Quistione ghjustu, veramente. Lancemu questi acronimi cum'è confetti in un matrimoniu, ma a maiò parte di e persone fora di a bolla di l'ingegneria ùn anu assolutamente micca idea di ciò chì parlemu.
MPPT hè l'acronimo di Maximum Power Point Tracking. È nò, malgradu ciò chì certi libretti di vendita facenu sonu, ùn hè micca una scatula negra magica chì solu "fa i vostri pannelli solari megliu". Hè veramente abbastanza simplice una volta chì avete passatu u nome intimidante.
U prublema (è perchè avemu ancu bisognu di sta cosa)
Giustu, dunque imagine questu. Avete un pannellu solare pusatu nantu à u vostru tettu. Sembra abbastanza sèmplice - a luce di u sole chjappà, l'electricità esce, u travagliu fattu. Salvu chì ùn hè micca cusì simplice, hè?
I pannelli solari sò strani. Ùn vi danu micca solu una quantità constante di putere indipendentemente da ciò chì fate cun elli. A tensione è l'attuali chì producenu cambiamenti in basa di a carica chì vi cunnetta cun elli, è quì hè u kicker: ci hè solu una cumminazione specifica di tensione è currente induve uttene u massimu putere pussibule da quellu pannellu.
Chiamemu questu u Puntu Massimu di Potenza, o MPP. Nome attraente, a so.
Avà, stu puntu si move constantemente. Nuvola passa sopra? MPP si move. I cambiamenti di temperatura? MPP si move. U pannellu diventa un pocu polverosu? L'avete indovinatu, MPP si move. Hè cum'è pruvà à chjappà un mira in muvimentu mentre l'occhi bendati.
Questu hè ciò chì Sarah (u nostru disegnatore di u sistema principale - donna brillanti, u gustu terribili in u caffè) hà descrittu à un cliente u mese passatu: "Imaginate chì pruvate à riempie un bucket d'acqua, ma a pressione di u rubinettu continua à cambià, è avete bisognu di aghjustà constantemente quantu apre a valvola per ottene u megliu flussu". Ùn hè perfetta, ma hà capitu u puntu.
Cumu funziona i cuntrolli di carica tradiziunali (spoiler: micca grande)
Prima chì MPPT diventò u standard - parlemu di a mità di l'anni 1990 quì - a maiò parte di l'installazione solare usavanu ciò chì chjamemu controller PWM. PWM significa Pulse Width Modulation, chì hè solu una manera fantastica di dì chì accendenu è spegne a cunnessione trà u vostru pannellu è a batteria veramente veloce per cuntrullà a carica.
U prublema ? I cuntrolli PWM basamente tiranu a tensione di u vostru pannellu per currisponde à a tensione di a batteria. Allora s'è vo avete un pannellu solare di 36V è una batteria di 12V, site solu ... scaccià una grande parte di quella tensione. Hè cum'è cumprà una vittura sportiva è solu guidà in prima marcia. Di sicuru, funziona, ma chì hè u puntu di sangue?
Attualmente aghju sempre una di queste antiche unità PWM chì si trovanu in u mo garage da un prughjettu chì avemu fattu in 2009. Hè un bellu pisapaperu avà.
Ingressu MPPT: U bit intelligente
Un controller MPPT hè fundamentalmente diversu. Invece di scaccià a tensione di u vostru pannellu finu à u livellu di a batteria, usa un cunvertitore DC-DC (pensate à questu cum'è una scatula di ingranaggi elettronicu) per cunvertisce in realtà quella tensione più alta in più corrente à a tensione di batteria più bassa.
Eccu u pocu di fisica, ma prumettu di mantene a breve: Potenza=Tensione × Corrente. Allora s'è vo avete 36V à 3A da u vostru pannellu (108W), u controller MPPT pò trasfurmà quellu in circa 12V à 9A (ancu 108W, minus alcune pèrdite). Avete ottene u STESSU putere, solu in una forma sfarente chì a vostra bateria pò veramente aduprà.
