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Contrôleur de charge MPPT Le meilleur guide et conseils pour acheter d’ici 2020

Intro du contrôleur de charge MPPT

Régulateur de charge MPPT est une technologie spécialement conçue pour fonctionner avec presque toutes les lignes photovoltaïques. Certes, c’est pour une unité solaire dans laquelle les tensions du module sont supérieures à la tension de la batterie. Il s’agit d’un système électronique qui aide le module solaire à produire toute l’énergie dont il est capable. D’un autre côté, ce n’est pas une technologie de suivi mécanique qui déplace physiquement les modules en direction du soleil pour convertir plus d’énergie solaire en électricité.

À Régulateur de charge solaire MPPT Il s’agit d’un appareil électronique intelligent qui analyse la puissance du générateur solaire qui alimente le contrôleur de charge et analyse la batterie dont il a besoin pour charger et équilibre la tension et le courant pour tirer parti de la puissance maximale du générateur solaire.

contrôleur de charge mppt
Avantage du contrôleur de charge MPPT

Qu’est-ce que le contrôleur de charge MPPT

Le contrôleur de charge MPPT fait référence à «Surveillance de puissance maximale«Régulateur de charge solaire, qui est une mise à niveau du régulateur de charge de panneau solaire traditionnel. Le contrôleur de charge solaire MPPT détecte la tension et le courant du panneau solaire en temps réel et surveille en permanence la puissance maximale (P = U * I) afin que le système charge toujours la batterie avec la puissance maximale.

contrôleur de charge mppt
guide simple du contrôleur de charge mppt

Qu’est-ce que le suivi de puissance maximale

le Surveillance de puissance maximale (MPPT) est un système électronique qui permet aux panneaux photovoltaïques d’avoir plus de puissance en ajustant l’état de fonctionnement du module électrique. L’énergie CC générée par le panneau solaire peut être stockée efficacement dans la batterie. Il peut répondre à la consommation électrique résidentielle et industrielle dans les zones reculées et les zones touristiques qui ne sont pas connectées aux réseaux électriques conventionnels. La production et la consommation d’énergie d’un système solaire photovoltaïque sont respectueuses de l’environnement.

Le contrôleur de charge en temps réel MPPT détecte la puissance générée du panneau solaire et surveille la valeur maximale de tension et de courant (VI), et charge donc la batterie avec la puissance de sortie maximale. Le cerveau est un système photovoltaïque utilisé pour coordonner le fonctionnement des panneaux solaires, des batteries et des charges.

Surveillance de puissance maximale. Surveillance de puissance maximale
Surveillance de puissance maximale

Étant donné que le retrait du panneau solaire par le panneau est affecté par la lumière du soleil et des facteurs tels que la poussière, la pollution, la pluie, la neige et l’ombre, etc., la puissance de sortie change en conséquence. Lorsque la lumière du soleil est forte et activez le régulateur.

Fonctionnement du contrôleur de charge MPPT

La commande MPPT est généralement fournie par un ensemble convertisseur DC / DC. Le réseau de cellules photovoltaïques est connecté à la charge via un circuit CC / CC et le dispositif de surveillance de la puissance de crête détecte en continu les variations du courant et de la tension de la matrice photovoltaïque. Ajuste automatiquement le rapport cyclique PWM du signal de commande du convertisseur CC / CC en fonction de la variation.

Pour les circuits linéaires, lorsque la résistance de charge est égale à la résistance interne de l’alimentation, l’alimentation a la puissance de sortie maximale. Les cellules photovoltaïques et les circuits de conversion CC / CC présentent une forte non-linéarité. Cependant, pendant très peu de temps, il peut être considéré comme un cercle linéaire. Tant que la résistance équivalente du circuit convertisseur DC est réglée de façon à ce qu’elle soit toujours égale à la résistance interne de la cellule photovoltaïque, la sortie maximale de la cellule dans la carte peut être réalisée et la puissance maximale du réseau photovoltaïque est réalisée.

Comment dimensionner le contrôleur de charge solaire MPPT

Avec les progrès technologiques rapides, il existe différents types de régulateurs de charge solaire MPPT. Lors du choix du bon contrôleur solaire MPPT, nous devons prêter attention à 2 aspects: le courant du panneau solaire et la tension du panneau solaire.

Tension des panneaux solaires

Selon les panneaux solaires, il faut faire attention à la tension de fonctionnement et à la tension de court-circuit. Les tensions de fonctionnement sont généralement de 18 V, 36 V, etc. Si la tension de fonctionnement est de 18 V, la tension de court-circuit du panneau solaire doit être de 22 V, de même si la tension de court-circuit 36 ​​V doit être de 42 V. vous devez choisir le bon régulateur en fonction de la tension de fonctionnement des panneaux solaires. Habituellement, lorsque vous achetez des panneaux solaires, vous aurez tous les paramètres en conséquence.

Électricité des panneaux solaires

La taille du contrôleur solaire est souvent au nom de la quantité de courant que le contrôleur solaire contrôle (c’est-à-dire le courant de charge maximum). Sur le marché, le régulateur solaire aura généralement une taille de 10A, 20A ou 30A. Certains contrôleurs haute puissance peuvent également supporter des courants de 50A, 60A. Encore plus gros sont le contrôleur solaire 80A et le contrôleur solaire 100A.

Lors du choix d’un contrôleur, gardez à l’esprit que le courant de décharge du panneau solaire ne peut pas dépasser cette valeur, sinon le contrôleur sera endommagé. Par conséquent, lors du choix d’un régulateur, nous recommandons que, si le courant du panneau solaire est de 6A, nous choisissons un régulateur de charge de 10A.

La tension d’entrée des panneaux solaires sur les panneaux solaires du contrôleur solaire MPPT est généralement d’environ 0 ~ 150 V, et la tension d’entrée du contrôleur solaire PWM est généralement de 0 ~ 55 V. Tant que la tension est inférieure à ces valeurs, il est facile de trouver le bon régulateur MPPT. Dans le cas d’exigences particulières, si ces tensions d’entrée sont supérieures aux valeurs nominales, il est facile de trouver le fabricant du régulateur de charge solaire qui le commandera.

zhcsolar libère juste une calculatrice de taille pour sélectionner le bon contrôleur d’ampère. regardez ici.

Quel est le meilleur PWM ou MPPT?

Il ne fait aucun doute que vous devez choisir un contrôleur MPPT au lieu d’un contrôleur PWM. L’efficacité de conversion du contrôleur de charge MPPT est de 150% du PWM.

Meilleure qualité, meilleure efficacité de conversion, meilleure protection de votre système et de votre batterie, à long terme, et l’utilisation du MPPT est également à la mode, le MPPT est plus précieux à mettre en œuvre.

un guide de comparaison complet est prêt à être vérifié par les experts de zhcsolar.

Quel est le meilleur régulateur de charge MPPT

Le meilleur contrôleur solaire MPPT est celui qui convient le mieux à votre système solaire et répond aux exigences de vos batteries ou de votre stockage. Vous devez connaître tous les détails de votre système PV, tels que la puissance d’entrée et de sortie, le courant de batterie maximum, la tension nominale du système (12V, 24V, 36V, 48V, 60V, 100V, 150V et 200V, etc.). Pour déterminer le contrôleur MPPT à choisir, reportez-vous au guide de calcul MPPT ci-dessus.

ZHCSolar a le meilleur contrôleur de charge solaire MPPT en vente pour 2019.

pour choisir le meilleur contrôleur de charge solaire MPPT 60 Amp, consultez ce guide.

Meilleur aperçu du contrôleur de charge MPPT 30 A

Contrôleur de charge MPPT vs PWM: Avantages

Pour charger la batterie, la tension de sortie du panneau solaire doit être supérieure à la tension d’entrée de la batterie. Si la tension de sortie du panneau solaire est inférieure à la tension d’entrée de la batterie, le courant de sortie sera proche de zéro. De plus, la sortie du panneau solaire n’est pas fixe, mais varie dans différentes conditions telles que l’intensité du rayonnement, la température ambiante, etc. Cela dépend également si le panneau solaire peut fonctionner à la valeur maximale de la courbe IV ou non, en fonction du niveau de conception et de la capacité.

Les paramètres de fonctionnement du régulateur de charge solaire traditionnel restent inchangés. Le mode paramètre (tension constante ou courant constant) est utilisé comme base pour le transfert d’énergie du panneau solaire vers la batterie et ne changera pas avec les changements de l’environnement. Les composants de l’environnement naturel tels que le rayonnement solaire, la température ambiante et l’humidité changent constamment. Par conséquent, l’énergie des panneaux solaires générée et convertie de manière fixe ne chargera pas correctement la batterie. D’un autre côté, quand il fait beau et qu’il y a du soleil, l’énergie solaire ne peut pas être pleinement utilisée et consommée.

