Нужен ли вам контроллер MPPT для вашей солнечной батареи?

Контроллер заряда MPPT — это устройство преобразования энергии постоянного тока и зарядки аккумулятора, установленное между фотоэлектрической матрицей и аккумулятором. Он ищет рабочую точку массива, которая может обеспечить максимально доступную мощность в текущих условиях, а затем преобразует этот входной сигнал в контролируемый выходной заряд. Ограничения массива, контроллера и батареи по-прежнему определяют, что является безопасным и пригодным для использования.

Устройство не является инвертором, поскольку оно не создает переменный ток для обычных нагрузок здания. Это не система управления батареями, поскольку она не контролирует отдельные элементы внутри аккумуляторной батареи. Он также не может сделать ни одну панель совместимой с любой батареей. Его практическая ценность зависит от напряжения массива, напряжения батареи, погоды, трассы кабеля, требований к заряду и выбранной модели.

Граница контроллера

Контроллер заряда солнечной батареи MPPT имеет две взаимосвязанные обязанности. Что касается фотоэлектрических модулей, он изменяет рабочую точку, представленную модулям, и ищет полезную комбинацию напряжения и тока. Что касается аккумулятора, он регулирует зарядку в соответствии с выбранным профилем и мощностью, доступной от массива.

Инвертор по-прежнему необходим, когда батарея должна питать приборы переменного тока. Система управления батареями по-прежнему отвечает за защиту на уровне ячеек и состояние внутреннего блока. Эти устройства могут обмениваться информацией в разработанной системе, но одно не может незаметно заменить другое.

Некоторые гибридные инверторы уже включают в себя ступень MPPT. Добавление отдельного контроллера без проверки архитектуры системы может привести к дублированию оборудования или созданию неподдерживаемого соединения. Начните с блок-схемы, показывающей модули, контроллер, батарею, инвертор, нагрузки и любой вход генератора или сети. Перед покупкой отметьте, какие функции интегрированы, по номиналу в амперах.

Как отслеживание точки максимальной мощности реагирует на массив

Лучшие ходы рабочей точки

Фотоэлектрический модуль не обеспечивает одну и ту же комбинацию напряжения и тока в течение дня. Освещенность, температура ячейки и затенение изменяют ее текущую кривую напряжения. Точка максимальной мощности — это место на этой кривой, где в этот момент напряжение, умноженное на ток, является самым высоким.

Полевое исследование Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии показало, что максимальное напряжение в точке питания одного массива меняется в зависимости от освещенности и температуры элемента. Результат не должен конвертироваться в обещанный процент для другого сайта. Он поддерживает более узкую инженерную точку зрения: фиксированное рабочее напряжение может не соответствовать наилучшей доступной точке при изменении условий.

Стадия преобразования постоянного тока изменяет напряжение и ток

Контроллер MPPT измеряет поведение фотоэлектрических модулей, регулирует нагрузку, воспринимаемую массивом, и использует ступень преобразования постоянного тока для обеспечения подходящей мощности зарядки. Более высокое входное напряжение фотоэлектрической батареи может быть преобразовано в более низкое напряжение зарядки батареи, в то время как доступная мощность отображается как другой ток на стороне батареи после потерь преобразования и ограничений управления.

Поэтому входной ток фотоэлектрической батареи и ток зарядки аккумулятора не совпадают. Этикетка контроллера должна читаться с электрической стороны. Мощность по-прежнему ограничивается массивом, производительностью преобразования, номиналом контроллера и приемлемостью батареи. MPPT перестраивает напряжение и ток в этих границах. Он не создает энергию.

Правила зарядки аккумулятора Установите пункт назначения

Найти доступную фотоэлектрическую мощность — это только половина задачи. Контроллер также должен ограничивать и формировать зарядку подключенной батареи. Приемлемое место назначения определяется химическим составом батареи, номинальным напряжением, температурными требованиями, зарядным током и инструкциями производителя.

Расшифруйте каждый номинал по электрической стороне

Самый полезный подход к выбору контроллера MPPT — это создание карты номиналов перед выполнением расчетов. В 100/30 100 В — это максимальное фотоэлектрическое напряжение, а 30 А — максимальный ток зарядки аккумулятора. На этих рисунках показаны противоположные стороны контроллера.

Не используйте максимальное фотоэлектрическое напряжение в качестве обычной проектной цели. Напряжение разомкнутой цепи модуля меняется в зависимости от температуры, а массив включает модули, включенные последовательно и параллельно. Квалифицированный проектировщик должен проверить текущие данные модуля, точное руководство к контроллеру, температуру на объекте, расположение струн и местные электрические требования.

Ток батареи требует равного ухода. Наличие контроллера, способного выдавать указанный ток, не означает, что каждый аккумулятор должен его получать. Производитель батареи, система управления батареями, температура кабеля, предохранителя и проводника могут устанавливать более низкие пределы. Используемое системное значение — это наименьший применимый предел, а не наибольшее число на странице продукта.

Выберите MPPT или PWM в зависимости от напряжения и рабочего значения.

ШИМ-контроллер соединяет массив и батарею более напрямую во время зарядки, поэтому работа массива приближается к напряжению батареи. Это может быть приемлемо в небольшой системе, спроектированной с учетом совместимых соотношений напряжений. Он также может оставить доступную мощность модуля неиспользованной, если максимальное напряжение питания массива значительно превышает напряжение зарядки аккумулятора.

Контроллер MPPT разделяет эти рабочие напряжения посредством преобразования мощности. Эта способность часто становится ценной, когда напряжение массива выше напряжения батареи, длина кабеля способствует снижению фотоэлектрического тока, изменение погоды смещает рабочую точку массива или ограниченная площадь крыши делает возможность захвата зарядки коммерчески важной.

