如果你們買了一個太陽能控制器,商家宣傳具有MPPT功能,我們要如何測試它,MPPT的跟蹤效率到底有多高?如何識別普通的PWM控制器也宣稱具有MPPT功能,當然普通的PWM控制器也比電池板直接充電池效率高,很多人就會誤以為這也是MPPT控制器,如果你們沒有專業(yè)的MPPT測試系統(tǒng),這里提出兩種測試方法拋磚引玉:
第一種:太陽能電池板+開關(guān)+電子負載+直流功率計;
這是一種最為簡單的方法,但需已經(jīng)購買了太能能電池板,還要有電子負載,功率計(也可以電壓表+電流表),接線方法為太陽能電池板接上控制器再接上電子負載,開關(guān)的作用是電子負載可以選擇直接接太陽能電池板還是經(jīng)過控制器再接太陽能電池板。先把開關(guān)選擇在太陽能電池板直接電子負載,調(diào)節(jié)電子負載的輸出電流,可以看到輸出電壓也在變化,當電壓乘以電流為最大時就是此時太陽能電池板輸出的最大功率。我們再把開關(guān)選擇在電池板接了控制器再接上電子負載,如果陽光穩(wěn)定,如果你的控制器真的具有MPPT功能,你把電子負載的電流調(diào)到某一個點以上,或者電壓調(diào)到某個點以下,在一定范圍內(nèi)輸出功率恒定,但略小于第一次直接測試的最大功率,這樣你可以在控制器之前再接直流功率計或者電流電壓表,這樣功率計數(shù)值除以第一次測試的最大功率就是最大跟蹤效率。電子負載的功率除以功率計的顯示值就是控制器的效率。
第二種:直流穩(wěn)壓電源(蓄電池也可以)+功率電阻若干+萬用表,電流表。
假如你只是一個業(yè)余玩家,手里還沒有買電池板,也沒有功率計,電子負載,只有第二種提到的這些設(shè)備。
首先,我們把穩(wěn)壓電源或蓄電池串聯(lián)一個電阻給MPPT控制器供電,控制器再給負載電阻供電。如果是BUCK控制器,穩(wěn)壓電源一定要調(diào)到控制器輸出電壓的2倍以上再加控制器的壓差。保險起見一般加5V就足夠了,假設(shè)控制器輸出為14.4V。穩(wěn)壓電源我們調(diào)到40V,穩(wěn)壓電源串聯(lián)到控制器的電阻,我們假設(shè)是4R,這樣穩(wěn)壓電源經(jīng)過4R電阻之后最大輸出功率只有(40V*40V)/(4R*2)=200W了,其中100W在串聯(lián)的4R電阻上消耗了,剩余的100W就靠控制跟蹤到最大了。測試時控制器的最小負載一定要小于某個數(shù),這個數(shù)會使輸出電壓14.4V下降,這個數(shù)就是14.4*14.4/100W=2.1R,這里我們就先接一個2R的電阻上去,假設(shè)控制器輸出電壓為測得14V,此時控制器輸出功率=98W,假設(shè)進入控制器之前的的電壓為19.5V,則控制器的輸入功率為19.5V*(40V-19.5V)/4R=99.94W,那么恭喜你,你的控制器跟蹤效率為99.94W/100W=99.94%,控制器的DCDC轉(zhuǎn)換效率為98W/99.94W=98%.
然后呢,我們再把控制器輸出帶的負載電阻調(diào)小比如1R,0.5R,你會發(fā)現(xiàn)如果真正做得好的MPPT控制器,因為穩(wěn)壓電源的最大輸出功率被串聯(lián)的4R電阻限制死了,輸出電流增加了,輸出電壓必然下降,始終維持在恒定的最大輸出功率基本不變。
最后我們改變穩(wěn)壓電源的輸出最大功率再測試,比如把輸出電壓升高到50V,或者限流電阻4R增加或減小,看看控制器還能否跟蹤最大功率。這里用穩(wěn)壓電源+功率電阻實現(xiàn)了太陽能電池板的模擬。