bulan: "Hunahunaa nga nangangalimbasog ka pagpuno hin balde hin tubig, kondi an presyon han gripo padayon nga nagbabag-o, ngan kinahanglan mo pirme ipahiuyon kon tubtob diin mo gin-aabrihan an balbula basi makuha an gimaopayi nga agos." Diri perpekto, kondi naabot hito an punto.

Antes an MPPT nagin sumbanan – nag-iistorya kita han butnga han dekada 1990 dinhi – kadam-an nga mga pagbutang han adlaw an nagamit han aton gintatawag nga mga kontrolador han PWM. An PWM amo an Pulse Width Modulation, nga usa la nga magarbo nga paagi hin pagsiring nga ira gin-aandar ngan ginpaparong an koneksyon ha butnga han imo panel ngan baterya hin madagmit gud basi makontrol an pagsingil.

An problema? An mga tagdumara han PWM ha panguna nagduduso han imo boltahe han panel tipaubos basi makatupong han boltahe han imo baterya. So kun mayda ka 36V nga solar panel ngan 12V nga baterya, ikaw la... naglalabog hin dako nga tipak hito nga boltahe. Sugad ito hin pagpalit hin isports nga awto ngan nagmamaneho la hito ha siyahan nga gear. Sigurado, nagios ito, kondi ano an dugoon nga punto?

Mayda ko pa ngay-an usa hini nga mga kadaan nga PWM nga nalingkod ha akon garahe tikang hin usa nga proyekto nga amon ginbuhat hadto han 2009. Maupay nga papel yana.

MPPT

An usa nga tagdumara han MPPT in naiiba ha panguna. Imbes nga ihulog la an imo boltahe han panel ngadto ha lebel han baterya, nagamit ini hin DC-DC converter (hunahunaa ini nga usa nga elektroniko nga kahon han gear) basi aktuwal nga mabag-o iton mas hitaas nga boltahe ngadto hin mas damo nga kasamtangan ha mas ubos nga boltahe han baterya.

Adi an pisika nga bahin, pero nagsasaad ako nga titipigan ini nga halipot: Gahum=Boltahe × Kasamtangan. Salit kon may-ada ka 36V ha 3A tikang ha imo panel (108W), an tagdumara han MPPT mahimo magbag-o hito ngadto ha mga 12V ha 9A (108W liwat, minus an pipira nga mga kawad-i). Nakukuha mo an PAREHO nga gahum, ha iba la nga porma nga aktuwal nga magamit han imo baterya.

Pero hulata, mayda pa! (sobra naman an akon ginkikita nga mga infomercials)

An tagdumara han MPPT diri la nagbubuhat hini nga pagbag-o hin makausa ngan gintatawag ito hin usa ka adlaw. Pirme ini nagsusukol han paggawas han panel, gin-aayos an karga nga iginpipresentar hini ha panel, ginsusukol utro, ngan padayon nga nag-aayos basi mabilngan iton matam-is nga lugar - an Pinakadako nga Punto han Gahum - diin ini nagkukuha han absoluto nga pinakadamo nga gahum nga posible tikang ha imo panel ha bisan ano nga takna.

Ginbubuhat hini ini nga sayaw hin dosena ka beses kada segundo. Bug-os nga adlaw, kada adlaw.

Yana adi na ini nagigin makaruruyag, ngan kun diin an mga kompanya sugad han aton naggasto hin sobra nga oras ha pag-argumento ha mga katitirok han teknikal nga pagrepaso.

Mayda mga karga hin magkalainlain nga mga algoritmo para han pagsubay han MPP:

Pagsamok ngan Pag-obserbar (P&O)– Amo ini an daan nga masasarigan. Ginduduso han kontrolador an punto han pag-andar ha usa nga direksyon, ginkikita kon nagsaka o nag-ubos an koryente, katapos nagtutuso utro uyon hito. Simple, epektibo, pero pwede mag-uyog-uyog ha palibot han MPP sugad hin hubog nga naniniguro pamiling hin buho han yawi. Ginagamit namon ini ha amon Model S-150 series kay napamatud-an na ngan barato na ini ipatuman.

