Ի՞նչ է MPPT-ն:

Այսպիսով, ահա մի զվարճալի բան, որը տեղի ունեցավ անցյալ երեքշաբթի: Ես սուրճ էի խմում Դեյվի հետ մեր գնումների թիմից (գիտեք, այն տղան, ով միշտ դժգոհում է մատակարարների սպասարկման ժամկետներից), և նա ինձ հարցրեց.

Արդար հարց, իսկապես: Մենք այս հապավումները շպրտում ենք, ինչպես կոնֆետի հարսանիքի ժամանակ, բայց ինժեներական պղպջակից դուրս գտնվող մարդկանց մեծամասնությունը բացարձակապես չի պատկերացնում, թե ինչի մասին է խոսքը:

MPPT-ն նշանակում է առավելագույն ուժային կետի հետևում: Եվ ոչ, չնայած վաճառքի որոշ բրոշյուրներում հնչում է, դա ինչ-որ կախարդական սև արկղ չէ, որը պարզապես «ձեր արևային մարտկոցներն ավելի լավն է դարձնում»: Դա իրականում բավականին պարզ է, երբ դուք անցնում եք վախեցնող անունը:

Ճիշտ է, այնպես որ պատկերացրեք սա: Դուք ունեք արևային մարտկոց, որը նստած է ձեր տանիքին: Թվում է, թե բավական պարզ է. արևի լույսը հարվածում է դրան, էլեկտրականությունը դուրս է գալիս, աշխատանքն ավարտված է: Միայն թե դա այնքան էլ պարզ չէ, չէ՞:

Արևային մարտկոցները տարօրինակ են. Նրանք ձեզ ուղղակի ուժ չեն տալիս՝ անկախ նրանից, թե ինչ եք անում նրանց հետ: Լարումը և հոսանքը, որը նրանք արտադրում են, փոխվում են՝ ելնելով այն բեռից, որը դուք միացնում եք նրանց, և ահա հիմնականը. կա լարման և հոսանքի միայն ՄԵԿ հատուկ համակցություն, որտեղ դուք ստանում եք առավելագույն հնարավոր էներգիան այդ վահանակից:

Մենք սա անվանում ենք առավելագույն հզորության կետ կամ MPP: Գրավիչ անուն, ես գիտեմ:

Այժմ այս կետը անընդհատ շարժվում է: Ամպն անցնում է գլխավերեւում: MPP-ն շարժվում է: Ջերմաստիճանի փոփոխություններ. MPP-ն շարժվում է: Վահանակը մի քիչ փոշոտվե՞լ է: Դուք գուշակեցիք, MPP-ն շարժվում է: Դա նման է աչքերը կապած շարժվող թիրախին հարվածելուն:

Սա այն է, ինչ Սառան (մեր առաջատար համակարգի դիզայները՝ փայլուն կին, սուրճի սարսափելի համը) նկարագրել է հաճախորդին անցյալ ամիս. «Պատկերացրեք, որ փորձում եք դույլը ջրով լցնել, բայց ծորակի ճնշումը շարունակում է փոխվել, և դուք պետք է անընդհատ կարգավորեք, թե որքանով եք բացում փականը, որպեսզի ստանաք հոսքի լավագույն արագությունը»: Կատարյալ չէ, բայց այն հասկացավ իմաստը:

Մինչ MPPT-ն ստանդարտ դառնալը (այստեղ մենք խոսում ենք 1990-ականների կեսերի մասին), արևային կայանքների մեծ մասն օգտագործում էր այն, ինչ մենք անվանում ենք PWM կարգավորիչներ: PWM-ն նշանակում է Pulse Width Modulation, որը պարզապես շքեղ միջոց է ասելու, որ դրանք շատ արագ միացնում և անջատում են ձեր վահանակի և մարտկոցի միջև կապը՝ լիցքավորումը վերահսկելու համար:

Խնդիրը. PWM կարգավորիչները հիմնականում իջեցնում են ձեր վահանակի լարումը, որպեսզի համապատասխանի ձեր մարտկոցի լարմանը: Այսպիսով, եթե դուք ունեք 36V արևային մարտկոց և 12V մարտկոց, դուք պարզապես դեն եք նետում այդ լարման հսկայական մասը: Դա նման է սպորտային մեքենա գնելուն և այն վարելու միայն առաջին արագությամբ: Իհարկե, դա աշխատում է, բայց ո՞րն է արյունալի իմաստը:

Ես իրականում դեռևս ունեմ այս հնագույն PWM միավորներից մեկը, որը նստած է իմ ավտոտնակում մի նախագծից, որը մենք արել ենք դեռևս 2009 թվականին: Այն այժմ գեղեցիկ թղթի կշիռ է:

MPPT

MPPT կարգավորիչը սկզբունքորեն տարբերվում է: Ձեր վահանակի լարումը մինչև մարտկոցի մակարդակը իջեցնելու փոխարեն, այն օգտագործում է DC-DC փոխարկիչ (կարծեք դա որպես էլեկտրոնային փոխանցման տուփ)՝ իրականում այդ բարձր լարումը ավելի մեծ հոսանքի վերածելու մարտկոցի ցածր լարման դեպքում:

Ահա ֆիզիկայի բիթը, բայց ես խոստանում եմ հակիրճ լինել. Հզորությունը=Լարման × Հոսանք: Այսպիսով, եթե դուք ունեք 36 Վ 3Ա լարում ձեր վահանակից (108 Վտ), MPPT կարգավորիչը կարող է այն վերածել մոտավորապես 12 Վ-ի 9A-ով (նաև 108 Վտ, հանած որոշ կորուստներ): Դուք ստանում եք ՆՈՒՅՆ ուժը, պարզապես այլ ձևով, որն իրականում կարող է օգտագործել ձեր մարտկոցը:

Բայց սպասեք, կա ավելին: (Ես չափազանց շատ տեղեկատվական գովազդներ եմ դիտել)

MPPT կարգավորիչը միայն մեկ անգամ չի անում այս փոխարկումը և այն անվանում է օրական: Այն անընդհատ չափում է վահանակի ելքը, ճշգրտում է վահանակին ներկայացվող բեռը, նորից չափում և շարունակում է հարմարվել՝ գտնելու այդ քաղցր կետը՝ առավելագույն հզորության կետը, որտեղ ցանկացած պահի ձեր վահանակից արդյունահանում է առավելագույն հզորությունը:

Դա անում է այս պարը վայրկյանում տասնյակ անգամ: Ամբողջ օրը, ամեն օր:

Այժմ ահա թե որտեղ է այն դառնում հետաքրքիր, և որտեղ մեր նման ընկերությունները չափազանց շատ ժամանակ են ծախսում տեխնիկական վերանայման հանդիպումներում վիճելու համար:

MPP-ին հետևելու բազմաթիվ տարբեր ալգորիթմներ կան.

Անհանգստություն և դիտում (P&O)- Սա հին վստահելի է: Կարգավորիչը սեղմում է գործառնական կետը մեկ ուղղությամբ, ստուգում, թե արդյոք հոսանքը բարձրացել է, թե իջել է, այնուհետև համապատասխանաբար կրկին հրում է: Պարզ, արդյունավետ, բայց կարող է տատանվել MPP-ի շուրջը, ինչպես հարբածը, որը փորձում է գտնել բանալու անցքը: Մենք օգտագործում ենք սա մեր Model S-150 սերիայում, քանի որ այն ապացուցված է և էժան իրագործման համար:

Աճող հաղորդունակություն- Մաթեմատիկորեն ավելի էլեգանտ, ենթադրաբար ավելի ճշգրիտ: Իրականում? Ես երբեք չեմ տեսել, որ այն զգալիորեն ավելի լավ աշխատի, քան P&O-ն իրական-աշխարհի պայմաններում, չնայած այն, ինչ պնդում են ակադեմիական փաստաթղթերը: Անցյալ ամառ (2022թ. հունիս-օգոստոս) երեք ամիս-կողք կողքի-մենք փորձարկեցինք երկուսն էլ, և էներգիայի ստացման տարբերությունը 2%-ից պակաս էր: Չարժե հավելյալ վերամշակման ծախսերը շատ ծրագրերի համար:

Բաց շղթայի կոտորակային լարում– Կռահում է վահանակի բաց-շղթայի լարման հիման վրա: Արագ, բայց ավելի քիչ ճշգրիտ: Չինական որոշ էժան միավորներ օգտագործում են սա, և դուք կարող եք ասել, որ դրանք համարժեք են, բայց ոչ հիանալի:

