Cad é MPPT?

Mar sin seo chugaibh rud greannmhar a tharla Dé Máirt seo caite. Bhí caife agam le Dave ónár bhfoireann soláthair (tá a fhios agat, an fear a bhíonn i gcónaí ag gearán faoi amanna tionscanta soláthraithe), agus d'fhiafraigh sé díom: "Cad é an stuif MPPT seo go léir a leanann tú ar aghaidh sna cruinnithe T&F?"

Ceist chothrom, i ndáiríre. Caithimid na hacrainmneacha seo ar nós confetti ag bainis, ach níl aon leid ar bith ag formhór na ndaoine lasmuigh den mboilgeog innealtóireachta cad atá á rá againn.

Seasann MPPT do Rianú Pointe Cumhachta Uasta. Agus ní hea, in ainneoin an chuma atá ar roinnt bróisiúir díolacháin, ní bosca dubh draíochta éigin é a "dhéanann do phainéil ghréine níos fearr." Tá sé simplí go leor i ndáiríre nuair a théann tú thar an t-ainm imeaglach.

Ceart, mar sin pictiúr seo. Tá painéal gréine agat ina shuí ar do dhíon. Is cosúil go bhfuil sé simplí go leor – buaileann solas na gréine é, tagann leictreachas amach, tá jab déanta. Ach amháin nach bhfuil sé chomh simplí sin, an ea?

Tá painéil gréine aisteach. Ní hamháin go dtugann siad méid seasta cumhachta duit is cuma cad a dhéanann tú leo. Athruithe ar an voltas agus ar an sruth a tháirgeann siad bunaithe ar an ualach a cheanglaíonn tú leo, agus seo an ciceáil: níl ach teaglaim sonrach AMHÁIN de voltas agus de shruth áit a bhfaigheann tú an chumhacht uasta agus is féidir as an bpainéal sin.

Glaoimid air seo an Pointe Cumhachta Uasta, nó MPP. Ainm catchy, tá a fhios agam.

Anois, bogann an pointe seo timpeall i gcónaí. Gabhann scamall lastuas? Bogann MPP. Athruithe teochta? Bogann MPP. Faigheann Painéal beagán dusty? Rinne tú buille faoi thuairim é, bogann MPP. Tá sé cosúil le bheith ag iarraidh sprioc atá ag gluaiseacht a bhualadh agus é ar a súile.

Seo mar a chuir Sarah (ár ndearthóir córais luaidhe - bean iontach, blas uafásach caife) síos do chliant an mhí seo caite: "Samhlaigh go bhfuil tú ag iarraidh buicéad a líonadh le huisce, ach leanann an brú sconna ag athrú, agus ní mór duit a choigeartú i gcónaí cé chomh fada agus a osclaíonn tú an chomhla chun an ráta sreafa is fearr a fháil." Níl sé foirfe, ach fuair sé an pointe trasna.

Sular tháinig MPPT chun bheith ina chaighdeán - táimid ag caint faoi lár na 1990í anseo - d'úsáid an chuid is mó de na suiteálacha gréine an rud ar a dtugaimid rialaitheoirí PWM. Seasann PWM do Pulse Width Modulation, rud nach bhfuil ann ach slí mhaisiúil chun a rá go gcuireann siad an nasc idir do phainéal agus do cheallraí ar siúl agus as go han-tapa chun muirearú a rialú.

An fhadhb? Go bunúsach, tarraingíonn rialtóirí PWM do voltas painéil síos chun do voltas ceallraí a mheaitseáil. Mar sin má tá painéal gréine 36V agus ceallraí 12V agat, níl ort ach... smután ollmhór den voltas sin a chaitheamh uait. Tá sé cosúil le carr spóirt a cheannach agus gan é a thiomáint sa chéad trealamh riamh. Cinnte, oibríonn sé, ach cad é an pointe fuilteach?

I ndáiríre tá ceann de na haonaid PWM ársa seo fós ina suí i mo gharáiste ó thionscadal a rinne muid ar ais i 2009. Is meáchan páipéir deas é anois.

MPPT

Tá rialtóir MPPT difriúil go bunúsach. In ionad díreach do voltas painéil a dhumpáil síos go dtí leibhéal na ceallraí, úsáideann sé tiontaire DC (smaoinigh air mar ghiarbhosca leictreonach) chun an voltas níos airde sin a thiontú go sruth níos mó ag an voltas ceallraí níos ísle.