Ma aspetta, ci hè di più ! (Aghju guardatu troppu infomercials)
U controller MPPT ùn hè micca solu fà sta cunversione una volta è u chjama un ghjornu. Misura constantemente l'output di u pannellu, tweaks a carica chì presenta à u pannellu, misura di novu, è cuntinueghja à aghjustà per truvà quellu puntu dolce - u Puntu di Potenza Massima - induve estrae u più putere assolutu pussibule da u vostru pannellu in ogni mumentu.
Face stu ballu decine di volte per seconda. Tuttu u ghjornu, ogni ghjornu.
I diversi sapori di l'algoritmi MPPT
Avà hè quì chì diventa interessante, è induve cumpagnie cum'è a nostra passanu troppu tempu in discussione in riunioni di rivisione tecnica.
Ci hè un saccu di diversi algoritmi per seguità u MPP:
Perturba è Osserva (P&O)– Questu hè u vechju affidabile. U controller nudges u puntu di u funziunamentu in una direzzione, cuntrolla se a putenza hè aumentata o diminuita, poi sferisce di novu in cunseguenza. Semplice, efficace, ma pò oscillate intornu à u MPP cum'è un ubriacu chì prova di truvà una serratura. Utilizemu questu in a nostra serie Model S-150 perchè hè pruvata è economica da implementà.
Conductance Incrementale- Più matematicamente elegante, suppostamente più precisu. In realità? Ùn l'aghju mai vistu funziunà dramaticamente megliu cà P&O in cundizioni di u mondu reale-, malgradu ciò chì i documenti accademichi dicenu. Avemu pruvatu i dui fianchi -à-per trè mesi l'estiu passatu (ghjugnu à aostu 2022), è a diferenza in a cugliera d'energia era menu di 2%. Ùn vale a pena l'overhead di trasfurmazioni extra per a maiò parte di l'applicazioni.
Tensione di circuitu apertu fraccionale– Piglia una cunvinzione basatu annantu à a tensione di circuitu apertu di u pannellu -. Rapidu ma menu precisu. Alcune di e unità chinesi boni utilizanu questu, è pudete dì - sò adatti ma micca grandi.
Allora avete tutti i metudi più recenti fantastichi - rete neurali, logica fuzzy, cuntrollu di modu sliding. E fighjate, sò sicuru chì anu u so postu in i laboratorii di ricerca è l'applicazioni di niche, ma per u 95% di l'installazione ? P&O faci u travagliu bè.
Tom da u nostru dipartimentu di cummercializazione ci continua à spinghje à implementà "MPPT powered AI-" per u fattore buzz. Continuemu à dì chì e rete neurali ùn anu micca sensu per questa applicazione è aghjunghjenu solu costu è cumplessità senza un veru benefiziu. Stu argumentu dura da uttrovi. Mandate aiutu.
Numeri di u mondu reale - (perchè tutti dumandanu)
"Ma quantu hè megliu?" – Ogni. Single. Cliente. Reunione.
D'accordu, allora eccu alcuni numeri reali da e teste di campu chì avemu fattu in tuttu u 2022:
In e nostre installazioni in u sudu di a Spagna (regione di Málaga, se site curiosu), avemu vistu:
MPPT vs PWM: 25-30% più energia raccolta in media
A megliu migliurà: 45% (questu era in dicembre cù ombre parziale)
Peggior migliuramentu: 15% (a mità di -estate, ghjorni chjaru, quandu ancu PWM funziona relativamente bè)
A migliurà hè più grande quandu:
A tensione di u vostru pannellu hè assai più altu di a tensione di a bateria
Avete un ombre parziale
A temperatura varieghja assai
Avete pannelli mancanti in l'array
Hè u più chjucu quandu tuttu hè ideale - chì ùn hè mai in u mondu reale.
