Caractéristiques et sélection du contrôleur PWM vs MPPT

Dans les systèmes solaires hors réseau, le contrôleur photovoltaïque (PV) est principalement utilisé pour transformer et stocker l'électricité générée par les composants PV en batteries. Il est également utilisé pour protéger les batteries contre la surcharge et la décharge excessive, ce qui peut prolonger la durée de vie de la batterie. Par conséquent, le contrôleur de charge solaire et de décharge est essentiel.

Actuellement, il existe deux voies techniques principales pour les contrôleurs: la modulation de largeur d'impulsion (PWM) et le suivi de point de puissance maximal (MPPT). Chaque méthode a ses avantages et ses inconvénients et peut être sélectionnée en fonction de différents scénarios.

Caractéristiques du contrôleur solaire PWM vs MPPT

Caractéristiques deContrôleur PWM

• Le circuit principal du contrôleur adopte généralement une conception commune de pôle positif, composée d'un ensemble de tubes de commutation de puissance et d'un ensemble de tubes anti-marche arrière PV. Cette structure électrique et le contrôle sont simples. PWM-Pulse Largeur Modulation, généralement dans un état de charge directe, qui génère moins de chaleur. Lors d'un étage à tension constante et à courant constant, il est contrôlé par des ondes de coupe pour limiter la tension et le courant de charge. Cette conception nécessite une petite différence de tension entre la tension du panneau PV et la tension de la batterie.

• PWM utilise un microprocesseur haute performance pour produire pour contrôler le circuit analogique, en utilisant une charge forte, une charge équilibrée et une charge flottante pendant trois étages pour charger la batterie.

Caractéristiques deContrôleur MPPT

• Le circuit principal du contrôleur MPPT adopte généralement une conception de pôle négatif, composée d'un condensateur d'entrée, d'un ensemble de tubes anti-inversion PV, d'un ensemble de circuits BUCK (ou circuits BOOST), et un condensateur de sortie. Il fonctionne toujours dans un état de hachage et fonctionne généralement dans une grande plage de différence de tension entre le PV et la batterie (généralement 2 ~ 8).

  
  

• Comparé aux contrôleurs PWM, le contrôleur MPPT a des fonctionnalités plus puissantes, car ils ajoutent des inducteurs et des diodes de puissance. Le contrôleur solaire MPPT se réfère au contrôleur solaire avec fonction de suivi de point de puissance maximale, qui peut détecter la tension et le courant du panneau solaire en temps réel et suivre en continu la puissance maximale (P = U * I), s'assurer que le système charge toujours la batterie à la puissance maximale. L'efficacité de suivi MPPT est 99% et l'efficacité de production d'énergie de l'ensemble du système est aussi élevée que 97%.

• Le contrôleur MPPT utilise des microprocesseurs hautes performances avec de meilleures capacités de protection et de charge. Ils utilisent une charge forte, une charge équilibrée et une charge flottante pendant trois étages pour charger la batterie.

Comment choisir entre le contrôleur solaire MPPT et PWM

Les contrôleurs PWM et MPPT ont leurs avantages et leurs inconvénients uniques, et le choix du schéma dépend des caractéristiques de conception, des coûts et de l'environnement externe du panneau solaire photovoltaïque. Lors du choix, les facteurs suivants doivent être pris en compte:

Le contrôleur MPPT est plus cher que le contrôleur PWM. Cependant, le contrôleur MPPT a une efficacité de charge plus élevée, en particulier par temps froid. Le contrôleur MPPT prend également en charge plus de panneaux PV à connecter en série avec des fils (différence de haute tension), ce qui est un avantage significatif. Dans ce cas, la section transversale du câble de connexion peut être considérablement réduite, ce qui réduit d'autant le coût global du système.

Comparé au contrôleur MPPT, le contrôleur solaire PWM ne peut pas charger la puissance maximale produite par le réseau PV. Son efficacité globale est généralement comprise entre 65 et 85%. D'autre part, le contrôleur MPPT s'assure que le panneau solaire est toujours dans le meilleur état de fonctionnement. Dans certains cas, comme par temps froid, l'efficacité de charge fournie par MPPT est 30% supérieure à celle du contrôle PWM (haute efficacité de charge).

La méthode PWM est mature, avec un circuit simple et fiable et un coût inférieur. Cependant, son utilisation des composants est plus faible et convient aux petits systèmes. La plage de température de l'unité de charge solaire est comprise entre 45-75 ℃. Le contrôleur MPPT est un meilleur choix pour les grands systèmes, et son efficacité plus élevée signifie des avantages économiques plus importants. De plus, le contrôleur MPPT prend en charge les utilisateurs pour obtenir la puissance maximale de la matrice PV. Lorsqu'une puissance supplémentaire est nécessaire et que le site ne peut pas augmenter la taille de la matrice PV, le contrôleur MPPT a un avantage significatif dans cette situation.