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MPPT란 무엇입니까?

MPPT 또는 최대 전력점 추적은 특정 조건에서 PV 모듈에서 사용 가능한 최대 전력을 추출하는 데 사용되는 충전 컨트롤러에 포함된 알고리즘입니다. PV 모듈이 최대 전력을 생산할 수 있는 전압을 최대 전력점(또는 피크 전력 전압)이라고 합니다. 최대 전력은 일사량, 주변 온도, 태양전지 온도에 따라 달라집니다.

MPPT를 선택하는 이유는 무엇입니까?

에너지 수확량 증가

MPPT 컨트롤러는 배터리 전압보다 높은 어레이 전압을 작동하고 기후 조건에 따라 PWM 컨트롤러에 비해 태양광 어레이의 에너지 수확량을 5~30% 증가시킵니다.

어레이 작동 전압 및 암페어는 어레이의 전력 출력(암페어 x 전압)이 최대화되도록 MPPT 컨트롤러에 의해 하루 종일 조정됩니다.

모듈 제한 감소

MPPT 컨트롤러는 배터리 전압보다 높은 전압에서 어레이를 작동하므로 더 다양한 태양광 모듈 및 어레이 구성과 함께 사용할 수 있습니다. 또한 더 작은 와이어 크기의 시스템도 지원할 수 있습니다.

대형 배열 지원

MPPT 컨트롤러는 충전 컨트롤러의 최대 작동 전력 제한을 초과하는 대형 어레이를 지원할 수 있습니다. 컨트롤러는 높은 태양 에너지가 공급되는 낮 시간(보통 한낮) 동안 어레이 전류 흡입을 제한하여 이를 수행합니다.

최대 전력 지점 추적은 어떻게 작동합니까?

여기가 최적화 또는 최대 전력 지점 추적이 이루어지는 곳입니다. 배터리가 12V로 낮다고 가정합니다. MPPT는 7.4A에서 17.6V를 사용하여 이를 변환하여 이제 배터리가 12V에서 10.8A를 얻습니다. 이제 여전히 거의 130와트가 남아 있으며 모두가 만족합니다.

이상적으로 100% 전력 변환의 경우 11.5V에서 약 11.3A를 얻을 수 있지만, 앰프를 강제로 연결하려면 배터리에 더 높은 전압을 공급해야 합니다. 이는 단순화된 설명입니다. 실제로 MPPT 충전의 출력은 컨트롤러는 배터리에 최대 전류를 공급하도록 조정하기 위해 지속적으로 변경될 수 있습니다.

녹색 선을 보면 오른쪽 상단에 날카로운 피크가 있는 것을 볼 수 있습니다. 이는 최대 전력 지점을 나타냅니다. MPPT 컨트롤러가 하는 일은 정확한 지점을 "찾은" 다음 전압/전류 변환을 수행하여 배터리에 필요한 정확한 지점으로 변경하는 것입니다. 실제 생활에서 그 봉우리는 조명 조건과 날씨의 변화에 따라 계속해서 움직입니다.

매우 추운 조건에서 120-와트 패널은 실제로 130+와트 이상을 소비할 수 있습니다. 왜냐하면 패널 온도가 내려감에 따라 전력 출력이 높아지기 때문입니다. 그러나 해당 전력 지점을 추적할 수 있는 방법이 없는 경우 , 당신은 그것을 잃을 것입니다. 반면에 매우 더운 조건에서는 전력이 떨어집니다. 온도가 올라가면 전력이 손실됩니다. 그렇기 때문에 여름에 이득을 덜 얻을 수 있습니다.

MPPT가 필요한 이유는 무엇입니까?

MPPT는 다음과 같은 조건에서 가장 효과적입니다. 겨울 및/또는 흐리거나 흐릿한 날 - 추가 전력이 가장 필요할 때.

추운 날씨

태양광 패널은 추운 온도에서 더 잘 작동하지만 MPPT가 없으면 그 대부분을 잃게 됩니다. 추운 날씨는 겨울에 가장 많이 발생합니다. 이 시기는 태양 시간이 낮고 배터리를 재충전할 전력이 가장 필요한 시기입니다.

배터리 충전 부족

배터리의 충전 상태가 낮을수록 MPPT가 배터리에 더 많은 전류를 공급합니다. 이는 추가 전력이 가장 필요할 때입니다. 이 두 가지 조건을 동시에 가질 수 있습니다.