Seo an giota fisice, ach geallaim é a choinneáil gairid: Cumhacht=Voltas × Reatha. Mar sin má tá 36V ag 3A agat ó do phainéal (108W), is féidir leis an rialtóir MPPT é sin a athrú go timpeall 12V ag 9A (108W freisin, lúide roinnt caillteanais). Tá an chumhacht CÉANNA á fháil agat, ach i bhfoirm eile is féidir le do cheallraí a úsáid i ndáiríre.

Ach fan, tá níos mó! (Tá mé ag breathnú ar an iomarca infomercials)

Ní hamháin go ndéanann an rialtóir MPPT an tiontú seo uair amháin agus glaoitear lá air. Tomhaiseann sé aschur an phainéil de shíor, tweaks sé an t-ualach a chuireann sé ar an bpainéal, tomhaiseann sé arís, agus coinníonn sé ag coigeartú chun an spota milis sin a fháil - an Pointe Cumhachta uasta - áit a bhfuil an chumhacht iomlán is féidir á bhaint as do phainéal ag aon nóiméad ar leith.

Tá sé ag déanamh an rince seo mórán uaireanta in aghaidh an tsoicind. An lá ar fad, gach lá.

Seo áit a mbíonn sé suimiúil anois, agus áit a gcaitheann cuideachtaí mar ár gceann féin an iomarca ama ag argóint i gcruinnithe athbhreithnithe teicniúla.

Tá go leor halgartaim éagsúla ann chun an MPP a rianú:

Perturb and Breathnaigh (P&O)- Is é seo an sean iontaofa. Nudges an rialtóir an pointe oibriúcháin i dtreo amháin, seiceálacha má chuaigh an chumhacht suas nó síos, ansin nuding arís dá réir sin. Simplí, éifeachtach, ach féadann sé ascalú timpeall an MPP cosúil le duine ar meisce ag iarraidh poll eochrach a aimsiú. Bainimid úsáid as seo inár sraith Samhail S-150 toisc go bhfuil sé cruthaithe agus saor le cur i bhfeidhm.

Iompar Incriminteach– Níos galánta ó thaobh na matamaitice de, níos cruinne de réir dealraimh. I ndáiríre? Ní fhaca mé a fheidhmíocht i bhfad níos fearr ná P&O i bhfíorchoinníollacha an domhain, in ainneoin a ndeirtear sna páipéir acadúla. Rinneamar tástáil ar an dá thaobh ar feadh trí mhí an samhradh seo caite (Meitheamh go Lúnasa 2022), agus bhí an difríocht i bhfómhar fuinnimh níos lú ná 2%. Ní fiú an forchostas próiseála breise d'fhormhór na n-iarratas.

Voltas Ciorcaid Oscailte Codánach– Déanann sé buille faoi thuairim bunaithe ar-voltas ciorcad oscailte an phainéil. Fast ach níos lú cruinn. Úsáideann cuid de na haonaid Síneacha saor é seo, agus is féidir leat a rá - tá siad leordhóthanach ach níl siad iontach.

Ansin tá na modhanna nua mhaisiúla ar fad agat - líonraí néaracha, loighic doiléir, rialú mód sleamhnáin. Agus féach, tá mé cinnte go bhfuil a n-áit i saotharlanna taighde agus feidhmchláir nideoige, ach do 95% de na suiteálacha? Déanann P&O an jab go breá.

Tá Tom ónár rannóg margaíochta ag brú orainn i gcónaí “MPPT atá á chumhachtú ag AI- a chur i bhfeidhm don bhuzz factor. Leanaimid de bheith ag insint dó nach ndéanann líonraí néaracha ciall don fheidhmchlár seo agus go gcuirfeadh siad costas agus castacht leis gan tairbhe ar bith. Tá an argóint seo ar siúl ó mhí Dheireadh Fómhair. Seol cabhair.

MPPT

"Ach cé mhéad níos fearr IS é?" - Gach. Aonair. Cliant. Cruinniú.

Ceart go leor, mar sin seo thíos roinnt fíor-uimhreacha ó thástálacha allamuigh a ritheamar i rith 2022:

In ár suiteálacha i ndeisceart na Spáinne (réigiún Malaga, má tá tú fiosrach), chonaic muid:

MPPT vs PWM: 25-30% níos mó fuinnimh bainte ar an meán

Feabhas is fearr: 45% (bhí sé seo i mí na Nollag le scáthú páirteach)

Feabhsú is measa: 15% (lár-an tsamhraidh, laethanta glan, nuair a oibríonn PWM fiú go maith)

Is mó an feabhas nuair:

Tá voltas do phainéil i bhfad níos airde ná an voltas ceallraí

Tá scáthú páirteach agat

Athraíonn an teocht go leor

Tá painéil mhímheaitseála agat san eagar

Bíonn sé ar a laghad nuair a bhíonn gach rud oiriúnach – rud nach mbíonn riamh sa saol fíor.

