บทนำสู่ตัวควบคุม mppt
ชื่อเต็มของตัวควบคุม mppt คือ "การติดตามจุดพลังงานสูงสุด" ควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์อัพเกรดของค่าใช้จ่ายพลังงานแสงอาทิตย์แบบดั้งเดิมและตัวควบคุมการปล่อย
ตัวควบคุม mppt สามารถตรวจจับแรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้นของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ในเวลาจริงและติดตามแรงดันไฟฟ้าสูงสุดและค่าปัจจุบัน (vi) ทำให้ระบบส่งออกที่พลังงานสูงสุดสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่ มันเป็นสมองของระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์และประสานงานการทำงานของแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบตเตอรี่และโหลด
หลักการของตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์ mppt
เพื่อที่จะชาร์จแบตเตอรี่แรงดันขาออกของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ต้องสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าปัจจุบันของแบตเตอรี่ ถ้าแรงดันไฟฟ้าของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่กระแสไฟขาออกจะอยู่ใกล้กับ0 ดังนั้นด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัยแรงดันไฟฟ้าสูงสุด (vpp) ของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ถูกตั้งค่าไว้ที่ประมาณ17v ที่อุณหภูมิมาตรฐาน25 °C เมื่อผลิต
เมื่ออากาศร้อนมากแรงดันไฟฟ้าสูงสุดของแผงเซลล์แสงอาทิตย์อาจลดลงถึงประมาณ15v แต่ในสภาพอากาศหนาวเย็นแรงดันไฟฟ้าสูงสุดของแผงเซลล์แสงอาทิตย์สามารถเข้าถึง18v
ตอนนี้ให้เราเปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์ mppt และตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์แบบดั้งเดิม ตัวควบคุมประจุและการปล่อยพลังงานแสงอาทิตย์แบบดั้งเดิมเป็นเหมือนกระปุกเกียร์ธรรมดา เมื่อความเร็วรอบเครื่องยนต์เพิ่มขึ้นหากเกียร์ไม่เลื่อนตามนั้นมันจะส่งผลกระทบต่อความเร็วของรถอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้
อย่างไรก็ตามสำหรับตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์ mppt พารามิเตอร์การชาร์จจะถูกตั้งค่าก่อนออกจากโรงงาน กล่าวอีกนัยหนึ่งตัวควบคุม mppt จะติดตามจุดพลังงานสูงสุดในเวลาจริงเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุดของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ยิ่งแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นจะสามารถส่งออกผ่านการติดตามพลังงานสูงสุดซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการชาร์จ
ในทางทฤษฎีการใช้ตัวควบคุม mppt ในระบบผลิตพลังงานแสงอาทิตย์สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพโดย50% เมื่อเทียบกับระบบดั้งเดิม อย่างไรก็ตามจากการทดสอบจริงของเราเนื่องจากอิทธิพลของสภาพแวดล้อมโดยรอบและการสูญเสียพลังงานต่างๆประสิทธิภาพขั้นสุดท้ายสามารถปรับปรุงได้โดย20%-30%
ในแง่นี้ตัวควบคุมการประจุพลังงานแสงอาทิตย์และการคายประจุจะแทนที่ตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์แบบดั้งเดิมอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้
ฟังก์ชั่นของตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์ mppt
หน้าที่หลักของตัวควบคุม mppt คือการตรวจสอบแรงดันไฟฟ้า dc และกระแสไฟขาออกของวงจรหลักคำนวณกำลังขับของอาร์เรย์พลังงานแสงอาทิตย์และติดตามจุดพลังงานสูงสุด
ตัวต้านทาน r และ mosfet เชื่อมต่อเป็นอนุกรม ภายใต้เงื่อนไขของแรงดันไฟฟ้าขาออกที่มั่นคงกระแสเฉลี่ยผ่านตัวต้านทานจะเปลี่ยนไปโดยการเปลี่ยนวงจรการทำงานของ mosfet ทำให้เกิดการรบกวนในปัจจุบัน ในเวลาเดียวกันกระแสไฟขาออกและแรงดันไฟฟ้าของเซลล์แสงอาทิตย์ก็จะเปลี่ยนไปเช่นกัน โดยการวัดการเปลี่ยนแปลงของกำลังขับและแรงดันไฟฟ้าของเซลล์แสงอาทิตย์ก่อนและหลังการรบกวนทิศทางของรอบถัดไปของการรบกวนจะถูกกำหนด เมื่อทิศทางการรบกวนถูกต้องกำลังขับของแผงเซลล์แสงอาทิตย์จะเพิ่มขึ้นและการรบกวนจะดำเนินต่อไปในทิศทางเดียวกันในรอบถัดไป มิฉะนั้นมันจะถูกรบกวนในทิศทางตรงกันข้าม ด้วยวิธีนี้จุดพลังงานสูงสุดของแผงเซลล์แสงอาทิตย์สามารถทำได้โดยการรบกวนและการสังเกตซ้ำๆ