긴 와이어 실행

12-볼트 배터리를 충전하고 패널이 100피트 떨어져 있는 경우 매우 큰 전선을 사용하지 않는 한 전압 강하 및 전력 손실이 상당할 수 있습니다. 그것은 매우 비쌀 수 있습니다. 그러나 48V용으로 직렬로 연결된 4개의 12V 패널이 있는 경우 전력 손실은 훨씬 적으며 컨트롤러는 배터리에서 해당 고전압을 12V로 변환합니다. 이는 또한 컨트롤러에 전원을 공급하는 고전압 패널 설정이 있는 경우 훨씬 더 작은 와이어를 사용할 수 있음을 의미합니다.

MPPT 태양광 충전 컨트롤러의 주요 특징

● PV 모듈이 에너지원인 모든 응용 분야에서 MPPT 태양광 충전 컨트롤러는 태양 전지의 전류-전압 특성 변화를 감지하여 수정하는 데 사용되며 iv 곡선으로 표시됩니다.

● MPPT 태양광 충전 컨트롤러는 모든 태양광 발전 시스템이 PV 모듈에서 최대 전력을 추출해야 하는 경우 필요하며, PV 모듈이 최대 전력점에 가까운 전압에서 작동하여 최대 가용 전력을 끌어오도록 합니다.

● MPPT 태양광 충전 컨트롤러를 사용하면 배터리 시스템의 작동 전압보다 높은 전압 출력을 갖는 PV 모듈을 사용할 수 있습니다.

MPPT 태양광 충전 컨트롤러를 사용하면 사용자는 PV 모듈을 24V 또는 48V(충전 컨트롤러 및 PV 모듈에 따라 다름)로 배선하고 12V 또는 24V 배터리 시스템에 전력을 공급할 수 있습니다. 이는 PV 모듈의 전체 출력을 유지하면서 필요한 와이어 크기를 줄이는 것을 의미합니다.

● MPPT 태양광 충전 컨트롤러는 시스템의 복잡성을 줄이고 시스템의 출력은 고효율입니다. 또한 더 많은 에너지원을 사용하는 데에도 적용할 수 있습니다. PV 출력 전력은 DC-DC 변환기를 직접 제어하는 데 사용됩니다.

● MPPT 태양광 충전 컨트롤러는 소형 수력 터빈, 풍력 터빈 등 기타 신재생 에너지원에 적용 가능합니다.

MPPT 알고리즘

MPPT 알고리즘은 최대 전력 전송을 얻기 위해 구현되는 다양한 유형의 체계입니다. 널리 사용되는 방식으로는 증분 컨덕턴스 방법, 시스템 발진 방법, 언덕 오르기 방법, 수정된 언덕 오르기 방법, 정전압 방법 등이 있습니다. 다른 MPPT 방법에는 CCM(연속 전도 모드)에서 작동하는 추적 전력 변환기를 사용하여 상태 공간 접근 방식을 사용하는 방법과 증분 컨덕턴스와 섭동 및 관찰 방법의 조합을 기반으로 하는 다른 방법이 포함됩니다. MPPT를 통해 PV 소스에서 추출된 에너지는 부하에 의해 활용되거나 배터리에 저장된 에너지와 같은 일부 형태로 저장되거나 향후 연료 전지에서 사용할 수소를 생산하기 위해 전기분해에 사용되어야 합니다. 이러한 그리드 연결형 PV 시스템은 그리드가 추적되는 모든 양의 PV 에너지를 흡수할 수 있기 때문에 에너지 저장 요구 사항이 없기 때문에 매우 인기가 있습니다.
널리 사용되고 가장 일반적으로 사용되는 MPPT 체계 중 일부는 아래에 설명되어 있습니다.

정전압 방식

VMPP와 Voc의 비율은 대략 {{0}}.78과 같은 상수입니다. 여기서 어레이 전압은 VMPP로 표시되고 개방 회로 전압은 Voc로 표시됩니다. 감지된 PV 어레이 전압은 기준 전압과 비교되어 오류 신호를 생성하며, 이 신호는 듀티 사이클을 제어합니다. 전력 변환기의 듀티 사이클은 PV 어레이 전압이 0.78 × Voc와 동일하도록 보장합니다. 또한 Voc는 어레이 후면에 장착된 다이오드를 사용하여 결정할 수 있습니다(어레이와 동일한 온도를 가지도록). 정전류가 다이오드에 공급되고 다이오드 양단의 결과 전압은 VMPP 추적에 활용되는 어레이 VOC로 사용됩니다.