Այնուհետև դուք ունեք բոլոր նոր շքեղ մեթոդները՝ նեյրոնային ցանցեր, անորոշ տրամաբանություն, սահող ռեժիմի կառավարում: Եվ տեսեք, ես վստահ եմ, որ նրանք իրենց տեղն ունեն հետազոտական լաբորատորիաներում և խորշ հավելվածներում, բայց տեղադրումների 95%-ի համար: P&O-ն լավ է կատարում աշխատանքը:

Մեր մարքեթինգի բաժնի Թոմը շարունակում է մեզ մղել «AI-սնուցված MPPT»-ն աշխուժության գործոնի համար: Մենք անընդհատ ասում ենք նրան, որ նեյրոնային ցանցերը իմաստ չունեն այս հավելվածի համար և պարզապես կավելացնեն ծախսերն ու բարդությունը՝ առանց իրական օգուտի: Այս վեճը շարունակվում է հոկտեմբերից։ Ուղարկել օգնություն:

MPPT

«Բայց որքանո՞վ է դա ավելի լավ»: - Ամեն: Միայնակ. Հաճախորդ. Հանդիպում.

Լավ, այնպես որ, ահա մի քանի փաստացի թվեր դաշտային թեստերից, որոնք մենք անցկացրեցինք 2022 թվականին.

Իսպանիայի հարավում (Մալագայի շրջան, եթե հետաքրքրված եք) մեր տեղադրություններում մենք տեսանք.

MPPT ընդդեմ PWM. միջինը 25-30% ավելի շատ էներգիա է հավաքվում

Լավագույն բարելավում. 45% (սա դեկտեմբերին էր՝ մասնակի ստվերով)

Ամենավատ բարելավումը. 15% (ամառային-միջին, պարզ օրեր, երբ նույնիսկ PWM-ը համեմատաբար լավ է աշխատում)

Բարելավումը ամենամեծն է, երբ.

Ձեր վահանակի լարումը շատ ավելի բարձր է, քան մարտկոցի լարումը

Դուք ունեք մասնակի ստվերում

Ջերմաստիճանը շատ է տատանվում

Զանգվածում ունեք անհամապատասխան վահանակներ

Ամենափոքրն է, երբ ամեն ինչ իդեալական է, ինչը իրականում երբեք չի լինում:

Ես ձեզ չեմ ձանձրացնի ամբողջական միացման սխեմայով, բայց ահա հիմնական տոպոլոգիան.

MPPT կարգավորիչներից շատերն օգտագործում են բաք փոխարկիչ (քայլ-ներքև), խթանող փոխարկիչ (քայլ-վերև) կամ buck-խթանիչ փոխարկիչ (կարող է անել երկուսն էլ) որպես հզորության փուլ: Մենք սովորաբար գնում ենք բաք տոպոլոգիայով, քանի որ արևային մարտկոցների մեծ մասը ավելի բարձր լարում ունի, քան լիցքավորվող մարտկոցները:

Վերահսկիչ բաժինը սովորաբար ունի.

Միկրոկառավարիչ (մենք օգտագործում ենք STM32 շարքը մեր պրեմիում շարքում)

Լարման և հոսանքի սենսորներ

Ջերմաստիճանի տվիչներ (վահանակի, մարտկոցի և կարգավորիչի համար)

Օգտվողի ինչ-որ ինտերֆեյս (LCD էկրան, Bluetooth, ինչ էլ որ լինի)

Դա իսկապես այդպես է: Ամբողջ կախարդանքը ծրագրաշարի մեջ է՝ ալգորիթմ, որը որոշում է, թե ինչպես կարգավորել գործառնական կետը:

Մեր նոր Model X-300-ը, որը մենք կներկայացնենք հաջորդ ամիս (պաշտոնական հայտարարություն Ամստերդամի SolarTech Expo-ում մարտի 8-ին. եկեք բարև ձեզ, եթե այնտեղ եք:) օգտագործում է երկմիջուկ պրոցեսոր, որպեսզի մենք կարողանանք անվտանգության մոնիտորինգ իրականացնել MPPT ալգորիթմից անկախ: Մի քիչ չափից դուրս? Միգուցե։ Բայց անցյալ տարի Ավստրալիայում մրցակցի ստորաբաժանման բռնկված միջադեպից հետո (անուններ չեմ նշի, բայց հավանաբար լսել եք դրա մասին), մենք ռիսկի չենք դիմում:

