Последние записи
В контакте

Эффективность PWM и MPPT в пасмурную и солнечную погоду

На счёт эффективности PWM и MPPT контроллеров есть разные мнения, есть разные цифры. У некоторых в пасмурную погоду эффективнее PWM контроллер, а при солнце лучше работает MPPT. У других лучше по всем параметрам MPPT контроллер работает, а есть такие что утверждают что PWM намного лучше. Но не стоит всему сразу верить и принимать однозначную точку зрения, в каждом случае нужно отдельно разобраться почему и как это работает. Есть такие люди которые даже толком пользоваться своими контроллерами не умеют и говорят потом что от они хуже или лучше.

Обычные PWM(ШИМ) контроллеры работают очень просто и через них ток от солнечных батарей проходит почти напрямую, падение мощности на силовых транзисторах очень маленькое. По-этому как только напряжение солнечной батареи превысит напряжение аккумулятора примерно на 0.5-1 вольт то начинается зарядка аккумулятора. Но эти контроллеры не умеют снимать с солнечной панели всю мощность. У солнечных батарей максимальный ток не может превышать свой максимум, например для солнечной панели 12 вольт мощностью 100 ватт ток нагрузки не более 5.7А. И когда напряжение аккумулятора у нас около 13-14 вольт то мощность идущая в АКБ будет 14*5,7=79.8 ватт, если аккумулятор будет разряжен до 12 вольт то мощность будет еще меньше. В данном случае больше 80% от максимальной мощности солнечной панели не получить.

сравнение пвм и мппт контроллеров

Но если бы напряжение АКБ было бы не 13-14 вольт, а к примеру 17 вольт, то тогда 18*5.7=96.9 ватт. Вообще чтобы при солнце снимать всю мощность от солнечной панели достаточно чтобы в ней было 30 элементов, а не 36, но тогда в пасмурную погоду такая панель практически не будет работать, по-этому делают панели стандарт 36 элементов для 12в акб, при этом в холостую напряжение порядка 21-22 вольта у таких панелей. Но в характеристиках пишут полную мощность панели, а не при работе на 12 вольт АКБ через PWM контроллер.

MPPT контроллеры работают иначе, они имеют DC-DC преобразователь, который из высокого напряжения преобразует его в более низкое увеличивая ток заряда. Контроллер сканирует напряжение и ток солнечной панели, и снимает мощность в той точке где максимальное напряжение солнечной панели при максимальном токе, и далее преобразует в низкое напряжение для заряда АКБ. Например если панель на 12 вольт, то её максимальная мощность будет при 17-18 вольт.

Но так-как в MPPT контроллерах работа происходит через DC-DC преобразователь то он имеет свой КПД, который обычно 90-96%, зависит от режима работы. Сам DC-DC модуль в активном режиме потребляет свою энергию не зависимо от того сколько передаёт а акб. Это типа как инвертор имеет потребление на холостом ходу, так и DC-DC тоже имеет свое потребление. Это говорит о том что если в пасмурную погоду мощность от солнечных панелей будет слишком мала то просто работа DC-DC может потреблять всю эту мощность и в АКБ ничего не будет попадать, или значительно меньше чем напрямую через PWM контроллер.

Для работы DC-DC нужно чтобы напряжение было выше чем выходное примерно на 1.5-2 вольта, это значит что когда на солнечной панели напряжение упадёт до 15 вольт то зарядка прекратится. Но сейчас есть разные MPPT контроллеры, некоторые переходят в PWM режим когда напряжение и ток очень малы. Есть такие что перестают работать при малой мощности и не заряжают АКБ. Некоторые просто не могут при малой мощности определить точку MPPT и постоянно её ищут тратя энергию с АКБ, то-есть не заряжают, а наоборот разряжают на бесполезную работу DC-DC модуля.

У меня сейчас имеются два контроллера, Солар 30 и Фотон 100 50, и я сравнил как они работают начиная с самого рассвета и до появления солнца. Всёэто заснял на видео, и вот что у меня получилось:



Данный тест показал однозначную победу конкретного MPPT контроллера перед конкретным PWM контроллером. Хоть на Солар 30 и написано что он MPPT, но это не более чем маркетинговый ход, это просто PWM контроллер.

В итоге что можно сказать по всему этому. Даже в пасмурную погоду хороший MPPT не уступает PWM, и как только условия позволяют забирать с солнечной панели больше то MPPT контроллер работает значительно лучше. Ну а если от солнечной панели или массива панелей в пасмурную погоду мощность даже теоретическая 1-2% от номинальной, то и смысла нет бороться за эти капли. Лучше снимать до 20% больше при большей освещённости.