Поиск
 
 

Результаты :
 


Rechercher Расширенный поиск

Декабрь 2017
ПнВтСрЧтПтСбВс
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031

Календарь Календарь

Часто упоминаемые пользователи

Кто сейчас на форуме
Сейчас посетителей на форуме: 21, из них зарегистрированных: 4, скрытых: 0 и гостей: 17 :: 1 поисковая система

Oldmen, Traff&Co, Давид, Петрович

Больше всего посетителей (85) здесь было Чт Апр 27, 2017 12:50 pm
Объявления

    Нет ни одного объявления.


    MPPT контроллеры

    Предыдущая тема Следующая тема Перейти вниз

    MPPT контроллеры

    Сообщение автор Петрович в Пн Май 18, 2015 4:32 pm

    Рассмотрим теорию и практику эксплуатации MPPT контроллеров  "Максимальная силовая точка отслеживания", используемую в улучшенных солнечных контроллерах заряда.

    MPPT контроллер представляет собой электронное устройство с встроенным конвертором постоянного тока DC/DC,  который оптимизирует параметры энергии между солнечными батареями   (PV панелями), и аккумуляторными батареями. Проще говоря, они превращают высокое  выходное напряжение постоянного тока от солнечных батарей до низкого  напряжения, необходимого для зарядки аккумуляторных батарей.
    Итак, что значит «оптимизировать параметры энергии»?      

    Большинство PV панелей производятся и называются условно 12- вольтовыми. Загвоздка в том, что "номинально", на самом деле, почти все "12-вольтовые" солнечные панели выдают от 16 до 18 вольт при номинальной нагрузке. Проблема в том, что номинальные 12-вольтовые аккумуляторные  батареи довольно близки к фактическим 12 вольт - от 10,5 до 12,7 вольт, в зависимости от состояния заряда. Для успешной зарядки большинство  аккумуляторных батарей требуют от 13,2 до 14,4 вольт.

    Допустим, мы приобрели солнечную панель 130 ватт.

    На практике солнечная панель выдает 130 ватт только при определенном напряжении и токе. Экспериментально эта солнечная батарея  рассчитана на 7,52 ампер при 17,3 вольт. (7,52Ах17,3В= 130 Вт).
    Теперь рассмотрим, почему панель 130 Ватт не выдает 130 Вт зарядки или куда уходят наши Ватты? Так что же происходит, когда вы подключаете панель 130 ватт к аккумулятору через обычный контроллер заряда?

    К сожалению, то, что происходит, далеко не дает 130 Вт.  Ваша солнечная панель выдает 7,5 ампер. Ваша аккумуляторная  батарея просаживает напряжение при зарядке до 12 вольт. Соответственно имеем мощность зарядки аккумулятора : 7,5 Ампер Х 12 вольт = 90 Вт. Вы потеряли более 40 ватт но ведь заплатили за 130Вт!  Где же делись 40 ватт? Они просто не производятся из-за слабого преобразования (нет оптимизации параметров)  между панелью и аккумулятором. При очень низком заряде батареи, скажем 10,5 вольт ситуация еще хуже - вы можете потерять целых 35% мощности (11 вольт х 7,4 = 81,4 Ватт). Вы потеряли около 48 ватт. Вы можете подумать - почему бы просто не сделать панели так, чтобы они вырабатывали 14 вольт или около того, чтобы соответствовать батарее?

    Есть много факторов. Панели мощностью 130 Вт рассчитаны при полном солнечном свете и при определенной температуре. Если температура солнечной панели не стандартна, вы не получите 17,4 вольт. Чем выше эксплуатационная температура панели, тем ниже она выдает напряжение, а  следовательно - меньше энергии. Во многих жарких климатических зонах, вы можете получить до 16 вольт. Если вы получаете до 15 вольт  с панели,  у вас не будет достаточного напряжения для зарядки батареи. Солнечные же батареи должны иметь достаточно свободы действий, чтобы в любых условиях выполнять свое предназначение. В связи с такой не стыковкой и нужен контроллер МРРТ.

    Какая выгода от использования  контроллеров MPPT?

    Она прямо пропорциональна сезонным условиям. MPPT контроллеры как правило основаны на цифровой технологии управления. Такой контроллер заряда постоянно  прощупывает  на выходе из панелей напряжение, и сравнивает его с напряжением  батареи. Затем контроллер вычисляет оптимальное значение тока и напряжения в конкретный момент времени. Выполняет необходимую оптимизацию (преобразования) чтобы получить максимальную мощность зарядки.

    Большинство современных MPPT контроллеров  имеют  КПД 93-97% эффективности в преобразовании. Вы обычно получаете от 20% до 45% увеличения  мощности зимой и 10%-15% летом. Фактический коэффициент усиления может широко варьировать в зависимости от погоды, температуры, уровня заряда аккумулятора, и других факторов.

    Как работает MPPT технология?  