ШИМ может быть рациональным для системы зарядки со скромным обслуживанием, хорошо подобранным оборудованием и низким потреблением энергии. MPPT может быть рациональным для более крупного массива, более длинной кабельной трассы или батареи, которая должна восстанавливаться после повторяющихся сбоев. Ни один из вариантов не устраняет необходимости проверять пределы напряжения, требования к зарядке, условия установки и инструкции вручную.

Проверьте покупку на двух разных рабочих циклах

Рассмотрим небольшую батарею, поддерживающую осветительное и коммуникационное оборудование. Ежедневная потребность низкая, длина кабеля короткая, а напряжение модуля намеренно согласовано с аккумуляторной системой. Соответствующая конструкция ШИМ может достичь операционной цели при более низких капитальных затратах. Плата за MPPT автоматически не создаст достаточную финансовую ценность, чтобы оправдать изменение.

Теперь рассмотрим малый бизнес с ограниченным пространством на крыше, более длинной кабельной трассой и аккумулятором, который необходимо перезаряжать после повторяющихся отключений. Рабочее напряжение массива выше напряжения батареи. Упущенная возможность зарядки увеличивает расход топлива генератора или оставляет меньший резерв на следующий перерыв. Конструкция MPPT может предложить более высокую ценность, если массив остается в пределах входного диапазона фотоэлектрических модулей, а батарея может принимать запланированный ток.

Коммерческое сравнение – это не цена контроллера против универсального процента энергии. Это цена контроллера с учетом возможности зарядки, конструкции кабеля, ограничений по крыше, доступности батареи и предотвращения работы генератора. Запросите оценку на основе фактического массива и профиля нагрузки вместо фиксированного заявления о выигрыше MPPT.

Где мы используем контроллер SNADI/SNAT Solar CM

Для автономной архитектуры зарядки аккумуляторов мы используем контроллер солнечной зарядки SNADI/SNAT Solar CM MPPT в качестве соответствующего семейства продуктов. CM имеет варианты от 30 А до CM 100 А, автоматическое распознавание аккумуляторных систем на 12 В, 24 В и 48 В, ЖК-дисплей для фотоэлектрической энергии и информации о батарее, а также дополнительную связь RS485.

Семейство CM имеет смысл, когда в планируемой аккумуляторной системе постоянного тока используется отдельный контроллер. Если гибридный инвертор уже включает зарядку MPPT, инженерная задача смещается в сторону встроенного входа инвертора и ограничений батареи. Добавление отдельного контроллера CM требует тщательно продуманной архитектуры. Одного лишь соответствия номинальному напряжению недостаточно.

Используйте закупочные ворота до окончательного предложения

Система закупок превращает определение размера контроллера в проверку доказательств, а не в предположение. Это также дает покупателю четкого права собственности на каждое решение о совместимости.

Прежде чем выбрать контроллер MPPT, подтвердите точную номинальную мощность модели, границу фотоэлектрического напряжения, диапазон отслеживания, ограничение тока батареи, химическую поддержку, среду установки, конструкцию защиты и маршрут поддержки. В предложении должно быть указано, какая сторона проверяет каждую позицию.

Для финансового сравнения запросите капитальные затраты на оборудование и последствия ограничения. Контроллер меньшего размера может ограничить зарядный ток при высокой производительности. Более крупный контроллер может увеличить стоимость, которую батарея или массив никогда не смогут использовать. Более дешевая конструкция ШИМ может быть приемлемой для одной согласованной системы и дорогостоящей из-за потери возможности зарядки для другой.

Используйте мониторинг

Мониторинг может показать, видит ли контроллер фотоэлектрическое напряжение, переходит в состояние зарядки, достигает ограничения тока или записывает сигнал тревоги, связанный с батареей. Записывайте временные метки, фотоэлектрическое напряжение, напряжение батареи, ток заряда, температуру контроллера, режим работы и точный код ошибки. Добавляйте заметки о погоде и загрузке только в том случае, если они объясняют один и тот же период.

Это свидетельство может отделить отсутствие фотоэлектрического входа от предела приемлемости батареи или температурного ограничения. Это не может обеспечить безопасную работу постоянного тока. Прекратите самодиагностику после запаха горелого, попадания воды, расплавленного разъема, оголенного проводника, повторных защитных действий, необычного нагрева или сигнала тревоги по поводу неисправности батареи.

Отправьте в службу поддержки модель контроллера, серийный номер, актуальное руководство, паспорт модуля, паспорт батареи, схему системы и снимки экрана с мероприятия. Не перезагружайте оборудование повторно, не меняйте профили батареи и не подключайте повторно массивы, чтобы посмотреть, что произойдет. Эти действия могут стереть доказательства, повлиять на проверку гарантии или увеличить риск поражения электрическим током.

Заключение

Что такое контроллер заряда MPPT, становится легче ответить, когда этикетка разделена на две электрические стороны. У фотоэлектрической стороны есть свои ограничения по напряжению и эксплуатации. Со стороны аккумулятора есть свои требования к зарядному току, химическому составу и профилю. Отслеживание точки максимальной мощности соединяет эти стороны посредством контролируемого преобразования постоянного тока, но не может устранить их границы.

Прежде чем запросить окончательную модель, отправьте нам техническое описание модуля, предлагаемое расположение цепочек, техническое описание батареи, диапазон температур на объекте и простую блок-схему системы. Наша команда инженеров SNADI/SNAT Solar может проверить, соответствует ли автономный контроллер CM архитектуре, и выявить вопросы на уровне модели, которые необходимо решить перед установкой.

✉️ Электронная почта : marketing@snadi.com.cn

Веб-сайт :

www.snatsolar.com

www.snadisolar.com

☎️ WhatsApp/WeChat : +86 1803929353