Из прошлой статьи мы знаем, как работают PWM и MPPT контроллеры заряда. Но, для полного понимания, надо рассмотреть работу солнечных панелей при разных температурах.
Влияние температуры на работу солнечных панелей
Когда солнечная панель нагревается за счёт прямого воздействия солнечного излучения, уменьшается её напряжение холостого хода и соответственно напряжение максимальной мощности.
Чем сильнее нагревается панель, тем меньше энергии она вырабатывает. Очевидно, что при увеличении температуры, точка максимальной мощности двигается влево и вниз. Потому что мощность – это произведение напряжения на ток.
MPPT контроллер заряда при температуре панели 75 °C
Мощность MPPT: Im (75 °C) = 5,6 А Vm (75 °C) = 13,85 В Pm (75 °C) = Im (75 °C) x Vm (75 °C) = 5,6 x 13,83 = 77,5 Вт
ШИМ-контроллер при температуре панели 75 ° C
Предположим, что напряжение аккумулятора составляет 13,5 В. На рисунке можно найти ток ШИМ, проведя вертикальную линию по напряжению и горизонтальную по току. Итак: выходная мощность солнечной панели составляет 13,5 В x 5,7 А = 77 Вт.
При высокой температуре солнечной панели её максимальная мощность приближается к рабочей мощности PWM контроллера. Таким образом уменьшается преимущество отслеживания точки максимальной мощности MPPT контроллера. Но появляется вопрос: какова реальная рабочая температура панелей?
Нормальная рабочая температура ячеек (NOCT), которое указывается производителями в спецификациях, NOCT равна 45 °C, при следующих условиях:
· температуре окружающей среды равной 25 °C,
· скорости ветра 1 м/с,
· свободно стоящей панели,
· инсоляции равной 800 Вт/м2,
· без нагрузки.
В реальных условиях разница между температурой окружающей среды и солнечной панели обычно составляет от 25 до 50 градусов Цельсия.
Вывод
В условиях жаркого климата разница между зарядной мощностью PWM и MPPT контроллеров становится незначительной. Однако в умеренном климате нашей страны, преимущество MPPT контроллеров становится очевидным, потому что отрицательная температура увеличивает максимальную мощность панелей также, как положительная уменьшает. Также дополнительным преимуществом MPPT контроллеров является возможность увеличения напряжения солнечной батареи путем подключения панелей последовательно.
Для систем малой мощности вы должны подумать: стоит ли брать MPPT контроллер если можно купить ещё одну солнечную батарею?