Este controlador solar de carga fotovoltaica é o componente chave em sistemas de geração de energia solar fora da rede ou autônomos.
Devido às características não lineares da matriz solar, existe um ponto de saída de energia máxima (Max Power Point) na sua curva. Controladores tradicionais, com tecnologia de carga de comutação e tecnologia de carregamento PWM, não podem carregar a bateria no ponto de máxima potência, então não podem colher a energia máxima disponível do painel PV, mas o controlador de carga solar com MPPT (Maximum Power Point Tracking) A tecnologia pode bloquear o ponto para obter o máximo de energia e entregá-lo à bateria.
O algoritmo MPPT compara e ajusta continuamente os pontos de operação para tentar localizar o ponto de potência máxima da matriz. O processo de rastreamento é processado automaticamente por um microprocessador e não precisa de atenção do usuário.
Tecnologia MPPT
A tecnologia MPPT (Maximum Power Point Tracking), convertendo DC para DC, otimiza a correspondência entre o painel solar (painéis fotovoltaicos) e o banco de baterias ou rede elétrica. Para colocar de outra forma, eles convertem uma voltagem DC mais alta, que vai dos painéis solares até a voltagem mais baixa, necessária para carregar as baterias.
O microprocessador MPPT embutido permite que o Controlador de Carga Solar aumente a eficiência de conversão de energia em até 30% em comparação com o controlador de carregamento PWM. A fácil instalação com capacidade de conexão paralela faz a solução certa para as residências, bem como para qualquer aplicação de grande porte do sistema solar.
A figura acima é a curva de ponto de potência máxima, a área sombreada está cobrando a faixa do controlador de carga solar tradicional (modo de carregamento PWM), pode obviamente diagnosticar que
O Power Point Tracker é um conversor DC-DC de alta frequência que recebe entrada DC dos painéis solares, converte a DC em CA de alta frequência e, novamente, a CA será convertida novamente em uma tensão CC diferente e uma corrente para corresponder exatamente baterias e painéis. Em geral, os MPPTs operam com frequência que varia de 20 a 80 kHz (faixa de frequência de áudio muito alta). Portanto, transformadores de alta eficiência e componentes pequenos podem ser usados para projetar esses circuitos de alta frequência.
Principais características do controlador de carga solar MPPT
MPPT controlador de carga solar é usado para corrigir e detectar variações nas características de tensão atual do painel solar e como mostrado na figura acima.
É necessário que qualquer sistema de energia solar necessário para retirar uma potência máxima do módulo fotovoltaico, uma vez que força o módulo fotovoltaico para operar em tensão próxima ao ponto de potência máxima para retirar a potência máxima disponível.
Usando o controlador de carga solar MPPT, podemos usar o painel solar com uma saída de tensão maior que a tensão de operação do sistema de bateria.
A complexidade do sistema pode ser reduzida usando o controlador de carga solar MPPT, pois ele tem alta eficiência.
Ele pode ser aplicado para uso com várias fontes de energia, como turbinas hidráulicas ou turbinas eólicas, e assim por diante. A potência de saída do painel solar é usada para controlar diretamente o conversor DC-DC.
Onde usar um controlador de carga solar MPPT
Atualmente, o controlador solar tem MPPT e PWM. De acordo com dados de aplicação, a eficiência de conversão do controlador PWM normalmente menor que 70%, a eficiência de conversão do controlador MPPT é de cerca de 95-97%. Controlador solar MPPT é caro do que controlador solar PWN, mas o preço do módulo solar é mais caro. Usando o controlador MPPT, você pode reduzir o módulo solar, economizar o custo de todo o sistema
Os MPPTs são mais eficazes sob estas condições:
Inverno, dias nublados ou nebulosos ou área parcialmente sombreada - quando a potência extra é mais necessária.
O tempo frio é mais provável no inverno - o tempo quando as horas de sol são baixas e você precisa de energia para recarregar as baterias mais.
Baixa carga da bateria - quanto menor o estado de carga da bateria, mais corrente é o MPPT, outra vez quando a energia extra é mais necessária.
Fios longos - Se os painéis estiverem a 30 metros de distância, a queda de tensão e a perda de energia podem ser consideráveis, a menos que você use cabos muito grandes. Mas se você tiver mais painéis conectados em série para obter volts mais altos, a perda de energia será muito menor, e o controlador converterá essa alta voltagem nos volts corretos para a bateria.
