MPPT 태양열 충전기 이해

여기에서는 MPPt 유형의 태양열 충전기 컨트롤러의 실제 회로 개념을 이해하고 이러한 장치가 어떻게 작동하는지 알아 보려고합니다.

MPPT는 무엇입니까

MPPT는 Maximum Power Point Tracking의 약자로, 특히 고효율 태양 광 발전을 획득하기 위해 고안된 충전기 개념입니다.

태양 전지판은 우리가 태양으로부터 자유로운 전기 에너지를 이용할 수 있기 때문에 우수한 장치이지만 현재 장치는 출력에 대해 그다지 효율적이지 않습니다. 우리 모두가 알고 있듯이 태양 전지판의 출력은 태양의 입사 광선에 직접적으로 의존합니다. 단, 태양 전지판에 거의 직각에 가깝게 좋은 효율을 제공하는 한 경사 광선이나 태양 위치에 따라 계속 저하됩니다.

위의 내용은 흐린 상태에서도 영향을받습니다.

더욱이 태양 전지판 출력은 일반적으로 납축 배터리 인 부하를 작동하기 위해 적절한 조절이 필요한 불일치 전압 레벨과 관련이 있습니다.

납축 배터리 또는 모든 종류의 충전식 배터리는 손상되지 않고 최적으로 충전되도록 적절한 정격 입력이 필요합니다. 이를 위해 우리는 일반적으로 태양 전지판과 배터리 사이에 충전기 컨트롤러를 포함합니다.

태양 광 패널 전압은 절대 일정하지 않고 태양 광이 떨어지면서 떨어지기 때문에 태양 광 강도가 약 해짐에 따라 태양 광 패널의 전류도 약해집니다.

위의 조건에서 태양 전지판이 직접 부하를 받으면 전류가 더 낮아져 비효율적 인 출력이 생성됩니다.

즉, 전압이 정격 지정 값에 가까울 때 패널의 효율은 최대입니다. 따라서 예를 들어 18V 태양 전지판은 18V에서 작동 할 때 최대 효율로 작동합니다.

그리고 태양 빛이 약해지고 위의 전압이 16V로 떨어질 경우에도 16V 볼트를 그대로 유지하고이 전압에 영향을주지 않고 출력을 유도 할 수 있다면 최대 효율로 작동 할 수 있습니다.

아래 주어진 그래프는 태양 전지판이 최대 정황 전압 출력에서 ​​작동 할 수있을 때 최대 효율을 생성하는 이유와 방법을 보여줍니다.

최대 파워 포인트 또는 니 포인트는 얼마입니까?

일반 태양열 충전기 컨트롤러는 태양 광 패널 전압 만 조절하고 연결된 배터리를 충전하는 데 적합하게 만들지 만 패널 조절을 올바르게 수행하지 않습니다.

규정을 위해 선형 IC를 사용하는 기존의 충전기 조정기는 연결된 배터리 또는 인버터에 의해 태양 전지판이 직접로드되는 것을 막을 수 없거나 어떤 것이 든 부하로 연결될 수 있습니다.

위의 상황은 패널이 정격 전류량을 부하로 생성하는 것을 제한하기 때문에 그에 따라 태양 전지판 전압을 떨어 뜨리는 경향이있어 그 사용이 비효율적입니다.

그렇다면 왜 이러한 선형 또는 PWM 레귤레이터 충전기는 매우 발전되고 정확하며 작동이 정확함에도 불구하고 태양 광 패널의 부하를 피할 수없는 것일까 요? 실제 MPPT 충전기는 어떻게 작동합니까?

위의 문제에 대한 답변은 인터넷에서 포괄적으로 다루어지지 않았기 때문에 일반 충전기 컨트롤러와 실제 MPPT의 차이점에 대한 심층적 인 설명이 필요하다고 생각했습니다.

위의 질문으로 돌아가서 답은 선형 레귤레이터 충전기에서 부하가 중간 버퍼 단계없이 패널에 직접 연결되어 비효율적 인 전력 전송 및 소산을 유발한다는 사실에 있습니다.

MPPT 드라이버에서 부하는 패널의 태양 광 전력에 따라 부하에 대한 전력 조건을 효율적으로 변경하는 중간 벅 부스트 컨버터를 통해 연결되어 패널의 최소 부하와 부하에 대한 최대 전력 전달을 보장합니다.

기본적으로 MPPT는 패널과의 부하 호환성에 관계없이 순 입력 와트가 출력 부하에 일관되게 전달되도록 개발되었습니다.

벅 부스트 토폴로지가 MPPT 컨트롤러의 효율성 극대화를 돕는 방법

이는 주로 추적 SMPS 벅 부스트 기술의 도움으로 달성됩니다.

따라서 우리는 그것이 SMPS 벅 부스트 기술 이는 모든 MPPT 설계의 핵심을 형성하고 전력 조절 및 공급 장치를 구성하는 매우 효율적인 옵션을 제공합니다.

MPPT 충전기 컨트롤러에서 태양 전지판 전압은 먼저 고주파 등가 맥동 전압으로 변환됩니다.

이 전압은 적절한 크기의 소형 페라이트 변압기의 1 차측에 적용되어 2 차 권선에서 필요한 수준의 전류를 생성하여 배터리의 지정된 충전 속도와 일치합니다.

그러나 전압이 배터리 충전 전압과 일치하지 않을 수 있으므로 여기에는 전압 레벨을 올바르게 고정하기 위해 일반 선형 레귤레이터가 통합되어 있습니다.

위의 설정으로 배터리는 태양 전지판과 완전히 분리 된 상태를 유지하고 악천후에서도 효율적으로 충전됩니다. 이제 태양 전지판은 주어진 조건에서 사용 가능한 순간 전압에 영향을주지 않고 작동 할 수 있습니다.

이는 의도 된 최대 전력 점 추적 효과를 구현하는 데 도움이됩니다. 이는 패널이 최소한의 부하로 작동하도록 허용하면서 연결된 부하가 최적의 성능에 필요한 완전한 전력을 얻도록합니다.

SMPS가 패널이나 소스가로드에 의해 직접로드되는 것을 방지하는 방법을 아는 것은 흥미로울 것입니다.

그 비밀은 페라이트 기술의 사용 뒤에 있습니다. 페라이트 변압기는 입력에서 출력으로의 효율적인 변환을 생성하기 위해 효과적으로 포화되는 매우 효율적인 자기 장치입니다.

일반적인 2 암페어 철심 변압기 전원 공급 장치와 2 암페어 SMPS의 예를 들어보십시오. 2 암페어의 전체 전류로 두 개의 대응 부품을로드하면 철심 전압이 크게 떨어지는 반면 SMPS 전압은 미미하거나 무시할 정도로 떨어집니다. 선형 IC 기반 MPPT 충전기 컨트롤러와 비교됩니다.