«MPPT-ն ձեզ ավելի շատ ուժ է տալիս ձեր վահանակներից»– Ոչ: Ձեր վահանակը արտադրում է այն, ինչ արտադրում է արևի լույսի հիման վրա: MPPT-ն պարզապես ապահովում է, որ դուք օգտագործում եք այդ ողջ հասանելի հզորությունը՝ այն վատնելու փոխարեն:

«Ձեզ պետք չէ MPPT փոքր համակարգերով»- Աղբ: Նույնիսկ փոքր համակարգը շահում է: Իհարկե, բացարձակ էներգիայի շահույթն ավելի փոքր է, բայց տոկոսային-իմաստորեն դա նույնն է:

«MPPT-ը միայն ցանցային-կապ համակարգերի համար է»- Նաև սխալ: Հիանալի է աշխատում մարտկոցի լիցքավորման համար, որտեղ մենք իրականում տեսնում ենք մեր վաճառքի մեծ մասը:

«Բոլոր MPPT կարգավորիչները հիմնականում նույնն են»- Հա՜ Ասա դա ինժեներական թիմին: Մենք ամիսներ ենք ծախսում՝ օպտիմալացնելով արդյունավետությունը, ջերմային կառավարումը, հուսալիությունը: Բայց ես կխոստովանեմ, որ միջին օգտագործողի համար 50 ֆունտ արժողությամբ չինական միավորը և մեր 400 ֆունտ ստերլինգ արժողությամբ կարգավորիչը կարող ենկարծեսնմանատիպ. Մինչև էժանը վեց ամիս հետո չհաջողվի, այսինքն.

Նայեք, ես պետք է ձեզ վաճառեմ մեր ապրանքների վրա, բայց թույլ տվեք անկեղծ լինել (մի ասեք իմ ղեկավարին, որ ես սա ասացի).

Եթե դուք ունեք շատ փոքր համակարգ (մինչև 50 Վտ), կարճ մալուխ, ձեր վահանակի լարումը սերտորեն համընկնում է ձեր մարտկոցի լարման հետ, և դուք խիտ բյուջեով եք. PWM-ը կարող է լավ լինել: Դուք որոշ էներգիա կթողնեք սեղանի վրա, բայց երբեմն դա ընդունելի գործարք է-:

Անցյալ տարի մենք ունեինք մի հաճախորդ, ով ցանկանում էր սնուցել մի փոքր եղանակային կայանը Շոտլանդական լեռնաշխարհում. 20W վահանակ, 12 Վ մարտկոց, £30 բյուջե: Ես խորհուրդ տվեցի էժան PWM վերահսկիչ: Նա ամեն դեպքում գնեց մեր MPPT միավորը, քանի որ «նա ուզում էր լավագույնը»: Բավականին արդար է, դա նրա փողն է, բայց այդ որոշման ROI-ն, հավանաբար, երբեք չի լինի:

Ո՞ւր է գնում այս տեխնոլոգիան: Դե, մենք տեսնում ենք մի քանի միտումներ.

Տարածված MPPT– Ամբողջ զանգվածի մեկ մեծ վերահսկիչի փոխարեն, յուրաքանչյուր վահանակի վրա ավելի փոքր օպտիմիզատորներ: Ավելի լավ է ստվերում, բայց ավելացնում է ծախսեր և բարդություն: Ներկայումս մենք դրանք փորձարկում ենք Նորվեգիայում փորձնական նախագծում:

Ամպային միացում– Բոլորը ցանկանում են, որ իրենց արևային կարգավորիչը խոսի իր սմարթֆոնի հետ: Իհարկե, ինչու ոչ: Մեր հավելվածն իրականում բավականին պարկեշտ է, նույնիսկ եթե ես ինքս եմ դա ասում: Դուք կարող եք տեսնել իրական-ժամանակի կատարողականը, պատմական տվյալները, և դա ձեզ կզգուշացնի, եթե ինչ-որ բան այն չէ: Անցյալ շաբաթ մենք թարմացրինք, որը շտկում է մարտկոցի վիճակը{{5}-լիցքավորման գնահատման համար. նախկինում այն մոտ 5% չափազանց լավատեսական էր:

Ավելի լավ ալգորիթմներ-Սա իմ անձնական մոլուցքն է։ Ես աշխատել եմ կանխատեսող ալգորիթմի վրա, որն օգտագործում է եղանակի կանխատեսման տվյալները՝ նախապես-հետագծման պարամետրերը կարգավորելու համար: Արդյոք դա աշխատում է: Երբեմն. Արժե՞ ջանք թափել։ Ժյուրին դեռ դուրս է:

MPPT

Դա բավական երկար ժամանակ է արել՝ իմանալու ընդհանուր սխալները.

