کاربردهای عملی MPPT

در سیستم های فتوولتائیک (PV) ، عوامل مانند شدت نور خورشید، درجه حرارت، مقاومت در برابر بار و سایه گذاری محیطی می توانند به طور قابل توجهی بر ولتاژ، جریان،و قدرت خروجی تخته های خورشیدیبه عنوان مثال:

• نور خورشید قوی ترقدرت تولید را افزایش می دهد، در حالی کهدمای بالاترکمش کن
• سايه هااز ابرها، درختان، یا ساختمان ها، و همچنینگردویابرگ هابر روی پانل ها، همچنین قدرت تولید را کاهش می دهد.

در چنین شرایط متغیر، منحنی های ویژگی خروجی آرایه PV اغلب چندین قله را نشان می دهد.ردیابی حداکثر نقطه قدرت (MPPT)تکنولوژی.

MPPT چگونه کار می کند؟

تکنولوژی MPPT از ولتاژ یا کنترل جریان برای بهینه سازی تولید برق استفاده می کند. الگوریتم های کنترل رایج شامل:تعدیل عرض پالس (PWM)وردیابی منحنی ولتاژ و جریان (V-I).

یک کنترل کننده MPPT به طور مداوم ولتاژ و جریان از ماژول های PV را کنترل می کند و نقطه کار را بر اساس عواملی مانند نور خورشید و دمای هوا تنظیم می کند.این تضمین می کند که سیستم در یا در نزدیکیحداکثر نقطه قدرت (MPP)برای افزایش بهره وری و تولید.

برای همان قدرت ورودی، تعداد کانال های MPPT در یک اینورتر به طور قابل توجهی بر تولید برق تأثیر می گذارد:

• کانال های بیشتر MPPTدقت ردیابی، سرعت پاسخ را بهبود بخشید و از دست دادن قدرت را در شرایطی مانند سایه، جهت گیری متفاوت یا عملکرد ناقص پانل کاهش دهید.

الگوریتم های کنترل MPPT

قلب تکنولوژی MPPT در الگوریتم های کنترل آن قرار دارد. رویکردهای رایج عبارتند از:

1. ردیابی ولتاژ ثابت

   • این روش فرض می کند که MPP با ولتاژ ثابت در دمای ثابت مطابقت دارد.
   • مزایا: ساده، قابل اعتماد و می تواند کارایی PV را تا 20 درصد افزایش دهد.
   • معایب: اثرات دمایی را نادیده می گیرد. به عنوان مثال، در مورد سیلیکون تک کریستال، هر افزایش 1 ° C ولتاژ خروجی را 0.3٪ - 0.4٪ کاهش می دهد و آن را برای محیط هایی با دمای نوسان پذیر مناسب نمی کند.

2. روش اختلال و مشاهده (P&O)

   • تنظیم ولتاژ خروجی ماژول PV در فواصل تعیین شده، مشاهده تغییرات در قدرت خروجی.
   • اگر قدرت پس از تنظیم افزایش یابد، ولتاژ حفظ می شود؛ اگر کاهش یابد، جهت تنظیم تغییر می کند.
   • مزایا: ساده و سخت افزار دوستانه.
   • معایب: زمان واکنش آهسته، باعث می شود که برای تغییرات سریع شرایط نور خورشید کمتر مناسب باشد.

3. روش هدایت افزایشی

   • بر خلاف P&O، این روش رابطه بین ولتاژ نقطه کار و MPP را تعیین می کند.
   • مزایا: پاسخ سریعتر و نوسان کمتر در شرایط تغییر نور.
   • معایب: کمی پیچیده تر از P&O.

4. کنترل منطق مبهم

   • یک روش کنترل هوشمند غیرخطی که ورودی های PV را از طریقفوزي,نتیجه گیریواز هم پاشیدنبراي پيگيري MPP
   • مزایا: بسیار دقیق با بازخورد تکراری و پایگاه دانش قابل تنظیم برای افزایش دقت.

MPPT نقش حیاتی در به حداکثر رساندن بهره انرژی از سیستم های PV، به ویژه در شرایط پویا دارد. با پیشرفت در الگوریتم ها و فناوری کنترل کننده، سیستم های MPPT سریع تر می شوند،باهوش تر، و کارآمدتر، راه را برای استفاده بهینه از انرژی خورشیدی در کاربردهای متنوع هموار می کند.