    Предположим, аккумулятор разряжен до 12 вольт. MPPT видит, что  на солнечной батарее 17,3 вольта и  7,52 Ампера и преобразует его вниз, так что то, что батарея получает теперь 10,8 ампер на 12 вольт.
    Теперь у вас реально получено почти  130 ватт.  Это упрощенное объяснение - на самом  контроллер заряда MPPT отслеживает точку максимальной мощности, которая будет отличаться почти во всех ситуациях. При очень низких температурах 120 ватт панель на самом деле способны выработать более 130 Вт. С другой стороны, в очень жарких условиях, мощность падает - вы теряете мощность, когда  температура повышается. Именно поэтому вы получите меньший прирост мощности  в летнее время.

    MPPT контроллеры  являются наиболее эффективным при следующих условиях:

       Зима, и/или облачные или туманные дни - когда дополнительная мощность необходима больше всего. МPPT может меняться постоянно для получения максимальной мощности заряда  батареи.
       Холодная погода - солнечные батареи работают лучше при низких температурах, но без MPPT вы теряете большую часть этого преимущества, когда солнечные часы минимальны.
       Низкий заряд батареи - чем ниже состояние заряда батареи, тем больше контроллер MPPT вкладывает в них.
       Длинные провода. При зарядке аккумулятора 12 вольт и  расстоянии в 30 метров до панели падение напряжения и потери мощности могут быть значительными, если вы используете очень большой провод. Это может быть очень дорого. Но если у вас есть четыре 12 вольт панелей, соединенны последовательно на 48 вольт, потери мощности значительно меньше, и контроллер будет конвертировать высокое напряжение до 12 вольт на батарею. Это также означает, что если у вас высокое  напряжение на панелях  достигнуто последовательным подключением, Вы можете использовать гораздо меньше проводов.

    Итак, теперь вернемся к исходному вопросу - Что такое MPPT?    

    В  основе цифрового контроллера MPPT лежит  DC/DC преобразователь. Он принимает  входное напряжение  постоянного тока от солнечных панелей, изменят  его на высокочастотное переменное, и преобразовывает  его обратно в другое постоянное напряжение и ток в точности совпадающими с панелями батарей. MPPT контроллеры  работают на очень высоких частотах, как правило, в 20-80 кГц. Преимущество высокочастотных цепей в том, что они могут быть разработаны с очень высокой эффективностью трансформации (преобразования) на  мелких деталях.
    Есть несколько не цифровых (то есть линейных аналоговых) контроллеров заряда MPPT . Это гораздо проще и дешевле, чем цифровые. Они эффективнее (максимум на 10%), но их эффективность кратковременно может падать. К примеру, если пройдет облако  над панелью.

    Вывод: Использование МРРТ контроллеров даёт возможность более полно использовать потенциал солнечных батарей и как следствие снимать на 15-45 % больше электроэнергии по сравнению с другими контроллерами.

    Настоящий МРРТ контроллер стоит довольно дорого и начинается от 3500 грн и более, в зависимости от пропускаемого тока и технических характеристик.

    Бюджетные, относительно недорогие МРРТ контроллеры ничего общего с МРРТ не имеют. В лучшем случае - продвинутые PWM контроллеры.

    avatar
    Петрович
    Admin

    Сообщения : 1337
    Репутация : 93
    Дата регистрации : 2015-05-18
    Возраст : 66
    Техника : Опель Астра караван Wilk-420
    Откуда : Краматорск Украина