L'elettronica dentru (per i nerds)
Ùn vi stancu micca cun un schema di circuitu cumpletu, ma quì hè a topologia di basa:
A maiò parte di i cuntrolli MPPT utilizanu un convertitore buck (step-down), boost converter (step-up), o buck-boost converter (pò fà tramindui) cum'è u so stadiu di putenza. Di solitu andemu cù una topologia buck perchè a maiò parte di i pannelli solari sò una tensione più altu ch'è e batterie chì caricanu.
A seccione di cuntrollu di solitu hà:
Un microcontroller (utilicemu a serie STM32 in a nostra linea premium)
Sensori di tensione è corrente
Sensori di temperatura (per u pannellu, a bateria è u controller stessu)
Qualchì tipu d'interfaccia d'utilizatore (schermu LCD, Bluetooth, qualunque)
Hè veramente. A magia hè tutta in u software - l'algoritmu chì decide cumu aghjustà u puntu di funziunamentu.
U nostru novu Model X-300 chì lanceremu u mese prossimu (annunziu ufficiale à l'Expo SolarTech in Amsterdam l'8 di marzu - venite à salutà se site quì!) Aduprà un processore dual-core per pudè eseguisce u monitoraghju di sicurezza indipindentamente da l'algoritmu MPPT. Un pò eccessiva? Forse. Ma dopu à quellu incidente cù l'unità di u cuncurrente chì hà pigliatu u focu in l'Australia l'annu passatu (ùn darà micca nomi, ma probabilmente avete intesu parlà), ùn avemu micca risicatu.
I misconcepzioni cumuni chì avemu sempre da curregà
"MPPT vi dà più putere da i vostri pannelli"- No. U vostru pannellu pruduce ciò chì pruduce nantu à a luce di u sole. MPPT assicura solu chì avete aduprà tutta quella putenza dispunibile invece di perdillu.
"Ùn avete micca bisognu di MPPT cù sistemi chjuchi"– Spazzatura. Ancu un picculu sistema beneficia. Di sicuru, u guadagnu energeticu assolutu hè più chjucu, ma u percentualità-sà u listessu.
"MPPT hè solu per i sistemi di griglia-tie"– Ancu sbagliatu. Funziona bè per a carica di a batteria, chì hè in realtà induve vedemu a maiò parte di e nostre vendite.
"Tutti i cuntrolli MPPT sò basicamente listessi"– Ha ! Dì à a squadra di l'ingegneria. Passemu mesi ottimizendu l'efficienza, a gestione termica, l'affidabilità. Ma admetteraghju, à l'utilizatori mediu, una unità cinese di £ 50 è u nostru controller di £ 400 puderiaparesimile. Finu à l'ecunumia fiasca dopu à sei mesi, questu hè.
Quandu ùn puderebbe micca bisognu di MPPT
Fighjate, vi deveru vende nantu à i nostri prudutti, ma lasciami esse onestu (ùn dite micca à u mo capu chì aghju dettu questu):
Sì avete un sistema assai chjucu (sottu 50W), un cortu cable run, a tensione di u vostru pannellu currisponde strettamente à a tensione di a bateria, è avete un budgetu strettu - PWM puderia esse bè. Lascià un pocu di energia nantu à a tavula, ma qualchì volta hè un cummerciu accettabile -off.
Avemu avutu un cliente l'annu passatu chì vulia alimentà una piccula stazione meteorologica in l'Highlands scozzesi. 20Pannello W, batteria 12V, budget di £ 30. Aghju cunsigliatu un controller PWM economicu. Hà compru a nostra unità MPPT in ogni modu perchè "hà vulsutu u megliu". Hè abbastanza ghjustu, sò i so soldi, ma u ROI nantu à quella decisione hè probabilmente mai.
U futuru (o: ciò chì mi mantene impiegatu)
Induve hè sta tecnulugia? Ebbè, avemu vistu uni pochi di tendenzi:
MPPT distribuitu- Invece di un grande controller per tutta l'array, ottimisori più chjuchi nantu à ogni pannellu. Hè megliu per l'ombra, ma aghjunghje costu è cumplessità. Attualmente testemu questi in un prughjettu pilotu in Norvegia.
