MPPT ติดตามจุดพลังงานสูงสุดได้อย่างไร

ในฐานะซัพพลายเออร์ MPPT โดยเฉพาะฉันมักจะถามเกี่ยวกับวิธีการติดตามจุดไฟสูงสุด (MPPT) จริง ๆ แล้วเทคโนโลยีการติดตามจุดพลังงานสูงสุด ในบล็อกนี้ฉันจะเจาะลึกลงไปในรายละเอียดทางเทคนิคอธิบายความสำคัญของ MPPT และแบ่งปันข้อมูลเชิงลึกจากประสบการณ์ของเราในสาขา

ทำความเข้าใจพื้นฐานของพลังงานแสงอาทิตย์และความต้องการ MPPT

แผงโซลาร์เซลล์เป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ยอดเยี่ยม แต่กำลังไฟของพวกเขาไม่คงที่ มันขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ เช่นความเข้มของแสงแดดอุณหภูมิและการแรเงา ความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าของแผงโซลาร์เซลล์เป็นเส้นโค้งที่เรียกว่าเส้นโค้ง IV บนเส้นโค้งนี้มีจุดเฉพาะที่ผลิตภัณฑ์ของแรงดันไฟฟ้าและกระแส (ซึ่งเป็นพลังงาน) ถึงค่าสูงสุด จุดนี้เรียกว่าจุดพลังงานสูงสุด (MPP)

ความท้าทายคือ MPP ไม่ได้รับการแก้ไข มันเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องเมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลง หากไม่มีเทคโนโลยี MPPT แผงโซลาร์เซลล์มักจะทำงานในจุดที่ห่างไกลจาก MPP ทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานอย่างมีนัยสำคัญ นั่นคือสิ่งที่ MPPT เข้ามา MPPT เป็นเทคโนโลยีที่ปรับจุดปฏิบัติการของแผงโซลาร์เซลล์อย่างต่อเนื่องเพื่อให้แน่ใจว่ามันทำงานอยู่ที่หรือใกล้กับ MPP อย่างต่อเนื่อง

MPPT ติดตามจุดพลังงานสูงสุดได้อย่างไร

มีหลายวิธีที่อัลกอริทึม MPPT ใช้ในการติดตาม MPP ลองสำรวจสิ่งที่พบบ่อยที่สุด:

ก่อกวนและสังเกต (P&O) วิธีการ

วิธีการก่อกวนและการสังเกตเป็นหนึ่งในอัลกอริทึม MPPT ที่ง่ายที่สุดและใช้กันอย่างแพร่หลาย แนวคิดพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลังวิธีนี้คือการรบกวน (เปลี่ยน) แรงดันไฟฟ้าในการดำเนินงานของแผงเซลล์แสงอาทิตย์เป็นระยะเล็กน้อยจากนั้นสังเกตการเปลี่ยนแปลงของกำลังไฟ หากพลังงานเพิ่มขึ้นหลังจากการก่อกวนแรงดันไฟฟ้าจะถูกปรับเพิ่มเติมในทิศทางเดียวกัน หากกำลังลดลงแรงดันไฟฟ้าจะถูกปรับในทิศทางตรงกันข้าม

นี่คือคำอธิบายทีละขั้นตอนเกี่ยวกับวิธีการทำงานของ P&O:

1. การเริ่มต้น: คอนโทรลเลอร์ MPPT เริ่มต้นด้วยการตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นสำหรับแผงโซลาร์เซลล์
2. การก่อกวน: คอนโทรลเลอร์เพิ่มขึ้นเล็กน้อยหรือลดแรงดันไฟฟ้าในการทำงาน
3. การสังเกตการณ์: คอนโทรลเลอร์วัดกำลังไฟของแผงโซลาร์เซลล์ที่แรงดันไฟฟ้าใหม่
4. การเปรียบเทียบ: คอนโทรลเลอร์เปรียบเทียบเอาต์พุตพลังงานใหม่กับอันก่อนหน้า
5. การตัดสินใจ: หากเอาต์พุตพลังงานใหม่มากกว่าที่ผ่านมาคอนโทรลเลอร์จะยังคงปรับแรงดันไฟฟ้าในทิศทางเดียวกัน หากเอาต์พุตพลังงานใหม่น้อยกว่าที่ก่อนหน้านี้คอนโทรลเลอร์จะปรับแรงดันไฟฟ้าในทิศทางตรงกันข้าม
6. ทำซ้ำ: ขั้นตอนที่ 2 - 5 ซ้ำอย่างต่อเนื่องเพื่อติดตาม MPP เมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลง

วิธี P&O นั้นค่อนข้างง่ายในการใช้งาน แต่มีข้อ จำกัด บางประการ ตัวอย่างเช่นมันสามารถแกว่งรอบ MPP โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้สภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วซึ่งอาจส่งผลให้เกิดการสูญเสียพลังงานบางอย่าง

วิธีการเพิ่มขึ้น (IC)

วิธีการที่เพิ่มขึ้นเป็นอัลกอริทึม MPPT ยอดนิยมอีกหนึ่งอัลกอริทึม วิธีนี้ขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าที่ MPP ค่าการนำไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น (การเปลี่ยนแปลงในปัจจุบันหารด้วยการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้า) ของแผงเซลล์แสงอาทิตย์เท่ากับค่าลบของค่าการนำไฟฟ้าทันที (กระแสไฟฟ้าหารด้วยแรงดันไฟฟ้า)

นี่คือวิธีการทำงานของ IC:

1. การวัด: คอนโทรลเลอร์ MPPT วัดแรงดันไฟฟ้าและกระแสของแผงโซลาร์เซลล์อย่างต่อเนื่อง
2. การคำนวณ: คอนโทรลเลอร์คำนวณค่าการนำไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นและค่าการนำไฟฟ้าทันที
3. การเปรียบเทียบ: คอนโทรลเลอร์เปรียบเทียบค่าการนำไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นกับค่าลบของค่าการนำไฟฟ้าทันที
4. การตัดสินใจ: หากค่าการนำไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นมากกว่าค่าลบของค่าการนำไฟฟ้าทันทีแรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น หากค่าการนำไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นนั้นน้อยกว่าค่าลบของค่าการนำไฟฟ้าทันทีแรงดันไฟฟ้าจะลดลง หากค่าการนำไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นเท่ากับค่าลบของสื่อกระแสไฟฟ้าทันทีแผงเซลล์แสงอาทิตย์จะทำงานที่ MPP และแรงดันไฟฟ้าในการทำงานยังคงไม่เปลี่ยนแปลง
5. ทำซ้ำ: ขั้นตอนที่ 1 - 4 ซ้ำอย่างต่อเนื่องเพื่อติดตาม MPP

วิธี IC นั้นแม่นยำกว่าวิธีการ P&O โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้สภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตามมันก็ซับซ้อนกว่าที่จะนำไปใช้

วิธีแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด (FOCV)

วิธีการแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดแบบเศษส่วนเป็นอัลกอริทึม MPPT ที่ง่ายกว่าซึ่งขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าแรงดันไฟฟ้า MPP ของแผงเซลล์แสงอาทิตย์เป็นส่วนที่ประมาณคงที่ (โดยปกติประมาณ 0.7-0.8) ของแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด

นี่คือวิธีการทำงานของ FOCV:

1. การวัด: คอนโทรลเลอร์ MPPT วัดแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดของแผงโซลาร์เซลล์
2. การคำนวณ: คอนโทรลเลอร์คำนวณแรงดันไฟฟ้า MPP โดยการคูณแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดด้วยเศษส่วนคงที่
3. ควบคุม: คอนโทรลเลอร์ปรับแรงดันไฟฟ้าของแผงโซลาร์เซลล์กับแรงดันไฟฟ้า MPP ที่คำนวณได้
4. ทำซ้ำ: ขั้นตอนที่ 1 - 3 ซ้ำเป็นระยะเพื่อติดตาม MPP เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดเปลี่ยนไปตามสภาพแวดล้อม