Nous savons que dans un système solaire photovoltaïque indépendant, le coût des panneaux solaires et des batteries représente 80% -90% du budget total du système, et le régulateur seulement 5% -10%. Si la conception est raisonnable, un contrôleur solaire avec un budget de 5% peut optimiser le système à ses meilleures performances.

En pratique, vous pouvez voir plus clairement les avantages du contrôleur MPPT: dans un système qui utilise un contrôleur de charge PWM conventionnel avec une capacité de panneau solaire de 1000 W et le remplace par un contrôleur MPPT pour la même charge, la même batterie, il vous suffit d’installer des panneaux solaires de 700 W et il suffit de satisfaire l’électricité demande tout l’équipement électrique. Selon le prix actuel du marché des panneaux solaires de 2 $ / W, le coût des panneaux solaires dans le système peut être directement réduit à 650 $. Dans de tels cas, dans des systèmes plus grands, les économies peuvent être plus importantes, y compris le coût d’achat de panneaux, de câbles et plus encore.

De plus, il existe de nombreux panneaux solaires en silicium amorphe sur le marché. Une caractéristique de ce type de panneau est que la tension dans le circuit ouvert est élevée et le courant faible. Dans les applications pratiques, un contrôleur PWM traditionnel, y compris un contrôleur à courant constant, peut convertir l’énergie du panneau avec une faible efficacité, ce qui entraînera une charge inadéquate de la batterie et raccourcira ainsi la durée de vie de la batterie. C’est également la cause des déchets d’énergie solaire générés dans le système. Le contrôleur de suivi de point le plus élevé peut compenser les lacunes de ces applications pratiques, améliorant ainsi les performances globales du système.

La différence entre un contrôleur solaire MPPT et un contrôleur PMW

La principale différence entre un contrôleur MPPT et un contrôleur PWM réside dans trois aspects.

Différence dans les méthodes de facturation

Le mode de charge est différent de la charge du contrôleur de charge PWM en mode de charge en trois étapes. MPPT est une technologie de surveillance de puissance maximale et l’efficacité de charge relative peut être augmentée à environ 30%.

Différence de tension de charge

Lorsque vous utilisez un contrôleur solaire MPPT pour charger une batterie basse tension avec des panneaux solaires haute tension, l’efficacité de charge fera une grande différence avec un contrôleur de charge PWM dans les mêmes conditions. Si la tension des panneaux solaires et de la batterie est la même, par exemple, les deux sont 12V, alors la différence entre un PWM pratique et un contrôleur MPPT ne sera pas grande.

La différence d’énergie solaire

Si la puissance générée par le panneau solaire est faible, il est préférable d’installer un régulateur de charge PWM. Si la puissance générée à l’extérieur du panneau solaire est élevée, un contrôleur solaire MPPT est un meilleur choix. En règle générale, un contrôleur de charge solaire MPPT est plus cher qu’un contrôleur PWM. Si la puissance du panneau solaire est faible, vous perdez de l’argent en installant un contrôleur MPPT.

MPPT vs PWM

schéma de circuit mppt vs pwm
schéma de circuit mppt vs pwm
Bornier du contrôleur de charge MPPT
Bornier du contrôleur de charge MPPT
Ensemble contrôleur de charge PWM
Ensemble contrôleur de charge PWM

Caractéristiques MPPT Charge Controller

Le contrôleur de charge solaire MPPT est généralement utilisé dans les systèmes de production d’énergie solaire hors ligne. L’énergie obtenue à partir de panneaux solaires est une ressource très précieuse car il s’agit d’une énergie propre. Si un contrôleur PWM traditionnel est utilisé, l’inconvénient est le faible taux de conversion et beaucoup d’énergie solaire. Si vous utilisez un contrôleur de charge MPPT à la place, le taux de conversion solaire peut être considérablement augmenté avec une perte d’énergie minimale. Le régulateur social MPPT est évidemment un meilleur choix lorsque le budget est riche.

