MPPT или PWM контроллер для солнечных батарей
Давайте разберемся нужно ли нам переплачивать вдвойне-тройне за MPPT контроллер если полно дешевых обычных PWM контроллеров. Отличие MPPT в том что контроллер внутри имеет трансформатор (медную катушку), по средствам которого более высокое напряжение и номинальный ток от солнечной батареи преобразуется в более низкое напряжение с прибавкой в силе тока. Таким образом с солнечной батареи можно взять всю ее мощность, до 30% больше энергии при ярком солнце в сравнении с обычными контроллерами. Контроллером отслеживается точка максимальной мощности с батареи. И отбор энергии строится так чтобы держать мощность от батареи максимально возможной, далее преобразовывая на трансформаторе. В общем схема и сам контроллер сложнее, отсюда большая цена.
Контроллеры
Простые PWM контроллеры не добавляют ток зарядки, если написано на 100-ваттной панели что ток нагрузки 5,7А, то вы его и получите и никак не больше. И тут не важно на какую нагрузку, на шестивольтовый аккумулятор, или на двенадцативольтовый все равно максимум Будет 5,7Ампер. Точка максимальной мощности 12-ти вольтовой солнечной батареи обычно в районе 17в, вот и получается 17*5,7=96.9ватт. То-есть если у нас аккумулятор на 17вольт, то мы получим с батареи всю мощность. Но так как у нас обычно аккумулятор заряжается до 13.8-14.2вольта, то мы соответственно можем получить с батареи максимум 14*5.7=79.8ватт.
Но при этом напряжении аккумулятор заряжен и уже не потребляет ток, по-этому надо считать когда аккумулятор может потреблять весь ток идущий от батареи, а это около 13в, значит мы можем получить максимально 13*5.7=70.2ватт. MPPT контроллер понизит напряжение батареи до 17 вольт 5.7А на входе, а на выходе на аккумулятор пойдет 13в 6.9 Ампер, разница с обычным контроллером получается в 1,2 Ампера.
Многие спросят, а зачем тогда в батареях делают такое высокое напряжение если ток больше все равно не возьмешь, может тогда не 36 элементов в солнечных батареях использовать, а скажем 28-30шт и батареи будут дешевле. Да и контроллер не нужен будет так-как батарея не перезарядится при 28 элементах. Да, при солнце мощность будет такая-же и при 30элементах в батарее. А вот если станет пасмурно то аккумулятор перестанет заряжаться так-как напряжение батареи упадет. А если 36элементов, то напряжение тоже упадет в отсутствии солнца, но все равно останется выше напряжения аккумулятора, и он хоть маленьким током, но будет заряжаться.
Обычно люди думают — что лучше, купить еще солнечную батарею, или на эти деньги купить дорогой MPPT контроллер, что выгоднее. Я скажу так, во-первых в пасмурную погоду MPPT контроллер не добавляет мощности и дает тока не больше чем обычный контроллер. За счет MPPT только в солнечную погоду есть выгода, и то не всегдна она под 30%, обычно 8-20% прибавки. Еще большой плюс в том что панели можно соединять последовательно на большое напряжение, тем самым можно ставить тоньше провода идущие от солнечных батарей. Некоторые MPPT контроллеры позволяют на вход подавать 100-200 вольт, а из них контроллер делает маленькое напряжение с большим током, но правда чем больше разница напряжения солнечных батарей и аккумулятора, тем меньше КПД преобразования.
Фото известного mppt контроллера, Трассер 30А, на вход от солнечных батарей можно подавать до 150 вольт. На выходе, на зарядку аккумулятора максимум 30А, если мощность солнечных батарей больше, то она будет ограничиваться. Стоимость контроллера начинается от 5000 рублей если заказывать у китайцев, у наших продавцов ценник может доходить до 20000рублей. Особенности контроллера в том что есть ЖК дисплей с возможностью настройки параметров.
Солнечный контроллер Tracer3215 MPPT
>
Обычно солнечных батарей покупают с запасом по мощности, если есть солнце то аккумуляторы всегда успевают заряжаться. Нехватка энергии происходит именно в пасмурные дни и тут MPPT ничем не поможет. Правда еще одна солнечная батарея тоже мало чем сможет помочь, но это все-же лучше чем ничего, по-этому еще одна солнечная батарея будет выгоднее, да и при солнце с еще одной батареи возможно будет больше мощности чем с MPPT контролером.
