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오프 그리드 태양 광 시스템에서 태양 광 (PV) 컨트롤러는 주로 PV 구성 요소에 의해 생성 된 전기를 배터리로 변환하고 저장하는 데 사용됩니다. 또한 배터리 수명을 연장 할 수있는 과충전 및 과방전으로부터 배터리를 보호하는 데 사용됩니다. 따라서 태양 광 충전 및 방전 컨트롤러가 필수적입니다.
현재 컨트롤러에 대한 두 가지 주요 기술 경로가 있습니다: 펄스 폭 변조 (PWM) 및 최대 파워 포인트 추적 (MPPT). 각 방법에는 장단점이 있으며 다른 시나리오에 따라 선택할 수 있습니다.
PWM 대 MPPT 태양 광 컨트롤러의 특성
의 특성PWM 컨트롤러
컨트롤러의 주 회로는 일반적으로 전원 스위칭 튜브 한 세트와 PV 반전 튜브 한 세트로 구성된 일반적인 양의 극 설계를 채택합니다. 이 전기 구조 및 제어는 간단합니다. PWM-펄스 폭 변조, 일반적으로 직접 충전 상태에서, 적은 열을 발생시킨다. 일정한 전압 및 일정한 전류 스테이지 동안, 충전 전압 및 전류를 제한하기 위해 파도를 절단함으로써 제어된다. 이 설계는 PV 패널 전압과 배터리 전압 사이에 작은 전압차를 필요로 한다.
PWM은 고성능 마이크로 프로세서를 사용하여 아날로그 회로를 제어하며 강력한 충전, 균형 잡힌 충전 및 부동 충전을 사용하여 배터리를 충전합니다.
의 특성MPPT 컨트롤러
MPPT 컨트롤러의 메인 회로는 일반적으로 입력 커패시터, PV 반전 튜브 세트, BUCK 회로 (또는 BOOST 회로) 의 한 세트로 구성된 네거티브 폴 설계를 채택합니다. 그리고 출력 커패시터. 항상 도마 상태에서 작동하며 일반적으로 PV와 배터리 (일반적으로 2 ~ 8) 사이의 큰 전압 차이 범위 내에서 작동합니다.
PWM 컨트롤러와 비교하여 MPPT 컨트롤러는 인덕터와 전원 다이오드를 추가하면서보다 강력한 기능을 갖추고 있습니다. MPPT 태양 광 컨트롤러는 최대 파워 포인트 추적 기능을 갖춘 태양 광 컨트롤러를 말합니다. 태양 전지 패널의 전압과 전류를 실시간으로 감지하고 최대 전력 (P = U * I) 을 지속적으로 추적 할 수 있습니다. 시스템이 항상 최대 전력으로 배터리를 충전하는지 확인합니다. MPPT 추적 효율은 99% 전체 시스템의 발전 효율은 97% 높습니다.
MPPT 컨트롤러는 더 나은 보호 및 충전 기능을 갖춘 고성능 마이크로 프로세서를 사용합니다. 그들은 배터리를 충전하기 위해 3 단계 동안 강력한 충전, 균형 잡힌 충전 및 부동 충전을 사용합니다.
MPPT 및 PWM 태양 컨트롤러 중에서 선택하는 방법
PWM 및 MPPT 컨트롤러는 고유 한 장점과 단점을 가지고 있으며, 계획의 선택은 태양 PV 어레이의 설계 특성, 비용 및 외부 환경에 달려 있습니다. 선택할 때 다음 요소를 고려해야합니다.
MPPT 컨트롤러는 PWM 컨트롤러보다 비쌉니다. 그러나 MPPT 컨트롤러는 특히 추운 날씨에서 충전 효율이 높습니다. MPPT 컨트롤러는 또한 와이어 (고전압 차이) 와 직렬로 연결될 더 많은 PV 패널을 지원하므로 상당한 이점이 있습니다. 이 경우, 연결 케이블의 단면적을 크게 감소시킬 수 있어, 전체 시스템 비용이 상응하게 낮아진다.
MPPT 컨트롤러와 비교하여 PWM 태양 광 컨트롤러는 PV 어레이에서 생성 된 최대 전력을 충전 할 수 없습니다. 전체 효율은 일반적으로 65-85% 사이입니다. 반면에 MPPT 컨트롤러는 태양 광 어레이가 항상 최상의 작동 상태에 있는지 확인합니다. 추운 날씨와 같은 경우에, MPPT에 의해 제공되는 충전 효율은 PWM 제어 (높은 충전 효율) 보다 30% 높다.
PWM 방법은 간단하고 신뢰할 수있는 회로와 저렴한 비용으로 성숙합니다. 그러나 구성 요소 활용도가 낮고 소규모 시스템에 적합합니다. 태양 충전 장치의 온도 범위는 45-75 ℃ 사이입니다. MPPT 컨트롤러는 대형 시스템에 더 나은 선택이며 효율성이 높을수록 경제적 이점이 더 중요합니다. 또한 MPPT 컨트롤러는 사용자가 PV 어레이에서 최대 전력을 얻을 수 있도록 지원합니다. 여분의 전력이 필요하고 사이트가 PV 어레이의 크기를 확장 할 수없는 경우, MPPT 컨트롤러는이 상황에서 상당한 이점이 있습니다.
