인구 증가와 기술 개발로 인해 전기 에너지 요구량이 급격히 증가하고 있습니다. 방법이 있습니다 전기 에너지 생성 재생 가능 및 재생 불가능한 에너지 원을 사용합니다. 태양 에너지의 여러 장점 다양한 목적으로 태양 에너지를 사용하는 핵심 요소입니다. 태양 전지판의 도움으로 전력을 생성하고 배터리를 충전하거나 부하에 공급하여 전기 에너지를 저장하는 데 사용할 수 있습니다. MPPT (Maximum Power Point Tracking) 기술은 간단한 1 단계 또는 2 단계 제어, PWM 제어 및 MPPT 충전 컨트롤러와 같은 다양한 태양 광 충전 컨트롤러 중에서 가장 효율적인 방법입니다.

태양 광 충전 컨트롤러

태양 광 충전 컨트롤러 란?

주로 비 MPPT 태양 광 충전 컨트롤러를 고려하고 태양 추적 태양 광 패널 및 태양 광 충전 컨트롤러와 혼동하지 마십시오. 그만큼 태양 추적 태양 전지판 모터 보드에 태양 광 패널을 장착하여 태양 광을 추적하는 데 사용되며, 낮 시간 동안 최대 태양 에너지를 사용할 수 있습니다. 이 태양 추적 태양 광 패널 시스템을 사용하여 우리는 겨울에 15 %, 여름에 35 %까지 출력을 높일 수 있습니다. 블로우 그림은 더미 태양 전지판, 전원 공급 회로, ULN2003A 드라이버를 제어하기위한 마이크로 컨트롤러 및 태양 전지판을 회전시키기위한 스테퍼 모터로 구성된 태양 추적 태양 전지판의 블록 다이어그램을 보여줍니다.

Edgefxkits.com의 태양 추적 태양 전지판 블록 다이어그램

블록 다이어그램 태양 광 충전 컨트롤러 서로 다른 블록으로 구성 : 태양 에너지를 사용하여 전력을 생산하는 태양 전지판 충전을 켜고 끄는 충전 부하 스위치를 연결하거나 부하를 차단하는 부하 스위치 에너지 저장 용 표시기 배터리와 제어 신호를 비교 및 생성하기위한 비교기 . 태양 광 패널 충전 컨트롤러는 충전 메커니즘에 의해 제어되어 충전 중, 과부하 및 과방 전 상태로부터 배터리를 보호합니다. 녹색 및 빨간색 LED 세트는 각각 완전히 충전 된 상태와 언더 또는 오버 또는 딥 방전 상태를 나타내는 데 사용됩니다. 적색 LED 표시의 경우 태양 광 충전 컨트롤러 회로는 MOSFET으로 구성되며, 이는 과부하 또는 배터리 부족 상태에서 부하를 끄기위한 전력 반도체 스위치로 사용됩니다.

Edgefxkits.com의 태양 광 충전 컨트롤러 블록 다이어그램

MPPT 기술을 사용하는 이유는 무엇입니까?

MPPT가 아닌 태양열 충전 컨트롤러는 원하지 않는 충전 조건으로부터 배터리를 보호 할 수 있지만 시스템의 효율성을 높일 수는 없습니다. 일반적으로 PV 패널은 12V 용으로 제작되며 출력을 16 ~ 18V 범위로 설정하는 데 사용됩니다. 그러나 12V 배터리의 실제 값은 충전 상태에 따라 10.5 ~ 12.7V 범위입니다. 특정 전압 및 전류에서 130 와트 정격 태양 전지판을 고려하고 전류 정격이 17.6V에서 7.39A라고 가정합니다.

기존 기술과 MPPT 기술의 비교

이 130 와트 태양 전지판을 MPPT가 아닌 태양열 충전 컨트롤러를 사용하여 배터리에 연결하면 태양 전지판 전류의 곱인 7.4 암페어와 배터리 전압 : 12 볼트와 같은 전력을 얻을 수 있습니다. 약 88.8 와트입니다. 따라서 우리는 41 와트 (대략 130-88.8 = 41.2)의 손실을 얻습니다. 이것은 태양 전지판과 배터리 사이의 불일치 때문입니다. 따라서 MPPT 태양 광 충전 컨트롤러를 사용하면 전력 이득을 20 ~ 45 % 높일 수 있지만 주로 태양 광 패널 충전 컨트롤러에 사용되는 MPPT 기술에 대해 알아야합니다.

MPPT 태양 광 충전 컨트롤러

MPPT 기술은 일반적으로 태양 전지판을 사용하여 배터리를 충전 할 수있는 최상의 전력을 파악할 수 있도록 전지 전압을 태양 전지판 전압과 추적하고 비교하는 디지털 전자 추적입니다. 배터리를 충전하는 동안 암페어가 고려됩니다. 따라서 배터리의 최대 암페어를 얻기 위해 비교 된 전압은 93 ~ 97 %의 변환 효율을 갖는 최신 MPPT 기술을 사용하여 최상의 전압으로 변환됩니다.