언덕등반방법

가장 널리 사용되는 알고리즘은 언덕 오르기 방법입니다. 일정한 간격으로 듀티 사이클 'd'를 교란하고 결과적인 어레이 전류 및 전압 값을 기록하여 전력을 얻는 방식으로 적용됩니다. 전력이 알려지면 P-V 곡선의 기울기나 작동 영역(전류 소스 또는 전압 소스 영역)을 확인하고 d의 변화는 작동 점이 최대에 접근하는 방향으로 적용됩니다. 전원 전압 특성에 대한 파워 포인트.이 체계의 알고리즘은 수학적 표현의 도움으로 아래에 설명되어 있습니다.

전압원 영역에서는 ∂PPV / ∂VPV > 0=d=d + δd (즉, 증분 d)

현재 소스 영역에서 ∂PPV / ∂VPV < 0=d=d - δd(즉, 감소 d)

최대 전력점에서 ∂PPV / ∂VPV=0=d=d 또는 δd=0 (즉, d 유지)

이는 기울기가 양수이고 모듈이 정전류 영역에서 작동하고 있음을 의미합니다. 기울기가 음수인 경우(Pnew < Pold) 듀티 사이클은 감소합니다(d=d - δd). 이 경우 작동 영역은 일정한 전압 영역이기 때문입니다. 이 알고리즘은 마이크로 컨트롤러를 사용하여 구현할 수 있습니다.

증분 컨덕턴스 방법

증분 컨덕턴스 방법에서는 PV 어레이 임피던스를 어레이 단자에 걸쳐 반사되는 변환기의 유효 임피던스와 일치시켜 최대 전력점을 얻습니다. 후자는 듀티 사이클 값의 증가 또는 감소에 따라 조정됩니다. 알고리즘은 다음과 같이 설명될 수 있습니다.

전압 소스 영역의 경우 ∂IPV / ∂VPV > - IPV / VPV=d=d + δd(즉, 증분 듀티 사이클)

현재 소스 지역의 경우 ∂IPV / ∂VPV < - IPV / VPV=d=d - δd(즉, 듀티 사이클 감소)

최대 전력점에서 ∂IPV / ∂VPV=d=d 또는 δd=0

증분 컨덕턴스 Mppt 방법

오프 그리드 PV 시스템은 일반적으로 야간에 부하를 공급하기 위해 배터리를 사용합니다. 완전히 충전된 배터리 팩 전압이 PV 패널의 최대 전력점 전압에 가까울 수 있지만 일출 시 배터리 부분 방전이 발생하는 경우에는 그렇지 않습니다. PV 패널의 최대 전압보다 낮은 특정 전압에서 충전이 이루어지며 이러한 불일치는 MPPT를 사용하여 해결할 수 있습니다. 그리드 연결 PV 시스템의 경우 태양광 모듈에서 전달된 모든 전력은 그리드로 전송됩니다. 따라서 그리드 연결형 태양광 발전 시스템의 MPPT는 항상 최대 전력 지점에서 PV 모듈을 작동하려고 시도합니다.

MPPT 태양광 충전 컨트롤러의 응용

다음의 기본 태양광 패널 설치 시스템은 태양광 충전 컨트롤러와 인버터의 중요한 규칙을 보여줍니다. 인버터(배터리와 태양광 패널의 DC 전력을 AC 전력으로 변환)는 충전 컨트롤러를 통해 AC 기기를 연결하는 데 사용됩니다. 반면, DC 기기는 태양광 충전 컨트롤러에 직접 연결되어 PV 패널과 축전지를 통해 기기에 DC 전력을 공급할 수 있습니다.

태양광 가로등 시스템은 PV 모듈을 사용하여 햇빛을 DC 전기로 변환하는 시스템입니다. 이 장치는 DC 에너지만 사용하며 낮이나 밤에는 눈에 띄지 않도록 배터리 칸에 DC를 저장하는 태양광 충전 컨트롤러를 포함합니다.

솔라 홈 시스템은 PV 모듈에서 생산된 에너지를 이용해 가전제품이나 기타 가전제품에 전력을 공급하는 방식이다. 이 장치에는 배터리 뱅크에 DC를 저장하는 태양광 충전 컨트롤러와 전력망을 사용할 수 없는 모든 환경에서 사용할 수 있는 슈트가 포함되어 있습니다.

하이브리드 시스템은 상시 비상 전력 또는 기타 목적을 제공하기 위한 다양한 에너지원으로 구성됩니다. 이는 일반적으로 태양열 어레이를 디젤 발전기 및 재생 가능 에너지원(풍력 터빈 발전기 및 수력 발전기 등)과 같은 다른 발전 수단과 통합합니다. 여기에는 배터리 뱅크에 DC를 저장하는 태양광 충전 컨트롤러가 포함되어 있습니다.