Ճիշտ չափեք այն– Մի գնեք 60A MPPT կարգավորիչ 10A վահանակի համար: Դա վատնում է: Նույնպես, մի փոքրացրեք այն՝ մտածելով, որ գումար կխնայեք: Դուք պարզապես կվնասեք այն, երբ հետագայում անխուսափելիորեն ավելացնեք ավելի շատ վահանակներ:

Պահպանեք այն սառը- Այս բաները ջերմություն են առաջացնում: Մի ամրացրեք այն փակ տուփի մեջ արևի ուղիղ ճառագայթների տակ: Այո, մարդիկ իրականում դա անում են: Ոչ, ես չեմ հասկանում, թե ինչու:

Մարտկոցի ջերմաստիճանի ցուցիչ- Օգտագործեք այն! Լիցքավորման լարումը պետք է լինի ջերմաստիճանի-փոխհատուցում: Սենյակի ջերմաստիճանը և Սահարայի կեսը պահանջում են տարբեր լարումներ:

Մալուխի չափսերը– Մենք այնքան շատ զանգեր ենք ստանում այն մասին, որ կարգավարները ճիշտ չեն աշխատում, և գրեթե միշտ փոքր չափի մալուխներն են առաջացնում լարման անկում: Օգտագործեք արյունալի մալուխի չափման հաշվիչը մեր կայքում:

Կարգավորումները կարևոր են– Նախնական կարգավորումները պահպանողական են: Կարդացեք ձեռնարկը (ես գիտեմ, ցնցող առաջարկ) և կազմաձևեք այն ձեր հատուկ մարտկոցի տեսակի համար:

Այսպիսով, ի՞նչ է MPPT-ն: Սա հիմնականում խելացի էլեկտրոնային խաղատուն է, որը երաշխավորում է, որ ձեր արևային մարտկոցը և մարտկոցը միասին աշխատում են հնարավորինս արդյունավետ՝ անընդհատ հարմարվելով փոփոխվող պայմաններին, որպեսզի սեղմեն ձեր կարգավորումից ամեն հնարավոր վտ:

Արժե՞ արդյոք: Տեղադրումների մեծ մասի համար՝ բացարձակապես: PWM-ի նկատմամբ MPPT կարգավորիչի հավելյալ արժեքը վճարվում է մեկ կամ երկու տարվա ընթացքում էներգիայի ավելացված բերքի հաշվին:

Արդյո՞ք մենք կողմնակալ ենք, քանի որ դրանք վաճառում ենք: Իհարկե: Բայց մենք նաև հավատում ենք դրանց, հակառակ դեպքում մենք վերջին 15 տարին չէինք ծախսի տեխնոլոգիան կատարելագործելու և շուկայում, հավանաբար, լավագույն MPPT կարգավորիչներից մի քանիսը կառուցելու վրա: (Եվ այո, ես գիտեմ, որ բոլոր ընկերություններն ասում են դա, բայց մերն իրականում այդպես է: Պայքարեք ինձ հետ):

Ամեն դեպքում, եթե հարցեր ունեք, թողեք դրանք մեկնաբանություններում կամ ուղարկեք ինձ էլ. Կամ ավելի լավ է, բռնեք ինձ մարտին Ամստերդամի ցուցահանդեսում: Ես կլինեմ նա, ով չափազանց շատ սուրճ կխմի և կբացատրի MPPT բոլորին, ովքեր կլսեն:

Օհ, և արագ խրոցակ – զուգակցեք ձեր MPPT-ն կամի հետիոնային լիթիումի մարտկոցեթե կարող ես. Արագ լիցքավորման հատկանիշն իրականում թույլ է տալիս կարգավորիչին ճիշտ աշխատել ձմեռային կարճ օրերի ընթացքում: Մենք փորձարկում ենք այս կոմպոզիցիան անցյալ տարվանից, և արդյունավետության ձեռքբերումներն ազնվորեն արժե նշել: