การติดตามจุดพลังงานสูงสุดในระบบ PV คืออะไร?

การติดตามจุดพลังงานสูงสุด (mppt) ในระบบสุริยะถือเป็นเทคโนโลยีหนึ่ง ช่วยให้ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ทำงานด้วยกำลังไฟฟ้าที่ดีที่สุด กระบวนการนี้ทำให้แน่ใจว่าแผงโซลาร์เซลล์ให้พลังงานมากที่สุด มันทำงานได้แม้ในขณะที่แสงแดดและอุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ประมาณ 62% ของระบบสุริยะใช้การติดตามจุดพลังงานสูงสุด ในสถานที่พัฒนาแล้ว มากกว่า 87% ใช้มัน ระบบที่ไม่มีการติดตามจุดพลังงานสูงสุดอาจสูญเสียพลังงานได้มากถึง 25% วิธีการ mppt ขั้นสูงสามารถเข้าถึงประสิทธิภาพได้เกือบ 99% ข้อเท็จจริงเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าการติดตามจุดกำลังสูงสุด (mppt) มีความสำคัญเพียงใดในระบบสุริยะ การตรวจสอบนี้จะพิจารณาว่าการติดตามจุดพลังงานสูงสุดคืออะไร นอกจากนี้ยังอธิบายวิธีการทำงาน เหตุใดจึงมีความสำคัญ และประโยชน์ของระบบพลังงานแสงอาทิตย์

ประเด็นสำคัญ

• เทคโนโลยี MPPT ช่วยให้แผงโซลาร์เซลล์ผลิตพลังงานได้มากที่สุด มันจะค้นหาจุดพลังงานที่ดีที่สุดเสมอ ใช้งานได้แม้แสงแดดหรืออุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลง

• การใช้ MPPT สามารถเพิ่มพลังงานแสงอาทิตย์ได้ 20% ถึง 45% ในฤดูหนาว นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มพลังงานได้ 10% ถึง 15% ในฤดูร้อน สิ่งนี้ทำให้ ระบบสุริยะ ทำงานได้ดีขึ้นและเชื่อถือได้มากขึ้น

• ตัวควบคุม MPPT เปลี่ยนแรงดันและกระแสอย่างรวดเร็วและทำได้ด้วยตัวเอง พวกเขาทำให้แผงโซลาร์เซลล์ทำงานได้ดีที่สุด คุณไม่จำเป็นต้องช่วยพวกเขาด้วยมือ

• วิธีการ MPPT ขั้นสูง เช่น วิธีที่ใช้ AI ติดตามพลังงานได้ดีขึ้น ทำงานได้ดีในที่ร่มหรือสภาพอากาศเปลี่ยนแปลง สิ่งนี้ช่วยได้ ระบบสุริยะ มีอายุการใช้งานยาวนานและประหยัดเงินมากขึ้น

• การเลือกตัวควบคุม MPPT ที่เหมาะสมและการตั้งค่าให้ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญ ช่วยให้ระบบสุริยะทำงานได้ดี นอกจากนี้ยังช่วยรับมือกับสภาวะต่างๆ และให้กำลังที่สม่ำเสมอ

MPPT ในระบบสุริยะ

การติดตามจุดพลังงานสูงสุดคืออะไร?

การติดตามจุดพลังงานสูงสุด (mppt) เป็นเทคโนโลยีอัจฉริยะ ช่วยให้ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ได้รับพลังงานจากแสงแดดมากที่สุด แผงโซลาร์เซลล์แต่ละแผงมีจุดพิเศษสำหรับรับพลังงานสูงสุด จุดนี้เรียกว่าจุดพลังสูงสุด เครื่องติดตามพบจุดนี้โดยการตรวจสอบกระแสและแรงดันไฟฟ้า โดยจะเปลี่ยนระบบให้อยู่ในการตั้งค่าที่ดีที่สุด

แนวคิดหลักเบื้องหลังการติดตามจุดกำลังสูงสุดคือ:

1. ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์มีจุดพิเศษเพื่อให้ได้พลังงานสูงสุด นี่คือจุดที่แรงดันไฟฟ้าเวลาปัจจุบันสูงที่สุด นี่เรียกว่าจุดพลังงานสูงสุด

2. จุดพลังงานสูงสุดเคลื่อนที่ตามแสงแดดและอุณหภูมิ ระบบจะต้องคอยเปลี่ยนแปลงให้เป็นไปตามนั้น

3. ที่จุดกำลังสูงสุด กระแสและแรงดันจะเปลี่ยนไปในลักษณะใดลักษณะหนึ่ง จุดนี้เรียกว่า 'เข่า' ของเส้นโค้งแรงดันไฟฟ้าปัจจุบัน

