今天又看到【 lizlk 師長】的帖子【新一代太陽能MPPT控制器撼世登場!】浮出水面了,看后有感,想到自己曾經寫過一段文字,希望跟大家分享下,同時希望大家指正,謝謝!
首先我說明一下(不針對任何個人):
1、對于相同的輸出電壓和負載電流,對于采用BUCK拓撲作為主電路,占空比越大效率越高,同時直通效率是最高的;
2、MPPT也是可以做到98% 同時控制器的效率也可以達到97,98%,但都是針對比較匹配的情況下的,試想當蓄電池充滿電時效率還能那么高嗎?此時的電流基本為零了。
3、不贊成通用的,每個控制器都有自己最匹配的太陽能電池板和蓄電池。確實使用其他的也可以使用,但會影響效率。對于相同功率的太陽能電池板,24V的給12V蓄電池充電的效率要比48V太陽能板給12V蓄電池充電效率來的高。
4、以下是我以前寫的一段文字:
(特別聲明:以下內容為本人個人觀點,并沒有很充分的理論支持和實踐證明,如有錯誤請大家諒解和批評指正!)
我們知道電路直通時的效率是最大的,即12V輸入12V輸出效率最大。所以應該讓輸入輸出的電壓盡可能接近此時效率最高,那么我們該如何選擇合適的太陽能電池板和蓄電池呢?也是根據這個得出的,太陽能電池板的最大功率點電壓一般為開路電壓的0.78倍,而蓄電池充滿電的電壓一般為其額定電壓的1.2倍。同時我們一般不會讓占空比達到100%,以免控制器對主電路失控,所以我們會限制最大占空比97%(有時也會設成95%或98%,根據自身情況)
所以就有下面的公式:
97% * 0.78 * V電池板開路電壓>=1.2 * V蓄電池額定電壓 (這里主要采用的是Buck降壓電路)
也就是如果我們采用額定電壓為12V的蓄電池時我們需要使用19.1V的太陽能電池板。然而很少能找到19.1V的太陽能電池板(除非定制,但價格...量大可以考慮),同時MOS管以及采樣電阻等等會有一定的壓降,我們需要大于19.1V(也可以直接在計算時將97%換成95%即可),所以我們可以使用開路電壓為24V的太陽能電池板。(本人測試過,此時的占空比會達到92%,效率還是挺高的,占空比大對于非同步Buck減小損耗也是很有幫助的,但陰天時太陽能電池板輸出電壓會比較低而不能給蓄電池充電,如果陰天也想充電可能需要更大的輸出電壓的太陽能電池板)
而對于48V系統 太陽能電池板開路電壓需76.2V。有點夠嗆!用兩個36V的電池板串聯為72V,好像不夠,但似乎沒有更合適的搭配了,此時蓄電池最多只能充電至1.17倍(56.16V)對于一個經常不能充滿電的系統還是可以使用的,或者快充滿時愿意損失一部分的能量也是可以使用的(此時就不是運行在最大功率點上了)。
另一種辦法就是采用兩個24V太陽能電池板串聯為48V然后主電路采用 Boost 電路,此時效率將會比較高,系統匹配度也比較好。
最終的公式為 :
95% * 0.94 * V電池板工作電壓>=1.2 * V蓄電池額定電壓(這里主要采用的是Buck降壓電路,最大占空比限制在97%。)
或
95% * 0.78 * V電池板開路電壓>=1.2 * V蓄電池額定電壓(這里主要采用的是Buck降壓電路,最大占空比限制在97%。)
如果沒有合適的搭配再看看是否有符合 V電池板工作電壓等于 V蓄電池額定電壓的,然后采用Boost拓撲的主電路。
歡迎大家批評指正!