태양광 물 펌핑 시스템은 태양 에너지를 사용하여 집, 마을, 수처리, 농업, 관개, 가축 및 기타 응용 분야를 위해 자연 및 지표 저수지에서 물을 펌핑하는 시스템입니다.

MPPT 태양광 충전 컨트롤러는 시스템의 출력을 높게 유지하면서 모든 시스템의 복잡성을 최소화합니다. 또한, 더욱 다양한 에너지원과 함께 사용할 수 있습니다.

우리 공장

2014년에 설립된 Zhejiang Hertz Electric Co., Ltd.는 개발, 제조, 판매 및 애프터 서비스를 전문으로 하는 하이테크 기업으로 중급 및 고급 장비 제조업체와 산업 자동화 시스템 통합업체에 서비스를 제공하고 있습니다. 고품질의 생산 장비와 엄격한 테스트 프로세스를 바탕으로 저압 및 고압 인버터, 소프트 스타터, 서보 제어 시스템 등의 제품과 관련 산업의 솔루션을 고객에게 제공할 것입니다.
회사는 모든 고객에게 서비스를 제공하기 위해 "사용자에게 최고의 제품과 서비스를 제공"한다는 개념을 고수합니다. 현재 주로 야금, 화학 산업, 제지, 기계 및 기타 산업에 사용됩니다.

인증

자주하는 질문

Q: MPPT는 무엇을 합니까?

A: MPPT는 셀 출력을 샘플링하고 적절한 저항(부하)을 적용하여 최대 전력을 얻습니다. MPPT 장치는 일반적으로 전력망, 배터리 또는 모터를 비롯한 다양한 부하를 구동하기 위한 전압 또는 전류 변환, 필터링 및 조절을 제공하는 전력 변환기 시스템에 통합됩니다.

Q: MPPT나 인버터가 필요합니까?

A: 표준 인버터는 균일하고 음영이 없는 패널을 사용하는 단순하고 저렴한 시스템에 적합합니다. MPPT 인버터는 다양하고 음영 처리된 패널이 있는 복잡한 고성능 시스템에 이상적입니다.

Q: MPPT와 PWM 중 무엇이 더 좋나요?

A: MPPT 컨트롤러는 더 높은 효율성, 더 빠른 충전 시간 및 증가된 에너지 수확량을 제공하므로 더 큰 태양광 시스템에 적합합니다. PWM 컨트롤러는 소규모 시스템을 위한 비용 효율적이고 안정적인 솔루션을 제공합니다.

Q: MPPT 컨트롤러의 장점은 무엇입니까?

A: MPPT 컨트롤러를 사용하면 패널 어레이가 배터리 뱅크보다 높은 전압을 가질 수 있습니다. 이는 일사량이 적은 지역이나 일조 시간이 적은 겨울철에 적합합니다. PWM에 비해 충전 효율이 최대 30% 향상됩니다.

Q: 인버터에는 MPPT가 내장되어 있습니까?

A: 내장형 MPPT 태양광 충전 컨트롤러: 인버터에 통합된 MPPT 60a 태양광 충전 컨트롤러를 사용하여 태양 에너지의 잠재력을 최대한 활용하세요. 이 첨단 기술은 태양 에너지 입력을 최적화하여 재생 에너지의 최대 활용을 보장합니다.

Q: 각 태양광 패널마다 MPPT가 필요합니까?

A: 일반적인 지침에 따르면 MPPT 충전 컨트롤러는 두 개 이상의 태양광 패널을 직렬로 사용하는 모든 고전력 시스템에서 또는 패널 작동 전압(vmp)이 배터리 전압보다 8V 이상일 때마다 사용해야 합니다.

Q: 모든 인버터에 MPPT가 있습니까?

답변: MPPT(최대 전력 지점 추적)는 모든 그리드 연결 태양광 인버터에 내장된 기능입니다. 가장 간단한 용어로, 이 펑키한 소리 기능은 조건에 관계없이 태양광 패널이 항상 최대 효율로 작동하도록 보장합니다.

Q: MPPT는 추가 비용을 지불할 가치가 있나요?

A: 더 많은 전력 생산은 특히 그리드 연결 시스템의 경우 투자 비용을 더 빨리 회수할 수 있다는 것을 의미합니다. MPPT 충전 컨트롤러는 배터리 충전 전압에 비해 훨씬 높은 전압으로 태양전지 어레이를 처리할 수도 있습니다.