4. ตัวควบคุม MPPT ใช้ตัวแปลง DC-DC เพื่อเปลี่ยนโหลด พวกเขาทำสิ่งนี้โดยการเปลี่ยนรอบการทำงาน ซึ่งจะช่วยให้ระบบอยู่ที่จุดจ่ายไฟสูงสุด

5. อัลกอริธึมทั่วไป เช่น Perturb และ Observe หรือ Increational Conductance ช่วยเหลือผู้ควบคุม ช่วยให้มันค้นหาและอยู่ในจุดที่ดีที่สุด

6. คอนโทรลเลอร์จะตรวจสอบแรงดันและกระแสหลายครั้งในแต่ละวินาที ใช้ข้อมูลนี้เพื่อทำการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วและทำให้ระบบทำงานได้ดี

หมายเหตุ: พลังงานจากระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จะขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้า MPPT ติดตามจุดนี้แบบเรียลไทม์ มันทำงานได้แม้ในขณะที่แสงแดดและอุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ซึ่งสามารถให้พลังงานได้มากกว่าวิธีการแบบเก่าถึง 20-30%

Aspect	MPPT (เช่น Perturb และ Observe, Increational Conductance)	ระเบียบ PWM แบบดั้งเดิม
วิธีการควบคุม	เปลี่ยนแรงดันและกระแสเพื่อติดตามจุดกำลังที่ดีที่สุดโดยใช้อัลกอริธึมและตัวแปลง DC-DC	ใช้แรงดันไฟฟ้าและรอบการทำงานที่ตั้งไว้เพื่อควบคุมกำลังโดยไม่ต้องติดตามจุดที่ดีที่สุดเสมอไป
ประสิทธิภาพ	สูง (ปกติ 93-97%) เปลี่ยนแปลงตามสภาพอากาศเพื่อให้ได้พลังงานที่ดีที่สุด	ประสิทธิภาพลดลงเนื่องจากไม่ได้ทำงานในจุดที่ดีที่สุดเสมอไป
ความสามารถในการปรับตัว	ปรับเอาต์พุตเสมอโดยใช้แรงดันและกระแสแบบเรียลไทม์ และการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ แสงแดด และแบตเตอรี่	ปรับตัวไม่ค่อยได้ ไม่ค่อยเปลี่ยนแปลงตามสภาพอากาศ
เพิ่มพลัง	สามารถให้พลังงานเพิ่มขึ้น 20-45% ในฤดูหนาว และมากขึ้น 10-15% ในฤดูร้อน	ไม่มีการเพิ่มพลังงานจำนวนมาก อาจสูญเสียพลังงานเมื่อเงื่อนไขเปลี่ยนแปลง
ความซับซ้อน	ต้องการไมโครโปรเซสเซอร์และตัวแปลง DC-DC ดังนั้นจึงซับซ้อนกว่า	สร้างง่ายกว่าและถูกกว่าแต่ไม่ดีเท่า
การแกว่งรอบ MPP	เด้งน้อยลงด้วยอัลกอริธึมอันชาญฉลาด เช่น Increamental Conductance	อาจจะเด้งจากจุดที่ดีที่สุดมากขึ้นเพราะใช้ค่าที่ตั้งไว้

ตารางนี้แสดงให้เห็นว่าการติดตามจุดพลังงานสูงสุดดีกว่าวิธีการเก่าอย่างไร MPPT ให้ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นและช่วยให้แผงโซลาร์เซลล์ทำงานได้ดีขึ้น

เหตุใด MPPT จึงมีความสำคัญ

การติดตามจุดกำลังไฟฟ้าสูงสุดเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ แผงโซลาร์เซลล์ไม่ได้ทำงานได้ดีที่สุดในชีวิตจริงเสมอไป สภาพอากาศ ร่มเงา และอุณหภูมิสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างรวดเร็ว MPPT ช่วยให้ระบบปรับและรักษาระดับพลังงานที่ส่งออกให้อยู่ในระดับสูง

• MPPT ทำให้แน่ใจว่าแผงโซลาร์เซลล์ทำงานในจุดที่ดีที่สุดเสมอ แม้ว่าแสงแดดหรืออุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลงก็ตาม

• นี่เป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากเงื่อนไขที่แท้จริงไม่เคยสมบูรณ์แบบ แผงโซลาร์เซลล์แทบไม่เคยได้รับกำลังไฟพิกัดเลยหากไม่มีตัวติดตาม

• MPPT ช่วยให้ได้รับพลังงานมากขึ้นในวันที่อากาศหนาว วันที่มีเมฆมาก หรือเมื่อแบตเตอรี่เหลือน้อย