Pagdugang nga Pagdumara– Mas elegante ha matematika, mas eksakto kuno. Ha pagkamatuod? Waray pa gud ako makakita nga mas maupay ini nga nagbuhat kaysa han P&O ha tinuod nga mga kahimtang han kalibutan, ha luyo han gin-aangkon han mga papel ha akademya. Ginsarihan namon an duha nga bahin-ha-kilid ha sakob hin tulo ka bulan han naglabay nga katpaso (Hunyo tubtob Agosto 2022), ngan an kaibahan han pag-ani han enerhiya in kulang hin 2%. Diri takos an sobra nga gastos ha pagproseso para ha kadam-an nga mga aplikasyon.

Tipik nga Abrido nga Sirkito nga Boltahe– Nagkukuha hin pagbanabana nga nakabase ha abrido nga boltahe han sirkito han panel. Malaksi pero diri sugad ka eksakto. An iba han mga barato nga yunit han Tsino nagamit hini, ngan mahibabaroan mo – igo hira pero diri dako.

Katapos, may-ada ka han ngatanan nga magarbo nga mas bag-o nga mga pamaagi - mga network han nerbiyos, diri klaro nga lohika, pagkontrol han paagi han pag-slide. Ngan kitaa, sigurado ako nga mayda nira lugar ha mga lab hin pagsaliksik ngan mga aplikasyon nga niche, pero para han 95% han mga pagbutang? Maupay la an ginbubuhat han P&O han trabaho.

Hi Tom tikang ha amon departamento han pamaligya padayon nga nagduduso ha amon nga ipatuman an "AI-ginakusog nga MPPT" para han buzz nga hinungdan. Sige an amon pagsiring ha iya nga an mga neural network diri may-ada kahulogan para hini nga aplikasyon ngan makakadugang la hin gastos ngan pagkakomplikado nga waray totoo nga kapulsanan. Ini nga argumento in nagtitikang pa han Oktubre. Magpadara hin bulig.

MPPT

"Pero ano pa ba ka maupay IS?" - Kada. Waray asawa. Kliyente. Katirok.

Okay, salit adi an pipira nga aktwal nga mga numero tikang ha mga pag-eksamin ha uma nga amon gindalagan ha bug-os nga 2022:

Ha amon mga instalasyon ha sur nga Espanya (rehiyon han Málaga, kon mausisa ka), nakita namon:

MPPT vs PWM: 25-30% mas enerhiya nga ani sa aberids

Pinakamaupay nga pag-uswag: 45% (ini han Disyembre nga may bahin nga pag-anino)

Pinakamaraot nga pag-uswag: 15% (butnga - ting-init, klaro nga mga adlaw, kon bisan an PWM nagtrabaho hin medyo maopay)

An pag-uswag in pinakadako kun:

An boltahe han imo panel mas hitaas gud kay han boltahe han baterya .

Mayda ka bahin nga paglandong .

Damo an pagkaiba-iba han kapaso .

Mayda ka diri magkatugbang nga mga panel ha array .

Pinakamagutiay ini kun ideal an ngatanan – nga ha pagkamatuod diri gud ha tinuod nga kalibutan.

Diri ko kamo pag-uuyam hin bug-os nga dayagram han sirkito, pero adi an panguna nga topolohiya:

Kadam-an nga mga tagdumara han MPPT nagamit hin buck nga parabag-o (pitad - ubos), pagpadukwag nga parabag-o (pitad - tipaigbaw), o buck -padukwag nga parabag-o (mahimo an duha) komo ira yugto han gahum. Kasagaran nga nakadto kami nga may topolohiya nga buck tungod kay kadam-an han mga solar nga mas hitaas an boltahe kay han mga baterya nga ira ginkakarga.

An seksyon han pagkontrol kasagaran mayda:

Usa ka microcontroller (gigamit namon nga STM32 nga serye sa among premium nga linya)

Mga sensor han boltahe ngan yana .