Connettività cloud- Tutti volenu chì u so controller solare parle cù u so smartphone. Sure, perchè micca. A nostra app hè in realtà abbastanza decente, ancu s'ellu mi dicu cusì. Pudete vede u rendimentu in -tempu reale, i dati storichi, è vi avviserà se qualcosa hè sbagliatu. Avemu spintu un aghjurnamentu a settimana passata chì corregge u statu di a batteria-di-stima di carica - era leghje circa 5% troppu ottimistu prima.
Algoritmi megliu- Questa hè a mo obsessione persunale. Aghju travagliatu nantu à un algoritmu predittivu chì utilizeghja dati di previsione meteorologica per aghjustà pre-i paràmetri di seguimentu. Funziona ? Calchì volta. Vale a pena u sforzu? A ghjuria hè sempre fora.
Cunsiglii per l'installazione (perchè avete da dumandà in ogni modu)
Aghju fattu questu abbastanza longu per sapè i sbagli cumuni:
Dimensione bè- Ùn cumprà micca un controller MPPT 60A per un pannellu 10A. Hè sprecu. Uguali, ùn sottumette micca pensendu chì vi risparmià soldi. You Mulateri Di L'ghjustu dannu quandu inevitabbilmente aghjunghje più pannelli dopu.
Mantene u frescu- Queste cose generanu calore. Ùn muntate micca in una scatula sigillata in u sole direttu. Iè, a ghjente faci veramente questu. Innò, ùn capiscu micca perchè.
Sensore di temperatura di a bateria– Aduprate ! A tensione di carica deve esse cumpensata in temperatura-. A temperatura di l'ambienti è u centru di u Sahara necessitanu diversi voltaggi.
Dimensione di u cable- Ricevemu tante chiamate per i cuntrolli chì ùn funzionanu micca bè, è sò casi sempre cavi sottumessi chì causanu caduta di tensione. Aduprate a calculatrice di dimensionamentu di cable sanguinosa nantu à u nostru situ web.
I paràmetri importanu- I paràmetri predeterminati sò cunservatori. Leghjite u manuale (sò, suggerimentu chocante) è cunfigurate per u vostru tipu di bateria specificu.
U pezzu induve aghju fattu questu
Allora, chì hè MPPT? Bastamente, hè un matchmaker elettronicu intelligente chì assicura chì u vostru pannellu solare è a batteria travaglianu inseme in modu più efficiente pussibule, aghjustendu constantemente à e cundizioni cambianti per sprimà ogni watt pussibule da a vostra configurazione.
Vale a pena? Per a maiò parte di l'installazione, assolutamente. U costu extra di un controller MPPT nantu à PWM si paga per ellu stessu in una cugliera di energia aumentata in un annu o dui.
Semu biased perchè li vendemu ? Di sicuru. Ma avemu ancu cridutu in elli, altrimenti ùn avariamu micca passatu l'ultimi 15 anni per raffinà a tecnulugia è custruendu forse alcuni di i migliori controller MPPT in u mercatu. (È iè, sò chì ogni cumpagnia dice chì, ma i nostri sò veramente. Combattemi.)
In ogni casu, sè vo avete dumande, lasciateli in i cumenti o sparatemi un email. O megliu, pigliami à l'Expo d'Amsterdam in marzu. Seraghju quellu chì beverà troppu caffè è spiegherà MPPT à tutti quelli chì stanu à sente.
In ogni casu, sè vo avete dumande, lasciateli in i cumenti o sparatemi un email. O megliu, pigliami à l'Expo d'Amsterdam in marzu. Seraghju quellu chì beverà troppu caffè è spiegherà MPPT à tutti quelli chì stanu à sente.
Oh, è un plug rapidu - accoppiate u vostru MPPT cù unbatteria ionica di lithiumsi pò. A caratteristica di carica rapida permette in realtà à u controller di travaglià bè durante i brevi ghjorni d'invernu. Avemu pruvatu stu combo da l'annu passatu è i guadagni di efficienza sò onestamente da esse citati.