Q: 태양광 패널을 직렬 또는 병렬로 연결해야 합니까?

A: 병렬 태양전지판은 순차적 태양전지판보다 더 많은 에너지를 생산할 수 있습니다. 또한 햇빛으로부터 더 많은 전력을 생산할 수 있기 때문에 더 효과적입니다. 시스템을 병렬로 구성하려면 두 패널의 양극 단자와 각 패널의 음극 단자를 모두 연결해야 합니다.

Q: MPPT의 수명은 어떻게 되나요?

A: MPPT 수명은 단결정의 경우 42.5년, 다결정의 경우 46년, 박막 PV 기술의 경우 47.5년으로 계산됩니다.

Q: MPPT는 과충전을 방지합니까?

A: 충전 컨트롤러에는 MPPT(최대 전력점 추적)와 PWM(펄스 폭 변조)이라는 두 가지 주요 유형이 있습니다. 둘 다 과충전과 과소충전을 방지하지만 과충전을 방지하기 위해 고려해야 하는 크기 관련 기술이 다릅니다.

Q: 인버터 없이 MPPT를 사용할 수 있나요?

A: 대부분의 경우 pt-100와 같은 MPPT 스타일 충전 컨트롤러가 더 나은 선택입니다. PV 에너지를 훨씬 더 효율적으로 포착하고 태양광 패널과 배터리를 보다 유연하게 구성할 수 있습니다. 거의 모든 PV + 스토리지 애플리케이션에는 인버터/충전기와 충전 컨트롤러가 모두 필요합니다.

Q: MPPT 충전 컨트롤러는 몇 볼트를 처리할 수 있습니까?

A: MPPT 컨트롤러의 최대 입력 전압은 적게는 30V, 많게는 1000V일 수 있습니다.

Q: 배터리 없이 MPPT를 사용하면 어떻게 되나요?

답변: 그러나 사실은 대부분의 부하가 태양광 패널의 최대 출력 전력 범위에서 작동할 수 없다는 것입니다. 배터리 없이 사용하면 기본적으로 MPPT의 효율성 향상이 무효화됩니다. 왜냐하면 배터리에서 약간의 추가 전력만으로 작동을 유지할 수 있을 때 저조도에서 전원이 꺼지기 때문입니다.

Q: MPPT는 고전압에서 더 잘 작동합니까?

A: Yes. An MPPT controller is a high efficiency (typically >98%) DC-DC 변환기. 이는 배터리 전압보다 높은 전압에서 패널로부터 전력을 받아 배터리를 충전하는 데 필요한 더 낮은 전압으로 변환합니다.

Q: 태양광 패널에 MPPT가 사용되는 이유는 무엇입니까?

A: 따라서 MPPT는 태양광 패널과 배터리 뱅크 또는 유틸리티 그리드 간의 관계를 최적화하는 데 중요합니다. 이상적인 작동 전압 범위에서 어레이 작동을 유지하여 다양한 조건에서 에너지 추출을 극대화합니다.

Q: 태양광 패널을 MPPT에 어떻게 맞추나요?

A: 먼저 태양광 패널의 데이터시트를 보고 최대 개방 회로 전압이 얼마인지 확인하세요. 그런 다음 배열에 직렬로 연결된 패널 수를 곱합니다. 곱셈 결과는 MPPT 데이터시트에 나열된 최대 PV 개방 회로 전압보다 높아서는 안 됩니다.

Q: MPPT의 유형은 무엇입니까?

A: MPPT에는 교란 및 관찰(언덕 오르기 방법), 증분 컨덕턴스, 부분 단락 전류, 부분 개방 회로 전압, 퍼지 제어, 신경망 제어 등과 같은 다양한 기술이 있습니다.

Q: 기존 MPPT 기술에는 어떤 것이 있나요?

A: 일반적으로 MPPT 기술은 2단계 작업으로 적용됩니다. 첫 번째 단계는 MPPT를 추적하고 그리드 전압을 준수하는 특정 수준으로 PV 전압을 높이는 반면, 두 번째 단계는 PV 시스템을 그리드에 연결하는 반전 단계를 나타냅니다.

Q: 내 MPPT를 어떻게 확인하나요?

A: 3 MPPT 테스터를 연결하고 테스트를 실행합니다. 그런 다음 MPPT 테스터를 켜고 테스트를 시작해야 합니다. MPPT 테스터는 다양한 지점에서 MPPT 회로의 전압, 전류, 전력 및 효율성을 측정하고 표시합니다.

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