Mga sensor han kapaso (para ha panel, baterya, ngan kontrolador mismo)

Usa nga klase hin interface han gumaramit (LCD iskrin, Bluetooth, bisan ano)

Amo gud ito. An mahika aada ngatanan ha software – an algorithm nga nagdidesisyon kon paonan-o ig-aayos an punto han pag-andar.

An amon bag-o nga Model X-300 nga amon ginlunsad sunod nga bulan (opisyal nga pahibaro ha SolarTech Expo ha Amsterdam ha Marso 8th - kadi pagsiring hin hi kon aada ka!) Nagamit hin dual-core nga prosesor basi makapadalagan kita hin pagbantay hin katalwasan nga naglulugaring tikang ha MPPT nga algorithm. Medyo sobra? Bangin. Pero kahuman hadto nga panhitabo nga an yunit han kakompetensya nasunog ha Australia han naglabay nga tuig (diri magngangaran hin mga ngaran, pero siguro nabatian niyo ito), diri kami nagtatake hin tsansa.

"MPPT naghahatag ha imo hin dugang nga gahum tikang ha imo mga panel".– Diri.An iyo panel in naghihimo han iya ginhihimo base han sirak han adlaw. Ginsisiguro la han MPPT nga GINAGAMIT mo an ngatanan hito nga makukuha nga gahum imbes nga karagan ito.

"Diri mo kinahanglan hin MPPT nga may gudti nga sistema".- Basura. Bisan an gutiay nga sistema nagpapahimulos. Sigurado, an hingpit nga ganansya han enerhiya in mas gutiay, pero porsyento-maaramon pareho la.

"An MPPT para la han mga sistema han grid-higot"– Sayop liwat. Nagtrabaho hin maopay para ha pagsingil han baterya, nga ha pagkamatuod amo an aton nakikita nga kadam-an han aton mga baligya.

"An ngatanan nga mga tagdumara han MPPT in batakan nga pareho".– Ha! Sumati ito ha grupo han mga inhinyero. Naggasto kami hin mga bulan ha pag-uswag han kahusayan, pagdumara han kapaso, pagkakasaligan. Pero kakarawaton ko, ha kasagaran nga gumaramit, an £50 nga yunit han Intsik ngan an aton £400 nga kontrolador bangin .baga hinpareho. Tubtob nga mapakyas an barato kahuman hin unom ka bulan, karuyag sidngon.

Kitaa, ibaligya ko unta kamo ha amon mga produkto, pero tuguti ako nga magin tangkod (ayaw pagsumat ha akon boss nga ginsiring ko ini):

Kon may-ada ka gutiay hinduro nga sistema (ubos hin 50W), halipot nga pagdalagan han kable, an imo boltahe han panel duok nga katugbang han imo boltahe han baterya, ngan aada ka ha hugot nga badyet – bangin maopay an PWM. Magbibilin ka hin enerhiya ha lamesa, pero usahay kinakarawat iton nga pagbalyo-off.

Mayda kami suki han naglabay nga tuig nga karuyag magpagahum hin gamay nga estasyon han panahon ha Scottish Highlands. 20W nga panel, 12V nga baterya, £30 nga badyet. Ginrekomendar ko an barato nga tagdumara han PWM. Ginpalit niya an amon MPPT unit bisan pa man kay "karuyag niya an pinakamaupay." Patas, iya kwarta, pero an ROI hito nga desisyon bangin diri gud.

Hain na ini nga teknolohiya? Aw, nakikita naton an pipira nga mga uso:

Ginpanhatag nga MPPT .- Imbes nga usa nga dako nga tagdumara para han bug-os nga array, mas gudtiay nga mga parag-upay ha kada panel. Mas maupay para han pag-anino, pero nakakadugang hin gastos ngan pagkakomplikado. Ha pagkayana ginsasarihan namon ini ha usa nga proyekto ha Norway.

Koneksyon han dampog– Karuyag han ngatanan nga an ira solar controller in makiistorya ha ira smartphone. Sigurado, kay ano nga diri. Medyo desente ngay-an an amon app, bisan kon ako mismo an nasiring hito. Makikita mo an tinuod-nga oras nga pagbuhat, makasaysayan nga datos, ngan magpapahimatngon ini ha imo kun mayda sayop. Ginduso namon an usa nga pag-update han naglabay nga semana nga nag-aayos han estado han baterya-han-singil nga pagbanabana - ini in nagbabasa hin mga 5% nga sobra ka malaumon hadto.