MPPT 태양 광 충전 컨트롤러의 작동

7.6A에서 태양 전지판 전압 17.6V는 12V 배터리와 일치하도록 MPPT에 의해 아래로 변환됩니다. 따라서 배터리는 10.8A에서 12V를 얻으므로 총 전력은 130W와 거의 같습니다. 배터리 충전을 위해 고전압은 전류를 강제로 입력하는 데 도움이됩니다. 실제로 MPPT 태양열 충전 컨트롤러의 출력은 배터리에 최대 암페어를 얻기 위해 지속적으로 변합니다.

전력 점 추적기는 태양 전지판에서 DC 입력을받은 다음 DC를 고주파 AC로 변환 한 다음 다시 AC를 다른 DC 전압과 전류로 다시 변환하여 정확하게 일치시키는 고주파 DC-DC 변환기입니다. 배터리 및 패널. 일반적으로 MPPT는 20-80kHz (매우 높은 오디오 주파수 범위) 범위의 주파수에서 작동합니다. 따라서 이러한 고주파 회로를 설계하는 데 매우 높은 효율의 변압기와 소형 부품을 사용할 수 있습니다.

MPPT 태양 광 충전 컨트롤러의 작동

비 디지털 또는 선형 MPPT는 디지털 MPPT에 비해 구축하기 쉽고 저렴합니다. 그러나 선형 MPPT를 사용하는 동안 효율성이 약간 향상 되더라도 선형 MPPT가 추적을 잃어 버리는 경우에 따라 전반적인 효율성이 광범위하게 달라집니다. 예를 들어 구름이 선형 MPPT 회로를 통과하는 경우 선형 회로는 차선책을 찾는 데 더 많은 시간이 걸립니다.

MPPT 태양 광 충전 컨트롤러의 주요 기능

MPPT 태양 광 충전 컨트롤러는 위의 그림과 같이 태양 광 패널의 전류-전압 특성의 변화를 보정하고 감지하는 데 사용됩니다.
PV 모듈이 최대 전력 지점에 가까운 전압에서 작동하도록 PV 모듈이 최대 가용 전력을 끌어 오기 때문에 PV 모듈에서 최대 전력을 끌어내는 데 필요한 모든 태양 광 발전 시스템이 필요합니다.
MPPT 태양 광 충전 컨트롤러를 사용하면 배터리 시스템 작동 전압보다 전압 출력이 큰 태양 전지판을 사용할 수 있습니다.
MPPT 태양 광 충전 컨트롤러를 사용하면 효율이 높아 시스템의 복잡성을 줄일 수 있습니다.
물 터빈이나 풍력 터빈 등과 같은 여러 에너지 원과 함께 사용하기 위해 적용 할 수 있습니다. 태양 전지판의 출력 전력은 제어에 사용됩니다. DC-DC 컨버터 직접.

LED 드라이버와 통합 된 MPPT 태양 광 충전 컨트롤러

조명 및 조명의 최근 트렌드가 자주 사용 고휘도 LED 유지 보수 비용이 적고 효율이 높고 수명이 길지만 정전류를 유지하려면 전원 드라이버가 필요합니다. 이것은 DC-DC 승압 또는 강압 컨버터에 의해 촉진 될 수 있습니다. 아래 그림은 신호 측정, 조절 및 제어에 사용되는 PSoC (Programmable System on Chip) 장치, 컨트롤러, 드라이버, 아날로그 및 디지털 주변 장치에 구축 된 통합 최대 전력 점 추적 태양 광 충전 컨트롤러 및 LED 드라이버의 블록 다이어그램을 보여줍니다. .

LED 드라이버와 통합 된 MPPT 태양 광 충전 컨트롤러

MPPT 기술은 태양 광 패널을 최고 전력으로 작동하도록 제어 신호를 조정하여 최고 전력을 검색하기 위해 태양 광 패널에서 전압과 전류를 가져 오는 데 유연하고 강력합니다. PSoC에서 생성 된 제어 신호는 동기식 벅 컨버터 태양 전지판 전력을 배터리 충전으로 변환합니다. 이 시스템은 또한 배터리 충전 제어 프로세스 및 드라이브 LED.

이 기사가 MPPT 기술을 사용하는 고급 태양 광 충전 컨트롤러에 대한 간략한 설명을 제공하기를 바랍니다. 태양열 충전기 컨트롤러 및 자세한 작동에 대한 자세한 내용은 아래 댓글 섹션에 질문을 게시하여 문의 할 수 있습니다.

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