Ní bheidh mé ag tarraingt ort le léaráid chiorcaid iomlán, ach seo an topology bhunúsach:

Úsáideann an chuid is mó de rialtóirí MPPT tiontaire buck (céim-síos), tiontaire treisithe (céim-suas), nó buck-tiontaire treisithe (is féidir leis an dá cheann a dhéanamh) mar chéim chumhachta. De ghnáth téann muid le topology buck mar go bhfuil an chuid is mó de na painéil ghréine voltas níos airde ná na cadhnraí atá á muirearú acu.

Is gnách go mbíonn na nithe seo a leanas sa rannóg rialaithe:

Microcontroller (úsáidimid sraith STM32 inár líne préimhe)

Braiteoirí voltais agus srutha

Braiteoirí teochta (don phainéal, don cheallraí agus don rialtóir féin)

Comhéadan úsáideora de shaghas éigin (scáileán LCD, Bluetooth, cibé rud)

Sin é i ndáiríre. Tá an draíocht ar fad sna bogearraí - an algartam a chinneann conas an pointe oibriúcháin a choigeartú.

Úsáideann ár Samhail X-300 nua atá á seoladh againn an mhí seo chugainn (fógra oifigiúil ag an SolarTech Expo in Amstardam ar 8 Márta - tar a rá leat má tá tú ann!) Úsáideann próiseálaí dé-lárnach ionas gur féidir linn monatóireacht sábháilteachta a reáchtáil go neamhspleách ón algartam MPPT. Overkill beagán? B’fhéidir. Ach tar éis na heachtra sin nuair a chuaigh aonad an iomaitheora trí thine san Astráil anuraidh (ní ainmneofar ainmneacha, ach is dócha gur chuala tú faoi), níl seans ag teacht orainn.

"Tugann MPPT níos mó cumhachta duit ó do phainéil"– Ní hea. Táirgeann do phainéal an méid a tháirgeann sé bunaithe ar sholas na gréine. Cinntíonn MPPT go bhfuil tú ag ÚSÁID an chumhacht go léir atá ar fáil seachas í a chur amú.

"Ní gá MPPT le córais bheaga uait"– Bruscar. Fiú buntáistí córas beag. Cinnte, tá an gnóthachan fuinnimh absalóideach níos lú, ach tá sé mar an gcéanna le céatadán-.

"Is le haghaidh córais ceangail eangaí amháin atá MPPT"- Chomh maith leis sin mícheart. Oibríonn sé go hiontach le haghaidh muirearú ceallraí, agus is é sin an áit a bhfeicimid an chuid is mó dár ndíolachán.

"Tá gach rialtóir MPPT mar an gcéanna go bunúsach"– Ha! Inis é sin don fhoireann innealtóireachta. Caithimid míonna ag uasmhéadú éifeachtúlachta, bainistíocht theirmeach, iontaofacht. Ach admhóidh mé, don ghnáthúsáideoir, go bhféadfadh aonad Síneach £50 agus ár rialtóir £400cumacosúil. Go dtí go dteipfidh ar an gceann saor tar éis sé mhí, .i.

Féach, táim chun tú a dhíol ar ár gcuid táirgí, ach lig dom a bheith macánta (ná inis do mo boss a dúirt mé seo):

Má tá córas an-bheag agat (faoi 50W), rith cábla gearr, tá voltas do phainéil ag teacht go dlúth le voltas do cheallraí, agus tá tú ar bhuiséad teann - d'fhéadfadh PWM a bheith ceart go leor. Fágfaidh tú roinnt fuinnimh ar an tábla, ach uaireanta is trádáil inghlactha é sin-as.

Bhí custaiméir againn anuraidh a bhí ag iarraidh stáisiún aimsire beag a chumhachtú i nGarbhchríocha na hAlban. 20Painéal W, cadhnra 12V, buiséad £30. Mhol mé rialtóir PWM saor. Cheannaigh sé ár n-aonad MPPT ar aon nós mar "bhí sé ag iarraidh an chuid is fearr." Ceart go leor, is é a chuid airgid é, ach is dócha nach mbeidh an PÉ ar an gcinneadh sin riamh.

