Sterownik MPPT...jak działa?

[farmaceuta]

Witam wszystkich...czy mógłby ktoś wytłumaczyć mi jak dziala ten sterownik MPPT? Czytałem/oglądałem i wychodzi na to że jest to coś w rodzaju przetwornicy step-down, ale z taką różnica że oprócz pilnowania napięcia wyjściowego pilnuje również napięcie wejściowe (z paneli) w taki sposób że szuka punktu w którym panel daje najwięcej energii...no i to jest dla mnie zrozumiałe, natomiast nie mogę zrozumieć jak poprzez wypełnienie na tranzystorach jest utrzymane napięcie wejściowe i wyjściowe zarazem... 

Załóżmy że mój punkt to 20v a na wyjściu chcę mieć 10v, wypełnienie wynosi powiedzmy 50%, jeśli napięcie na wejściu wzrośnie to muszę zwiększyć wypełnienie żeby pobrać większą moc do obciążenia w celu obniżenia napięcia wejściowego, ale zwiększać to wypełnienie spowoduję chyba wzrost napięcia na wyjściu tak? Wiem że jeśli Uwe spadnie to i automatycznie Uwy też, ale w drugą stronę jeśli Uwe spadnie poniżej punktu to pasuje zmniejszyć wypełnienie co skutkuje zmniejszeniem Uwy (choć skoro Uwe znów wzrośnie to i Uwy też)...ech zamotałem się znowu chyba 

Gdyby ktoś mógł mi to wytłumaczyć jakoś tak w podstawowej konfiguracji byłbym wdzięczny..

Przepraszam jeśli piszę jakieś totalne bzdety...poprostu nie mogę tego załapać i mnie to gryzie..

Tutaj jest fajny filmik o tych MPPT, no ale to jednak za mało żeby ostatecznie mógł stwierdzić że już rozumiem... 

 

Edytowano Sierpień 3, 2022 przez farmaceuta

[kaworu]

Dnia 3.08.2022 o 15:30, farmaceuta napisał:

natomiast nie mogę zrozumieć jak poprzez wypełnienie na tranzystorach jest utrzymane napięcie wejściowe i wyjściowe zarazem... 

Bo nie jest. Jak masz dostępne 100W z paneli i limity ładowania na 10W, to kontroler nie bardzo interesuje napięcie po stronie paneli. Może sobie pobrać całą dostępną moc jakiej potrzebuje - 10W. Jak masz z paneli 8W, a potrzebujesz 10W to no nie ma bata aby utrzymać potrzebną moc/napięcie/prąd na wyjściu i wtedy MPPT ma znaczenie. Bo ładowarka MPPT będzie ładowała z maksymalną dostępna mocą (starając się utrzymać punkt maksymalnej pracy na panelu) a nie jak "zwykła" wyssać to co się da z panelu efektywnie redukując dostępną moc.

[farmaceuta]

2 godziny temu, kaworu napisał:

Bo nie jest. Jak masz dostępne 100W z paneli i limity ładowania na 10W, to kontroler nie bardzo interesuje napięcie po stronie paneli. Może sobie pobrać całą dostępną moc jakiej potrzebuje - 10W. Jak masz z paneli 8W, a potrzebujesz 10W to no nie ma bata aby utrzymać potrzebną moc/napięcie/prąd na wyjściu i wtedy MPPT ma znaczenie. Bo ładowarka MPPT będzie ładowała z maksymalną dostępna mocą (starając się utrzymać punkt maksymalnej pracy na panelu) a nie jak "zwykła" wyssać to co się da z panelu efektywnie redukując dostępną moc.

No i  to jest dla mnie w miarę zrozumiałe  

Dopytalem autora filmu który podałem wcześniej i sterowanie odbywa się w ten sposób że jeśli napięcia Uwe/Uwy są niższe niż zadane to przetwornica może tylko zwiększać wypełnienie, a jeśli któreś napięcie jest wyższe niż zadane to następuje tylko obniżanie cyklu...(z tym że napięcie wyjściowe nigdy nie jest wieksze niż zadane) 

No i teraz zakładając że pobieram max mocy jaką mogę pobrać z panela to odpowiednio operując wypełnieniem "wstrzelę" się w punkt mppt przy jednoczesnym utrzymaniu zadanego napięcia wyjściowego? 