วิธี FOCV นั้นง่ายมากที่จะนำไปใช้ แต่มีความแม่นยำน้อยกว่าวิธี P&O และ IC โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้เงื่อนไขการแรเงาบางส่วน

ความสำคัญของ MPPT ในระบบพลังงานแสงอาทิตย์

เทคโนโลยี MPPT มีบทบาทสำคัญในระบบพลังงานแสงอาทิตย์ โดยการติดตาม MPP คอนโทรลเลอร์ MPPT สามารถเพิ่มกำลังไฟของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ได้อย่างมีนัยสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้สภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะ ซึ่งหมายความว่าระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีตัวควบคุม MPPT สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้นซึ่งสามารถนำไปสู่การประหยัดพลังงานที่สูงขึ้นและระยะเวลาคืนทุนที่สั้นลง

นอกเหนือจากการเพิ่มเอาต์พุตพลังงานแล้วตัวควบคุม MPPT ยังสามารถปรับปรุงความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพของระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ด้วยการใช้งานแผงโซลาร์เซลล์ที่ MPP ตัวควบคุม MPPT สามารถลดความเครียดบนแผงซึ่งสามารถยืดอายุการใช้งานได้ พวกเขายังสามารถลดการสูญเสียพลังงานในระบบซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวม

ประสบการณ์ของเราในฐานะซัพพลายเออร์ MPPT

ในฐานะซัพพลายเออร์ MPPT เรามีประสบการณ์อย่างกว้างขวางในการพัฒนาและผลิตคอนโทรลเลอร์ MPPT ที่มีคุณภาพสูง ตัวควบคุม MPPT ของเราได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้อัลกอริทึมขั้นสูงเพื่อติดตาม MPP อย่างแม่นยำแม้จะอยู่ภายใต้สภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว นอกจากนี้เรายังนำเสนอคุณสมบัติที่หลากหลายเช่นฟังก์ชั่นกำจัดทรายและความล่าช้าระดับน้ำเต็มเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ของเรา

เราเข้าใจว่าระบบพลังงานแสงอาทิตย์ทุกระบบนั้นไม่เหมือนใครและเราทำงานอย่างใกล้ชิดกับลูกค้าของเราเพื่อจัดหาโซลูชันที่กำหนดเองที่ตอบสนองความต้องการเฉพาะของพวกเขา ไม่ว่าคุณจะเป็นลูกค้าที่อยู่อาศัยขนาดเล็กหรือโครงการเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่เรามีความเชี่ยวชาญและผลิตภัณฑ์เพื่อช่วยให้คุณเพิ่มกำลังไฟของแผงโซลาร์เซลล์ของคุณ

ติดต่อเราสำหรับการจัดซื้อและการเจรจาต่อรอง

หากคุณสนใจที่จะซื้อคอนโทรลเลอร์ MPPT สำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์ของคุณเรายินดีที่จะได้ยินจากคุณ ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราพร้อมที่จะช่วยเหลือคุณในคำถามใด ๆ ที่คุณอาจมีและให้คำพูดโดยละเอียด ติดต่อเราวันนี้เพื่อเริ่มกระบวนการจัดซื้อจัดจ้างและการเจรจาต่อรองและให้เราช่วยคุณนำระบบพลังงานแสงอาทิตย์ของคุณไปสู่ระดับต่อไป

การอ้างอิง

1. "ระบบโซลาร์เซลล์แสงอาทิตย์: การออกแบบและการติดตั้ง" โดย Craig Chelius
2. "พื้นฐานของกระบวนการพลังงานหมุนเวียน" โดย Antonio Luiz de Castro
3. "วิศวกรรมระบบเซลล์แสงอาทิตย์" โดย Subhendu M. Mukherjee