Тут надо считать, если скажем вы думаете что будет лучше, три солнечные батареи по 100ватт и MPPT контроллер, или четыре солнечные батареи и обычный контроллер. То выгодне четыре батареи с обычным дешевым контроллером, так как лишняя батарея компенсирует отсутствие MPPT, а в пасмурную погоду отдача будет больше чем если было бы всего три батареи и MPPT контроллер. Обычный PWM контроллер, точнее два контроллера, слева самый дешевый на ток 30А, а с права уже по серьезнее с ЖК дисплеем и возможностью менять настройки.
А вот если мощности солнечных батарей не хватает даже в солнечную погоду, то тут наверно лучше MPPT контроллер использовать чтобы получить прибавку в среднем 20% энергии в солнечные дни. И то если контроллер получается дешевле чем докупить недостающие батареи. Вообще в моем представлении практически в любой ситуации выгоднее купить больше панелей чем один дорогой MPPT контроллер. Особенно когда большие мощности требуются, то контроллеры стоят по 12-25т. рублей. А обычные контроллеры 2-6т.рублей. А это линейка так сказать псевдо MPPT контроллеры, контроллер слева работает у меня, а справа подобный для примера. Чтобы не ошибиться уточняйте у продавца настоящий это контроллер или производители вводят в заблуждение. Спрашивайте имеет ли внутри контроллер трансформаторную катушку, это обычно ферритовое кольцо на плате заметных размеров с намотанным на нем медным проводом.
>
Есть конечно MPPT и подешевле, но как правило это не совсем MPPT контроллеры, просто не честные продавцы и производители используют маркетинговый ход чтобы продать побольше обманывая людей. Хоть эти псевдо MPPT и умеют отслеживать максимальную точку, но толку от этого мало и ток зарядки они почти не прибавляют. Настоящий MPPT контроллер должен иметь трансформатор и без него не получится трансформировать энергию. Решение все равно остается за вами, что покупать, дорогой фирменный MPPT контроллер, или дешевую «полуобманку», или купить еще солнечных батарей и поставить хороший PWM контроллер.
- Аккумуляторы MNB-battery (AGM, GEL)
- Инверторы CyberPower (ИБП)
- Солнечные батареи SOLMEA
- tdvolt.ru — источники бесперебойного питания
- ИБП CyberPower
>
>
Какой контроллер заряда солнечной батареи выбрать — PWM или MPPT?
Контролеры типа ШИМ были одними из первых запущенны на рынок и считаются более устарелыми на сегодняшний день. Тем не менее модели данной базы, которые остались на рынке, обладают хорошей производительности, соответствую всем техническим нормам и тянут современное оборудование. PWM вполне конкурентоспособны с МРРТ и даже имеют перечень преимуществ.
Принцип работы солнечного контроллера заряда и назначение
Такие контроллеры заряда PWM работают при прямом подключении солнечного модуля с источником энергии (аккумулятором). Такое взаимодействие держит один общий определенный уровень напряжение и при необходимости только снижает его.
Например, MРРТ контроллер заряда батареи имеет более сложную структуру. Принцип его работы заключается в том, чтобы получить от солнечной панели наивысшую степень мощности и не понижать её. Поступающее входное напряжение имеет свойство изменять свой свой заряд в соответствие с окружающими факторами, такими как освещение, но при выходе его значение будет обязательно равно напряжению аккумуляторной батареи.
Такой контроллер заряда солнечной батареи МРРТ выжимает максимум энергии с фотоэлектрической панели. В зависимости от того, насколько сильно нагрелась солнечная плита, и зависит надбавка к производительности электроэнергии, она может составлять до ещё +40%.
Чтобы правильно подобрать контроллер заряда аккумулятора нужно знать особенности и преимущества каждого вида:
Объемы солнечных систем. Если необходимо подобрать устройство для маленьких систем до 150 Вольт, то с задачей справится тип ШИМ, а ТММ как раз рассчитано на более мощные солнечны системы. Массив числа напряжения. Как и указано выше, солнечный контроллер заряда РWM имеет всегда одно и тоже значение напряжения панели и аккумулятора, тип MPPT — имеет всегда отличие массива. РWM работает наилучше, когда батарея полностью заряжена, а МРРТ — в состоянии низкого заряда имеет наибольшую производительность. Важным фактором являются погодные условия. В более холодном климате — MPPT работает эффективнее, а вот PWM — теплолюбивое приспособление. Выбирая контроллер нужно учитывать на что будет необходимую производительность. В сравнении с ШИМ-контроллером, ТММ будет более эффективным. Цена — важный аспект. PWM-контроллер в разы дешевле от МРРТ солнечного контроллера заряда. Причину этому не качество оснащения, а выработка.
Какой контроллер заряда выбрать — PWM или MPPT?
Главным фактором при выборе контроллера считается будущее назначение с необходимой степенью производительности. С простыми легкими задачами и небольшой солнечной системой справится PWM (ШИМ). Если требуется максимальная выработка, то предпочтение стоит отдать MPPT (ТММ). Стоит помнить, что важным аспектом считается ещё и качество, что напрямую зависит от хорошего проверенного производителя.
Какой выбрать контроллер: PWM или MPPT?
PWM контроллер является по сути переключателем, который соединяет солнечные модули и аккумулятор. В результате напряжение солнечных модулей будет преобразовано в напряжение, близкое к аккумулятору.
MPPT контроллер является более сложным (и дорогим) — он будет регулировать свое входное напряжение для того, чтобы получить максимальную мощность от солнечных батарей, а затем преобразовывает эту мощность, чтобы удовлетворить изменяющимся требованиям напряжения как аккумулятора, так и другой нагрузки. Таким образом, этот контроллер по сути разделяет напряжения солнечных модулей и аккумулятора, и вполне допустимым примером может служить 12В аккумулятор на одной стороне MPPT контроллера и большое количество последовательно соединенных солнечных модулей с общим напряжением 36В на другой.
Пример с большим количеством солнечных модулей, соединенными последовательно для получения напряжения 36В:
Графическое отображение процесса преобразования постоянного тока, которое происходит в MPPT контроллере:
2. Преимущества MPPT контроллера
a) Отслеживание точки максимальной мощности
MPPT контроллер собирает больше энергии от солнечных модулей в сравнении с PWM аналогом. Разница в производительности будет существенна (от 10% до 45%) в случаях, когда температура солнечных модулей будет небольшой (ниже 45°С), или очень высокой (больше 75°С), или когда интенсивность солнечного излучения очень мала.
При высоких температурах или при слабом излучении выходное напряжение солнечных модулей будет резко падать. Для того, чтобы общее напряжение массива солнечных модулей было достаточным относительно напряжения аккумулятора, необходимо увеличить количество последовательно соединенных модулей.
b) Более низкая стоимость проводов и/или меньшие потери в них
Закон Ома гласит, что потери из-за сопротивления в проводах составляют Pc (Ватт) = Rc * I2, где Rc – это сопротивление материала провода. Исходя из этой формулы, площадь поперечного сечения кабеля может быть уменьшена в четыре раза при удвоении напряжения солнечных модулей.
В случае заданной номинальной мощности, большее количество последовательно соединенных солнечных модулей приведет к увеличению выходного напряжения и уменьшит выходной ток всего массива (P = V * I, и в этом случае, если мощность P неизменна, то сила тока I должна уменьшаться, а напряжение V увеличиваться).
По мере увеличения размеров массива солнечных модулей будет увеличиваться и общая длина используемых проводов. Возможность последовательного соединения нескольких модулей и экономии благодаря использованию в этом случае проводов меньшего сечения, является веской причиной, чтобы установить MPPT контроллер, как только общая мощность массива солнечных элементов будет превышать пару сотен ватт (для аккумулятора 12В), или нескольких сотен ватт (для аккумуляторов 24В и 48В).
3. Заключение
PWM
PWM контроллер солнечного заряда является хорошим недорогим решением для небольших солнечных батарей, температура которых в процессе эксплуатации находится в диапазоне от 45°С до 75°С.
MPPT
Для того, чтобы в полной мере использовать потенциал MPPT контроллера, напряжение массива солнечных модулей должно быть существенно выше напряжения аккумулятора. Контроллер MPPT является лучшим решением для солнечных установок большой мощности (из-за более низкой стоимости всей системы благодаря меньшему поперечному сечению используемых проводов). MPPT контроллер также будет значительно эффективнее при низких (ниже 45°С), или очень высоких (выше 75°С) температурах, или при слабой интенсивности солнечного излучения.
Что лучше mppt или pwm
Выбор «правильного» типа контроллера заряда не означает выбора того, какой контроллер заряда технологии лучше – ШИМ или MPPT – а лучше оценить, какой из них больше подходит для вашей солнечной системы.
Разница между PWM и MPPT Solar Charge Controller
Контроллер PWM (широтно-импульсная модуляция) можно рассматривать как (электронный) переключатель между солнечными панелями и батареей. В режиме объемной зарядки переключатель находится в положении ВКЛ. Переключатель «щелкает» ВКЛ и ВЫКЛ по мере необходимости, чтобы поддерживать напряжение батареи на уровне напряжения поглощения. Переключатель находится в положении ВЫКЛ в конце поглощения, в то время как напряжение батареи падает до напряжения холостого хода. Переключатель снова «щелкает» ВКЛ и ВЫКЛ по мере необходимости (широтно-импульсная модуляция), чтобы поддерживать напряжение батареи на уровне плавающего напряжения. С другой стороны, контроллер MPPT можно рассматривать как «интеллектуальный преобразователь постоянного тока в постоянный», то есть он понижает напряжение панели до напряжения, необходимого для зарядки аккумулятора. Ток увеличивается в той же пропорции, что и падение напряжения (без учета потерь на нагрев в электронике), как в обычном понижающем преобразователе постоянного тока в постоянный. Что касается функций, можно упомянуть разницу между PWM и MPPT, как показано ниже:
Размер системы:
Контроллеры солнечного заряда с ШИМ обычно лучше подходят для небольших солнечных систем, до 150 Вт. Напротив, контроллеры заряда солнечных батарей MPPT подходят для более крупных солнечных систем с установленной солнечной мощностью более 150 Вт.
Солнечная панель / массив напряжения:
Для ШИМ-контроллера заряда солнечной батареи напряжение солнечной панели / массива должно соответствовать напряжению батареи. В то время как напряжение солнечной панели / массива может быть выше, чем у батареи.
Состояние заряда аккумулятора (SOC)
ШИМ работает лучше всего, когда аккумулятор почти полностью заряжен. Между тем MPPT работает лучше всего, когда аккумулятор находится в состоянии низкого заряда (SOC).
Погодные условия
ШИМ обычно лучше работает в теплую солнечную погоду, а MPPT — в более холодную и пасмурную погоду.
Эффективность:
ШИМ можно использовать в системе, где эффективность не так важна. MPPT лучше всего подходит для повышения эффективности с возможностью сбора более 20% энергии.
Расширение системы:
Возможности расширения системы у ШИМ-контроллера заряда солнечной энергии очень меньше. С другой стороны, с помощью контроллера заряда солнечной батареи MPPT гораздо больше возможностей и возможностей для расширения системы.
Вмешательство:
При использовании контроллера заряда PWM от солнечной батареи есть вероятность возникновения помех для радиочастотного и звукового оборудования, но контроллер солнечного заряда MPPT невосприимчив к различным типам помех для радиочастотного и звукового оборудования.
Поскольку ШИМ подходит для небольшой солнечной системы с меньшей эффективностью, поэтому цена также ниже по сравнению с Контроллер заряда солнечной батареи MPPT , поскольку солнечный контроллер заряда MPPT подходит для более крупных солнечных систем с более высокой эффективностью.
В случае желания получить более высокую эффективность с большей солнечной системой Серия Титан, Серия Titan Plus и Titan Star Series настоятельно рекомендуется солнечный контроллер заряда MPPT . Также, ШИМ-контроллер заряда солнечной энергии серии EverPro может быть удобным вариантом для небольшой солнечной системы с умеренным КПД.
Если вы хотите узнать больше о разных солнечный контроллер заряда , свяжитесь с EverExceed сегодня. Наша команда имеет более чем десятилетний опыт работы в отрасли, чтобы предоставить вам лучшее решение для ваших нужд.
- предыдущий : Что нужно знать о контроллере солнечного заряда?
- следующий : Различные типы контроллеров заряда солнечных батарей