Wiem że strasznie czaruje, ale zastanawia mnie to, bo zakładając że w miarę zmieniających się warunków pogodowych mój punkt pracy też się chyba przesuwa, czyli napiecie będzie inne niż to na etykiecie solara to i tak będę w tym punkcie? Mowa oczywiście o sytuacji w której zawsze odbieram max tego co solar wyprodukował (jeśli odbieram mniej niż panel wytwarza to zrozumiałe że nie muszę pilnować punktu i napięcie solara może być wyższe niż jego punkt pracy)

 

[kaworu]

2 minuty temu, farmaceuta napisał:

No i teraz zakładając że pobieram max mocy jaką mogę pobrać z panela to odpowiednio operując wypełnieniem "wstrzelę" się w punkt mppt przy jednoczesnym utrzymaniu zadanego napięcia wyjściowego? 

W wypełnienie to jedyny parametr jaki możesz ustawić, więc siłą rzeczy jak dobierzesz właściwe to będzie właściwe

11 minut temu, farmaceuta napisał:

w miarę zmieniających się warunków pogodowych mój punkt pracy też się chyba przesuwa

Popatrz na to z punktu widzenia mocy przez pryzmat prawa ohma. Jak spada Ci dostępna moc, a chcesz utrzymać napięcie - musi spaść pobierany prąd - nie ma innej opcji. Oraz to jednak są ładowarki, więc nie muszą utrzymywać jakiegokolwiek napięcia, jedynie nie przekroczyć zadanego. Zatem jak brakuje mocy z panelu to ładowarka ograniczy prąd ładowania - i co za tym idzie napięcie spadnie - ale dalej będzie ładować akumulator z maksymalną dostępną mocą.

[farmaceuta]

32 minuty temu, kaworu napisał:

Popatrz na to z punktu widzenia mocy przez pryzmat prawa ohma. Jak spada Ci dostępna moc, a chcesz utrzymać napięcie - musi spaść pobierany prąd - nie ma innej opcji. 

I to jest oczywiste

 

33 minuty temu, kaworu napisał:

 Zatem jak brakuje mocy z panelu to ładowarka ograniczy prąd ładowania - i co za tym idzie napięcie spadnie - ale dalej będzie ładować akumulator z maksymalną dostępną mocą.

No a jeśli Aku juz miało napięcie powiedzmy 14v, to skoro na wyjściu napięcie by spadło niżej bo wyszły powiedzmy chmury to jak będzie dalej ładować?

[kaworu]

No, jak masz pełny akumulator to nie będzie ładować.

[farmaceuta]

33 minuty temu, kaworu napisał:

No, jak masz pełny akumulator to nie będzie ładować.

Nie no jak pełny to wiadomo że nie...no ale jak będzie miał 13.5v np. i wtedy moc na panelu spadnie znaczenie to chyba mppt dalej pilnuje napięcia wyjściowego żeby jie zmarnować tych paru watt tylko je w Aku upakować

[kaworu]

Nooo, jak masz 13,5 na aku, i granice na 14V na ładowarce, to jest jeszcze 0,5V miejsca na całkiem duży prąd.
No ale, póki ładowarka może pobić napięcie powyżej napięcia akumulatora - może go ładować, chociażby mocą 10mW.

[farmaceuta]

Czyli żeby podsumować...skoro do dyspozycji mam tylko wypełnienie, to zakładając że na wyjściu mam mieć 12v, pobieram max mocy z panela, a punktem pracy jest 22v, to odpowiednio dobierając to wypełnienie powinienem uzyskać 12vUwy i 22v na panelu tak? (Sory że tak marudzę, ale im dłużej się zastanawiam i czytam tym mniej wiem... I to do kwadratu!)

[kaworu]

Niby tak, ale taka sytuacja raczej nie nastąpi. Źle na to patrzysz tak w ogóle (co usiłuję przetłumaczyć). MPPT interesuje utrzymanie takiej mocy aby napięcie na wejściu w Twoim przykładzie było min 22V, jakby mógł to by regulował tylko prąd wejścia tak aby utrzymać min 22V. Niestety musi jeszcze brać pod uwagę prąd wyjscia i napięcie wyjścia, bo jak przekroczy zadane ograniczenia to coś wybuchnie. Ale co do zasady algorytm MPPT chce dobrać wypełnienie tak aby prąd na panelu był taki aby jego napięcie było w okolicy 22V.

[farmaceuta]

Ok dzięki @kaworu za odpowiedźi... wiem więcej niż wcześniej...