Points forts du contrôleur de charge MPPT

1. Haute efficacité de conversion énergétique jusqu’à 99%

2. Prend en charge toutes sortes de panneaux solaires, tels que les panneaux en silicone monocristallin, les panneaux en silicium polycristallin, les panneaux en silicium amorphe, etc.;

3. Mode de fonctionnement à charge riche: comme le contrôle du temps, le contrôle de la lumière pure, le contrôle de la lumière + le contrôle du temps, le mode de débogage manuel, le mode d’ouverture longue.

4. Bonnes fonctions de protection de circuit, y compris la protection de connexion inverse, la protection contre les surtensions, la protection de batterie inversée, la protection contre les surtensions de batterie, la protection contre les décharges excessives, la protection contre les surcharges, la protection contre les courts-circuits, etc.

5. Prend en charge les fonctions de communication série (Wi-Fi, commandes Bluetooth et moniteur)

6. Il peut prendre en charge différents types de batteries, telles que les batteries au plomb, lithium-fer-phosphate, etc.

7. Prend en charge différentes tensions de batterie, telles que 12V, 24V, 36V, 48V, 110V et ainsi de suite.

Contrôleur de charge MPPT à 3 niveaux de charge

Limiter MPPT

Lorsque la phase de charge initiale commence, le système détecte une faible chute de tension de la batterie rechargeable. La charge MPPT commence à travailler sur la conversion et le transfert de la puissance de sortie PV à la batterie. Lorsque la lumière du soleil est forte, la puissance de sortie du champ PV augmentera considérablement et le courant de charge atteindra la valeur limite. Cela se produit lorsque la charge MPPT est arrêtée et convertie en mode de charge continue. Lorsque la lumière du soleil diminue, la charge constante est convertie en MPPT.

Avec cette méthode de commutation, la batterie sera complètement chargée et la tension augmentera jusqu’à la tension de saturation (Ur) et la batterie sera convertie à un niveau de charge constant. Comme le mode de charge bascule automatiquement entre la charge MPPT et la charge constante, l’énergie solaire peut être pleinement utilisée pour une charge rapide et efficace de la batterie.

Tension constante avec limitation de tension

À ce stade, la valeur de la tension de charge est toujours saturée (Ur) et le courant de charge diminue progressivement avec la réaction électrochimique dans la batterie. Lorsque le courant de charge chute à environ 0,01 C, la charge à tension constante est interrompue et entre dans la phase de charge flottante. Le courant de charge limite également la protection de la batterie à ce stade.

Péage flottant

La tension de charge (Uf) en mode de charge flottante est légèrement inférieure à la charge constante. Le but principal de cette méthode de charge est uniquement de compenser la perte de puissance de la batterie car à ce stade, la batterie est complètement chargée.

Avantages du régulateur de charge solaire MPPT

Lors de l’utilisation du contrôleur de charge MPPT, l’efficacité de charge peut être améliorée de 30%, i. À partir des mêmes panneaux solaires de sortie, le contrôleur de charge MPPT peut générer un courant de charge 1,3 fois plus rapide qu’auparavant et la batterie peut être chargée plus rapidement.

Principe de fonctionnement du contrôleur de charge MPPT: Le contrôleur de charge MPPT surveille le point de puissance maximale sur le panneau solaire en temps réel, et le panneau solaire offre une efficacité maximale. Plus la tension est élevée, plus la puissance pourra être suivie grâce à la surveillance de la puissance maximale, améliorant ainsi l’efficacité de charge.

Théoriquement, l’utilisation de régulateurs de charge MPPT dans un système d’énergie solaire augmentera l’efficacité de 50% par rapport aux méthodes traditionnelles. Mais selon les tests zhcsolar, en raison de l’influence des facteurs environnementaux et des pertes d’énergie, l’efficacité finale peut être augmentée de 20% à 30%.

