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限制MPPT太阳能控制器最大功率点跟踪效率的因素

发布时间:2016年5月21日
太阳能光伏供电系统的基本工作原理就是在太阳光的照射下,将太阳电池组件产生的电能通过太阳能控制器的控制给蓄电池充电或者在满足负载需求的情况下直接给负载供电,如果日照不足或者在夜间则由蓄电池在太阳能控制器的控制下给直流负载供电,对于含有交流负载的光伏系统而言,还需要增加逆变器将直流电转换成交流电。
MPPT太阳能控制器是一款太阳能离网系统带有最大功率跟踪技术的控制器,该控制器的特点是智能跟踪算法,来获取太阳能电池组件的最大功率点,可以防止蓄电池过度放电而造成损坏。  
光伏系统应用的基本形式可分为两大类:独立发电系统和并网发电系统。应用主要领域主要在太空航空器、通信系统、微波中继站、电视差转台、光伏水泵和无电缺电地区户用供电。随着技术发展和世界经济可持续发展的需要,发达国家已经开始有计划地推广城市光伏并网发电,主要是建设户用屋顶光伏发电系统和MW级集中型大型并网发电系统等,同时在交通工具和城市照明等方面大力推广太阳能光伏系统的应用。
光伏系统由以下三部分组成:太阳电池组件;太阳能充放电控制器、逆变器、测试仪表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其它蓄能和辅助发电设备。
MPPT太阳能控制器利用最大功率点跟踪技术从太阳能阵列中提取最大的功率为蓄电池充电。最大功率点跟踪方式完全自动,不需要用户调整。在阵列最大功率点随环境条件而变化时,Tracer控制器自动跟踪阵列最大功率点,确保从太阳能阵列中获取一天中最大的能量。
多数情况下,最大功率点跟踪技术将“提高”太阳能发电系统的充电电流。例如,一个系统可能有8安培的电流自太阳能阵列流入到MPPT太阳能控制器,有10安培的电流从MPPT太阳能控制器流出到蓄电池。MPPT太阳能控制器不产生电流!输入MPPT太阳能控制器的能量和其输出能量相等。
限制最大功率点跟踪控制器效率的因素。太阳能光伏阵列的Vmp会随着阵列的温度升高而降低。在炎热的天气里,Vmp可能接近甚至低于蓄电池电压。在这种情况下,与传统控制器相比,MPPT太阳能控制器将很少或几乎不能获取能量。然而,只要系统光伏组件的标称电压高于蓄电池组电压,光伏组件的Vmp总会高于蓄电池电压。此外,由于减小了太阳能阵列的电流,使布线有所节省,从而使MPPT太阳能控制器即使在炎热的天气里也有明显优势。
随着绿色能源利用的日益被人们重视,太阳能的光伏利用更是在世界各国方兴未艾,在光伏控制技术上,由于CVT(恒定电压跟踪器)的制造相对简单,许多产品仍然采用这种跟踪方式以代替相对复杂一些的MPPT(最大功率点跟踪),但是这种方式所带来的功率损失相比于控微电子技术的迅速发展及微电子器件的大幅度降价,已经显得很不经济。因此在光伏应用中,增加具有太阳能MPPT功能的控制可以有效的提高能量传输效益,是光伏利用技术上的提升。





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