Cá bhfuil an teicneolaíocht seo ag dul? Bhuel, tá roinnt treochtaí le feiceáil againn:

MPPT Dáilte– In ionad rialtóir mór amháin don eagar iomlán, optimists níos lú ar gach painéal. Níos fearr le haghaidh scáthú, ach cuireann sé costas agus castacht leis. Táimid ag tástáil iad seo faoi láthair i dtionscadal píolótach san Iorua.

Nascacht scamall– Teastaíonn ó gach duine go labhródh a rialtóir gréine lena ghuthán cliste. Cinnte, cén fáth nach bhfuil. Tá ár n-aip réasúnta maith, fiú má deirim é sin mé féin. Is féidir leat feidhmíocht fíor-ama, sonraí stairiúla a fheiceáil, agus cuirfidh sé foláireamh duit má tá rud éigin mícheart. Bhrúigh muid nuashonrú an tseachtain seo caite a réitíonn staid an cheallraí den mheastachán muirir – bhí sé ag léamh thart ar 5% ró-dhóchasach roimhe seo.

Algartaim níos fearr- Is é seo mo obsession pearsanta. Bhí mé ag obair ar algartam réamh-mheasta a úsáideann sonraí réamhaisnéis na haimsire chun na paraiméadair rianaithe a choigeartú go neamhdhíobhálach. An oibríonn sé? Uaireanta. An fiú an iarracht? Tá an ghiúiré amuigh fós.

MPPT

Tá sé seo á dhéanamh fada go leor chun na botúin choitianta a thuiscint:

Méid sé i gceart– Ná ceannaigh rialtóir MPPT 60A do phainéal 10A. Tá sé amú. Ar an mbealach céanna, ná bíodh sé ró-bheag ag smaoineamh go sábhálfaidh tú airgead. Ní dhéanfaidh tú ach damáiste dó nuair a chuirfidh tú níos mó painéil isteach níos déanaí.

Coinnigh fionnuar é– Gineann na rudaí seo teas. Ná cuir i mbosca séalaithe é faoi sholas díreach na gréine. Sea, déanann daoine é seo i ndáiríre. Ní thuigim cén fáth.

Braiteoir teochta ceallraí– Úsáid é! Ba cheart go ndéanfaí an teocht a chúiteamh leis an voltas luchtaithe. Éilíonn teocht an tseomra agus lár an Sahára voltais éagsúla.

Méid an chábla– Faighimid SO go leor glaonna faoi rialaitheoirí nach bhfuil ag obair i gceart, agus tá sé beagnach i gcónaí cáblaí ró-bheag is cúis le titim voltais. Bain úsáid as an áireamhán fuilteach méide cábla ar ár láithreán gréasáin.

Tá tábhacht ag baint le socruithe– Tá na socruithe réamhshocraithe coimeádach. Léigh an lámhleabhar (tá a fhios agam, moladh shocking) agus é a chumrú do do chineál ceallraí ar leith.

Mar sin, cad é MPPT? Go bunúsach is cleamhnas leictreonach cliste é a chinntíonn go bhfuil do phainéal gréine agus do cheallraí ag obair le chéile chomh héifeachtach agus is féidir, ag coigeartú de shíor do choinníollacha athraitheacha chun gach vata a d'fhéadfadh a bheith agat a bhaint as do shocrú.

An fiú é? Don chuid is mó suiteálacha, go hiomlán. Íocann costas breise rialtóir MPPT thar PWM as féin i bhfómhar fuinnimh méadaithe laistigh de bhliain nó dhó.

An bhfuilimid claonta mar go ndíolaimid iad? Cinnte. Ach creidimid iontu freisin, murach sin ní bheadh 15 bliana anuas caite againn ag scagadh na teicneolaíochta agus ag tógáil cuid de na rialtóirí MPPT is fearr ar an margadh. (Agus tá, tá a fhios agam go ndeir gach cuideachta é sin, ach is é ár gceann féin. Troid liom.)

Ar aon nós, má tá ceisteanna agat, scaoil isteach na tuairimí iad nó cuir ríomhphost chugam. Nó níos fearr fós, glac mé ag an expo Amstardam i mí an Mhárta. Is mise a bheidh ag ól an iomarca caife agus ag míniú MPPT do dhuine ar bith a éistfidh.

Ó, agus breiseán tapa - péireáil do MPPT leceallraí litiam ianachmás féidir leat. Ligeann an tréith luchtaithe tapa don rialtóir oibriú i gceart le linn laethanta gearra geimhridh. Táimid ag tástáil an teaglama seo ón mbliain seo caite agus is fiú na gnóthachain éifeachtúlachta a lua go hionraic.