Mas maupay nga mga algoritmo– Amo ini an akon personal nga pagkahubog. Nagtrabaho ako hin usa nga pagtagna nga algorithm nga nagamit hin datos han pagtagna han panahon basi abanse nga maipahiuyon an mga suruklan han pagsubay. Nagios ba ito? Usahay. Takos ba ito han pangalimbasog? Gawas pa an Jury.

MPPT

Ginbubuhat ini hin maiha nga panahon basi mahibaro han komon nga mga sayop:

Pagdako hini hin sakto .– Ayaw pagpalit hin 60A nga MPPT controller para hin 10A nga panel. Sayang la ito. Pareho, ayaw pag-ubos hin kadako ha paghunahuna nga makakatipid ka. Madadaot mo la ini kun diri malilikyan nga magdugang ka hin mga panel ha urhi.

Tipigi nga matugnaw .– Ini nga mga butang in nakakahimo hin kapaso. Ayaw ito ibutang ha selyado nga kahon ha direkta nga sirak han adlaw. Oo, ginbubuhat gud ini han mga tawo. Diri, diri ko masabtan kon kay ano.

Sensor han temperatura han baterya– Gamita ini! An pagsingil nga boltahe kinahanglan temperatura-bayad. An temperatura han kwarto ngan an butnga han Sahara nagkikinahanglan hin iba-iba nga boltahe.

Pagsukol han kable- Nakakakuha kami hin SO damo nga mga tawag mahitungod han mga kontrolador nga diri nagtatrabaho hin maupay, ngan haros pirme ini nga mga kable nga kulang kadako an hinungdan han pag-ubos han boltahe. Gamita an dugoon nga kalkulador han kadako han kable ha amon website.

Importante an mga kahimtang– An mga kasagaran nga mga kahimtang konserbatibo. Basaha an manwal (maaram ako, nakakakurat nga suhestyon) ngan ibutang ito para ha imo espisipiko nga klase han baterya.

So, ano an MPPT? Ha pagkamatuod, usa ini nga maaramon nga elektroniko nga parag-asawa nga nagsisiguro nga an imo solar panel ngan baterya nagbubuhat nga magkaupod hin epektibo kutob ha mahihimo, pirme nga nagpapahiuyon ha nagbabag-o nga mga kahimtang basi ma-ipit an tagsa nga posible nga watt tikang ha imo pag-andam.

Takos ba ito? Para han kadam-an nga mga pag-instalar, hingpit. An sobra nga gastos han usa nga MPPT nga tagdumara ha PWM in nagbabayad ha iya kalugaringon ha pagdugang han pag-ani hin enerhiya ha sakob hin usa o duha ka tuig.

Bias ba kita kay ginbabaligya naton hira? Syempre. Pero natoo liwat kami ha ira, kon diri, diri unta namon gin-gasto an naglabay nga 15 ka tuig ha pag-ayad han teknolohiya ngan pagtukod hin pipira han pinakamaopay nga mga kontrolador han MPPT ha merkado. (Ngan oo, maaram ako nga an kada kompanya nasiring hito, pero an amon ngay-an. Awahi ako.)

Anyway, kun mayda niyo mga pakiana, ihulog ha mga komento o pagpusil ha akon hin email. O mas maupay pa, dakpan ako ha Amsterdam expo ha Marso. Ako na an mag-iinom hin sobra nga kape ngan mag-i-esplikar hin MPPT ha bisan hin-o nga mamamati.

Oh, ngan madagmit nga saksakan – ipadis an imo MPPT hin usa nga .baterya nga lityokun kaya mo. An malaksi nga pagsingil nga kinaiya aktuwal nga nagtutugot ha kontrolador nga magtrabaho hin husto durante han halipot nga mga adlaw han katugnaw. Ginsasarihan namon ini nga combo tikang han naglabay nga tuig ngan an mga ganansya han kahusayan tangkod nga angay unabihon.