اهمیت MPPT در سیستم های فتوولتائیک

/ / الکترونیک, برق قدرت

امروزه کنترل کننده های شارژ MPPT (ردیابی نقطه توان ماکزیمم) یکی از اجزای جدانشدنی سیستم هایانرژی تجدیدپذیر دارای باتری هستند. 

به گزارش انرژی هاب، کنترل ردیابی نقطه توان ماکزیمم با به کار انداختن ماژول فتوولتائیک در بیشترین ولتاژ و کمترین جریان آن از هدررفت انرژی جلوگیری می کند. به علاوه، ولتاژ بالاتر موجب می شود تا تلفات مسی (و البته قیمت) پائین بماند، مخصوصا زمانی که کابل های به کار رفته در سیستم بلند باشند؛ زیرا در یک توان معین جریان کمتر خواهد بود.

با افزایش ولتاژ کنترل کننده فتوولتائیک، افزودن ماژول های بیشتر در حالت سری محدود خواهد شد و در زمان هایی‌که یک یا چند ماژول زیر سایه درخت ها یا اجسام دیگری قرار می گیرند، این امر موجب کاهش ولتاژ شده و ولتاژ سری را هم اندازه (و یا کمتر از) ولتاژ باتری خواهد کرد. ما می خواهیم که ولتاژ MPP بالاتر از ولتاژ باتری باشد تا ناچار به استفاده از برق اضطراری نشویم.

امروزه کنترل کننده‌های MPPT تا ۶۰۰ ولت برق مستقیم را در ورودی خود تحمل می کنند. این میزان ولتاژ برای زمانیست که سیستم فتوولتائیک شما به شبکه برق متصل است و کابل های بلندی برای شارژ باتری ها به عنوان سیستم برق پشتیبان استفاده می شود. خیلی ها از ارزش سیستم های فتوولتائیک متصل به شبکه خود خبر ندارند و سوال اینجاست که چرا از امکانات خوب خود در زمان هایی که شبکه دچار مشکل است استفاده نکنیم؟

بازدهی MPPT می تواند تا ۱۰۰ درصد هم برسد. الگوریتم هایی که می توانند به سرعت منحنی جریان-ولتاژ آرایه های فتوولتائیک را از ولتاژ باتری تا ولتاژ مدار باز بررسی کنند، این اطمینان را می دهند که میزان تغییر مناسب MPP از چندین نقطه توان ممکن به دست می آید.

ارتباط با دیگر کنترل کننده ها، مابقی سیستم و اینترنت به امری عادی تبدیل شده است. همان طور که در مورد پروتکل های ارتباطی استاندارد، مانند مُدباس RTU و TCP/IP، نیز چنین است. این مسئله به ما تضمین می دهد که نیمی از سیستم می داند که مابقی سیستم در حال انجام چه کاری است، مانند مراحل هماهنگ سازی شارژ باتری.

ولو این که قیمت فتوولتائیک به طور قابل ملاحظه ای کاهش یابد، برای انرژی باد و آب در زمان هایی که خورشید نمی تابد فضای کافی جهت کار وجود دارد.

سیستم های کوچک بادی می توانند از مزایای کنترل کننده های MPPT با الگوریتم های خاص تعیین مسیر استفاده نمایند تا به ژنراتور این امکان را بدهند که در بالاترین دور تعریف شده خود در سرعت های مختلف باد بچرخد. توان حاصله از توربین های بادی در تندبادها تقریبا ۲۵۰ درصد بیش تر از زمان هایی است که توربین ها در نقطه توان ماکزیمم قرار ندارند و کمی پائین تر از زمان هایی است که در بادهایی با سرعت متوسط قرار دارند. همچنین در سیستم های باد و آب معمولا از کابل های بلندتری برای رسیدن به اتاق باتری استفاده می شود، در نتیجه برای جبران تلفات بایستی ولتاژ ورودی را افزایش داد.

در حال حاضر الگوریتم های شارژ باتری هوشمندتر شده اند و در نتیجه باعث افزایش طول عمر آن ها می شوند. اگر خانه ای که منفصل از شبکه برق باشد موجب تخلیه باتری شود، باعث انجام یک سیکل شارژ روزانه کامل (افزایش ولتاژ باتری) می شود. در این حالت کنترل کننده می تواند طوری برنامه ریزی شود تا عملیات شارژ هرجند روز یک بار و یا تنها در مواقعی که شارژ از مقدار معینی کمتر شد انجام شود و در نتیجه طول عمر باتری افزایش یابد. همچنین شارژهای کامل بایستی برای جلوگیری از سولفات شدن صفحه آند باتری انجام شوند.

 

Photovoltaeek_1