Importance du régulateur de charge solaire MPPT

  • Lorsque vous regardez les nombreux panneaux solaires sur le marché et voyez leurs résultats, vous verrez que la plage de tension est faible à élevée avec une variation dans des paramètres de fonctionnement normaux. Le panneau solaire habituel est conçu pour fonctionner sur 18 volts, et les dispositifs à batterie rechargeable fonctionnent au niveau d’une tension prédéfinie en fonction de la structure de la batterie et beaucoup est fait à 12 V.
  • Vérifie le fonctionnement ou les fonctions d’un contrôleur PV standard. Il surveille la charge de la batterie et leur fournit en même temps une sécurité contre la surcharge ou la surcharge. Si vous connectez le contrôleur directement à la batterie, puis au module solaire, un contrôleur de charge solaire MPPT de haute qualité fonctionne et analyse la tension à laquelle le module pourrait produire le plus d’énergie en termes de capacités. L’efficience et l’efficacité de la plupart des régulateurs de charge solaire MPPT se situent entre 93% et 96%. Ce type de régulateur de charge solaire vaut le froid et les jours nuageux où le soleil est presque parti. C’est le moment où plus d’énergie est nécessaire pour charger la batterie afin de maintenir le niveau SOC
  • Un régulateur de charge solaire MPPT pourrait être une combinaison exceptionnelle avec un module solaire connecté au réseau. Un autre grand avantage des contrôleurs de charge solaire MPPT est que vous économisez beaucoup de temps sur les coûts de câblage et de câblage, ce qui signifie où des câbles ou des câbles plus petits pourraient être utilisés.
  • Lors du choix d’un contrôleur de charge solaire MPPT, vous devez vous assurer que ces fonctionnalités sont à portée de main: régulation de la tension et du courant, modulation de la largeur d’impulsion ou contrôle PWM, compensation du courant et séparation de la charge, compensation de la température ainsi que reconnexion automatique de la charge.
  • Sécurité électronique: sécurité contre les surcharges, protection contre les décharges profondes et protection contre les inversions de polarité côté module ainsi que côté batterie. Sécurité contre les inversions de polarité du fusible interne, sécurité contre les courts-circuits et protection contre les surtensions à l’entrée du module. En outre, vous devez vous assurer qu’il existe une sécurité de circuit ouvert sans batterie, une température excessive, ainsi qu’une sécurité contre les surcharges et même la déconnexion de la surtension de la batterie.

Schéma du circuit du contrôleur de charge MPPT

Schéma du circuit du contrôleur de charge MPPT
Schéma du circuit du contrôleur de charge MPPT

Masse négative du contrôleur de charge solaire MPPT et masse positive

Autrement dit, tous les véhicules ont un système de mise à la terre NÉGATIF.Par conséquent, lorsque vous choisissez le contrôleur de charge solaire MPPT pour VR et automobiles, n’oubliez pas de choisir le contrôleur de charge de mise à la terre négative. Je vais expliquer ici pourquoi?

Comme tous les véhicules utilisent la batterie comme réserve d’électricité, toutes les entrées et sorties d’électricité doivent passer par la batterie. Parce que la batterie est CC, les pôles positifs et négatifs deviennent tout aussi importants. C’est le principe de base d’une base négative.

À l’extérieur du véhicule, la carrosserie est conçue pour être utilisée comme circuit à pôles négatifs. Cela signifie que le cadre ou le châssis en acier du véhicule est directement connecté au côté négatif de la batterie via le câble négatif de la batterie.

Prix ​​du contrôleur de charge MPPT

Le coût d’un contrôleur de charge solaire MPPT est généralement 3 à 5 fois plus élevé qu’un contrôleur PWM de même taille (ampère). En général, la différence de prix d’un petit amplificateur n’est pas aussi grande que le grand. La différence de prix entre un contrôleur MPPT et un contrôleur PWM saute après une amplitude de 30 A. Le prix d’un contrôleur de charge MPPT varie de 70 $ à 1 000 $ et est courant sur le marché.

Une unité MPPT de plus de 1 000 $ n’est pas rare, surtout lorsqu’il s’agit d’une grande unité. Selon Comparative Engine – PriceGrabber, le contrôleur de charge solaire 60PT MPPT le plus cher est au prix de 1000,68 $ par le contrôleur MidNite Solar Classic Lite 60A.

À long terme, le contrôleur de charge MPPT a un retour sur investissement plus élevé, quel que soit le système hors ligne domestique ou à des fins commerciales. Nous vous recommandons fortement de prendre un contrôleur MPPT pour votre système d’alimentation.

Conclusion

En général, le contrôleur de charge MPPT surveille le point de puissance maximale sur le panneau solaire en temps réel pour augmenter l’efficacité du panneau solaire. Plus la tension est élevée, plus la puissance pourra être suivie grâce à la surveillance de la puissance maximale, améliorant ainsi l’efficacité de charge. À cet égard, le contrôleur solaire de charge et de décharge MPPT remplacera à terme le contrôleur solaire PWM traditionnel.

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