    http://ukrinnoteh.com.ua/

    Вернуться к началу Перейти вниз

    Re: MPPT контроллеры

    Сообщение автор Петрович в Вт Май 03, 2016 6:02 pm

    Что такое МРРТ все узнали из предыдущего поста. а вот как он начинает работать, особенно в условиях каравана я сейчас расскажу. Данный материал составлялся из наблюдений и тестов нескольких  контроллеров МРРТ. Что такое максимальная точка, для тех кто видит графики, не понимая о чем они, я скажу так — это когда напряжение и ток, выбранные для заряда АКБ, оптимальны на данный момент времени. Если напряжение АКБ изменяется в большую или меньшую степень, контроллер должен пересчитать ее для новых условий.  Соответственно мощность при таких условиях будет сниматься максимальная.
    Но не всё так просто. Сравниваю контроллеры МРРТ и PWM.
    Берём две панели по 100Вт и ставим их на крышу каравана. Подключаем параллельно. Рабочее напряжение панелей 17,6Вольт. Рабочий ток 5,73А. Максимальный ток от двух панелей 11,46А.  Напряжение АКБ 12Вольт
    Подключаем МРРТ.  Утром и вечером, при пасмурной погоде  контроллер не видит, что солнечные панели выдают ток, так как напряжение на солнечных панелях в холостом режиме всего чуть менее 18Вольт. То есть ноль, контроллер не работает! Вопрос – почему? Потому что обычно у МРРТ контроллера идет постоянный замер напряжения ХХ и тока и именно в прошивке зашивается активация AC/DC преобразователя на определенное напряжение, как правило 18-18,3Вольт.  В то время, когда у PWM такой привязки нет и он начинает работать при напряжении на солнечной панели выше напряжения аккумулятора, хоть от 10Вольт.  В такой ситуации МРРТ просто проигрывает обычным контроллерам PWM.
    Но вот появилось солнце, но оно в тучах,  не больших и рассеянных, вроде бы должен работать МРРТ нормально, но тут наступает  вторая проблема. Из-за изменения света, МРРТ контроллер начинает искать точку максимальной мощности. Он постоянно обнуляется, просматривает все данные 1-2 сек и заново ищет максимальную точку мощности. Заряд АКБ идет импульсно, с периодом в 1-2 сек, чего очень не любят АКБ GEL. В случае изменений, через определенное время он опять отключает солнечные панели, перепроверяет данные и перегружается. Контроллер PWM  в таких случаях даёт заряд на АКБ без проблем, тем током, который получает от СБ.
    Выводы:
    - для караванов и маломощных солнечных систем применение МРРТ контроллера не приемлемо.
    - как вариант, необходимо соединять СБ последовательно, для увеличения напряжения системы. Но даже в этом случае выигрыш применения МРРТ контроллера очень мал, проще добавить немного мощности СБ.

    _________________
    Производство солнечных электростанций http://ukrinnoteh.com.ua/
    Солнечные панели Контроллеры Инверторы Аккумуляторы Светодиодные светильники
    МТС 050 1025825  КС 068 3846339  Life 093 1668889
    avatar
    Петрович
    Admin

    Сообщения : 1337
    Репутация : 93
    Дата регистрации : 2015-05-18
    Возраст : 66
    Техника : Опель Астра караван Wilk-420
    Откуда : Краматорск Украина

    http://ukrinnoteh.com.ua/

    Вернуться к началу Перейти вниз

    Re: MPPT контроллеры

    Сообщение автор Петрович в Ср Май 04, 2016 8:15 am

    Обращаю внимание, насколько не точны контроллеры заряда МРРТ.
    Контроллеры без дисплея, со светодиодной индикацией. К ним проблем нет. Горят себе индикаторы и по их цвету определяем состояние системы. А вот с дисплеем видны все проблемы:
    - утром и вечером, когда не идет заряд на АКБ из за малого напряжения ХХ, контроллер все равно показывает якобы заряд. Ток может быть большим или меньшим, но фактически его нет вообще на клеммах АКБ. Я в этом убедился, поставив простой стрелочный амперметр между контроллером и АКБ. Почему же тогда на дисплее контроллера виден ток заряда? Потому что, контроллер измеряет напряжение и ток от СБ, ещё до перенаправления его на заряд АКБ, в поисках максимальной точки и все его судорожные попытки отображаются на экране дисплея. Отсюда и все разговоры пользователей таких контроллеров, что у них отличный заряд АКБ с раннего утра. Кстати, это касается только систем на 12 Вольт
    - отображение информации на дисплее о напряжении заряда не совсем верны. Для любителей точных установок рекомендую сравнить напряжение на АКБ с показаниями контроллера. Вы увидите разницу в 0,2-0.3 Вольт выше, чем на АКБ днём и ниже, чем на АКБ ночью. Кстати, это также видно и на PWM контроллерах. Причина заключается в том, что контроллеры измеряют напряжение после СБ в точке перед ключами. Дальнейшее небольшое сопротивление перехода и вызывает эту погрешность.
    - ну и ещё, для слабонервных. При переходе в ШИМ, практически на всех контроллерах с дисплеем мы видим полный хаос в отображении информации. Показатели напряжения находятся в пределах 13,6-16,0 Вольт. Не обращайте внимание. Как только закончится ШИМ, контроллер перейдет в буферный режим заряда и показания будут стабильны, в районе 13,6-13,9 Вольт (зависит от внутренних настроек контроллера)

    _________________
    Производство солнечных электростанций http://ukrinnoteh.com.ua/
    Солнечные панели Контроллеры Инверторы Аккумуляторы Светодиодные светильники
    МТС 050 1025825  КС 068 3846339  Life 093 1668889
    avatar
    Петрович
    Admin

    Сообщения : 1337
    Репутация : 93
    Дата регистрации : 2015-05-18
    Возраст : 66
    Техника : Опель Астра караван Wilk-420
    Откуда : Краматорск Украина

    http://ukrinnoteh.com.ua/

    Вернуться к началу Перейти вниз

    Re: MPPT контроллеры

    Сообщение автор Спонсируемый контент


    Спонсируемый контент


    Вернуться к началу Перейти вниз

    Предыдущая тема Следующая тема Вернуться к началу

    - Похожие темы

     
    Права доступа к этому форуму:
    Вы не можете отвечать на сообщения