Πρακτικές εφαρμογές της MPPT

Στα φωτοβολταϊκά συστήματα, παράγοντες όπως η ένταση του ηλιακού φωτός, η θερμοκρασία, η αντίσταση φορτίου και η σκιά του περιβάλλοντος μπορούν να επηρεάσουν σημαντικά την τάση, το ρεύμα, την θερμοκρασία και την ατμόσφαιρα.και ισχύς εξόδου των ηλιακών συστοιχιώνΓια παράδειγμα:

• Πιο έντονο ηλιακό φωςαυξάνει την ισχύ παραγωγής, ενώμεγαλύτερες θερμοκρασίεςΜειώστε το.
• Σκιέςαπό σύννεφα, δέντρα ή κτίρια, καθώς καισκόνηήφύλλαΕπίσης, μειώνουν την ισχύ.

Υπό τέτοιες μεταβαλλόμενες συνθήκες, οι χαρακτηριστικές καμπύλες εξόδου της φωτοβολταϊκής συστοιχίας εμφανίζουν συχνά πολλαπλές κορυφές.Η μέγιστη παρακολούθηση σημείων ισχύος (MPPT)τεχνολογία.

Πώς Δουλεύει η MPPT;

Η τεχνολογία MPPT χρησιμοποιεί έλεγχο τάσης ή ρεύματος για τη βελτιστοποίηση της παραγωγής ενέργειας.Μοντάρωση πλάτους παλμού (PWM)καιΠαρακολούθηση καμπύλης τάσης-ρεύματος (V-I).

Ένας ελεγκτής MPPT παρακολουθεί συνεχώς την τάση και το ρεύμα από τις φωτοβολταϊκές μονάδες, ρυθμίζοντας το σημείο εργασίας με βάση παράγοντες όπως το ηλιακό φως και η θερμοκρασία.Αυτό εξασφαλίζει ότι το σύστημα λειτουργεί στο ή κοντά στομέγιστο σημείο ισχύος (MPP)για την αύξηση της αποδοτικότητας και της παραγωγής.

Για την ίδια ισχύ εισόδου, ο αριθμός των καναλιών MPPT σε έναν μετατροπέα επηρεάζει σημαντικά την παραγωγή ισχύος:

• Περισσότερα κανάλια MPPTβελτιώνει την ακρίβεια παρακολούθησης, την ταχύτητα απόκρισης και μειώνει την απώλεια ισχύος υπό συνθήκες όπως σκιά, διαφορετικός προσανατολισμός ή ασυνεπής απόδοση του πάνελ.

Αλγόριθμοι ελέγχου MPPT

Η καρδιά της τεχνολογίας MPPT βρίσκεται στους αλγόριθμους ελέγχου.

1. Παρακολούθηση σταθερής τάσης

   • Η μέθοδος αυτή υποθέτει ότι η MPP αντιστοιχεί σε σταθερή τάση σε σταθερές θερμοκρασίες.
   • Πλεονεκτήματα: Απλό, αξιόπιστο και μπορεί να αυξήσει την αποτελεσματικότητα της φωτοβολταϊκής ενέργειας έως και 20%.
   • ΜειονεκτήματαΓια παράδειγμα, με το μονοκρυσταλλικό πυρίτιο, κάθε αύξηση 1 °C μειώνει την τάση εξόδου κατά 0,3%-0,4%, καθιστώντας το ακατάλληλο για περιβάλλοντα με διακυμάνσεις θερμοκρασίας.

2. Μέθοδος διαταραχής και παρατήρησης (P&O)

   • Ρυθμίζει την τάση εξόδου της φωτοβολταϊκής μονάδας σε καθορισμένα διαστήματα, παρατηρώντας τις αλλαγές στην ισχύ εξόδου.
   • Εάν η ισχύς αυξηθεί μετά τη ρύθμιση, η τάση διατηρείται· εάν μειωθεί, η κατεύθυνση ρύθμισης αλλάζει.
   • Πλεονεκτήματα: Απλό και φιλικό προς το υλικό.
   • Μειονεκτήματα: Αργός χρόνος απόκρισης, καθιστώντας το λιγότερο ιδανικό για ταχέως μεταβαλλόμενες συνθήκες ηλιακού φωτός.

3. Μέθοδος αυξητικής αγωγιμότητας

   • Σε αντίθεση με το P&O, η μέθοδος αυτή καθορίζει τη σχέση μεταξύ της τάσης του σημείου εργασίας και του MPP. Εκτιμά τη θέση του MPP μέσω μετρήσεων και συγκρίσεων, επιτρέποντας στοχευμένες προσαρμογές.
   • Πλεονεκτήματα: Ταχύτερη ανταπόκριση και λιγότερη διακύμανση υπό μεταβαλλόμενες συνθήκες φωτισμού.
   • Μειονεκτήματα: Λίγο πιο περίπλοκο από το P&O.

4. Έλεγχος ασαφής λογικής

   • Μια μη γραμμική έξυπνη μέθοδος ελέγχου.ανασχηματισμός,συμπεράσματα, καιαποσυντονισμόςγια να εντοπίσει το MPP.
   • Πλεονεκτήματα: Υψηλή ακρίβεια με επαναληπτική ανατροφοδότηση και ρυθμιζόμενες βάσεις γνώσεων για βελτιωμένη ακρίβεια.

Η MPPT διαδραματίζει ζωτικό ρόλο στη μεγιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης από τα φωτοβολταϊκά συστήματα, ειδικά υπό δυναμικές συνθήκες.Πιο έξυπνος, και πιο αποτελεσματική, ανοίγοντας το δρόμο για τη βελτιστοποιημένη χρήση της ηλιακής ενέργειας σε διάφορες εφαρμογές.