• เทคโนโลยีลดการสูญเสียพลังงานในสายไฟยาว โดยให้ระบบใช้แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นแล้วจึงนำไปจัดเก็บหรือนำไปใช้งาน

• ตัวควบคุม MPPT สามารถจ่ายไฟได้มากขึ้น 20-45% ในฤดูหนาว และเพิ่มขึ้น 10-15% ในฤดูร้อน ซึ่งหมายความว่าจะมีพลังงานมากขึ้นสำหรับบ้าน ธุรกิจ หรือโครงข่ายไฟฟ้า

การศึกษาระบบสุริยะแสดงให้เห็นว่าระบบที่มีการติดตามจุดพลังงานสูงสุดจะผลิตพลังงานมากขึ้นและทำงานได้ดีขึ้น ตัวอย่างเช่น ในบ้านที่มีร่มเงา พลังงานต่อปีเพิ่มขึ้นมากกว่า 5% ด้วย MPPT ทั่วโลก ซึ่งหมายถึงการประหยัดมากขึ้นและการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ดีขึ้น

MPPT ยังมีข้อดีอื่นๆ อีกด้วย:

• ทำให้แหล่งจ่ายไฟมีเสถียรภาพและเชื่อถือได้มากขึ้น

• เทคโนโลยีนี้ช่วยประหยัดเงินโดยการใช้แสงแดดมากขึ้น

• MPPT ช่วยให้ชิ้นส่วนของระบบมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นโดยรักษาให้อยู่ในสภาพดี

• วิธีการ MPPT ที่ใช้ AI ใหม่อาจติดตามได้ดียิ่งขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสภาพอากาศเปลี่ยนแปลง

เคล็ดลับ: ลองนึกถึงตัวติดตามพาวเวอร์พอยต์เหมือนกับระบบเกียร์อัตโนมัติของรถยนต์ อุปกรณ์จะค้นหาอุปกรณ์ที่ดีที่สุดสำหรับท้องถนนเสมอ ระบบเก่าติดอยู่ในเกียร์เดียว การเปลี่ยนแปลงอันชาญฉลาดนี้ให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นและพลังงานจากแสงแดดมากขึ้น

การวิจัยใหม่แสดงให้เห็นว่าการติดตามจุดพลังงานสูงสุด (mppt) ในระบบสุริยะไม่ได้เป็นเพียงคุณลักษณะเท่านั้น จำเป็นสำหรับระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์สมัยใหม่ ช่วยประหยัดพลังงาน ให้ประสิทธิภาพที่สูงขึ้น และให้ผลตอบแทนที่ดีกว่าสำหรับทุกคนที่ใช้แผงโซลาร์เซลล์

MPPT ทำงานอย่างไร

แหล่งที่มาของภาพ: ไม่สแปลช

หลักการติดตามจุดพลังงานสูงสุด

การติดตามจุดพลังงานสูงสุดใช้เทคโนโลยีอัจฉริยะเพื่อช่วยให้ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ได้รับพลังงานมากที่สุด ตัวควบคุม MPPT เปรียบเสมือนสมองของระบบ พวกเขาเฝ้าดูแผงโซลาร์เซลล์ตลอดเวลา ตัวควบคุมจะเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าให้ตรงกับจุดกำลังสูงสุด จุดนี้เคลื่อนที่เมื่อแสงแดดหรืออุณหภูมิเปลี่ยนแปลงในระหว่างวัน คอนโทรลเลอร์ใช้ตัวแปลง DC-DC เพื่อเปลี่ยนแรงดันและกระแส สิ่งนี้ทำให้แผงโซลาร์เซลล์ทำงานได้ดีที่สุด กระบวนการนี้เกิดขึ้นเองและไม่ต้องการคนมาช่วย MPPT ทำให้แน่ใจว่าระบบเซลล์แสงอาทิตย์ได้รับพลังงานมากที่สุด แม้ว่าสภาพอากาศจะไม่สมบูรณ์แบบก็ตาม

• ตัวควบคุม MPPT เป็นไปตามกราฟแรงดันไฟฟ้าปัจจุบันของแผงโซลาร์เซลล์

• พวกเขาเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าให้อยู่ที่จุดพลังงานสูงสุด

• ระบบจะทำการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อย่างรวดเร็วและทำได้ด้วยตัวเอง

• ซึ่งช่วยให้พลังงานที่ปล่อยออกมาสูง แม้ว่าแสงแดดหรืออุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลงก็ตาม

เส้นโค้ง IV และ PV

กราฟแรงดันไฟฟ้าปัจจุบัน (IV) และแรงดันไฟฟ้า (PV) ช่วยให้เราเข้าใจว่าการติดตามจุดกำลังสูงสุดทำงานอย่างไร เส้นโค้ง IV แสดงให้เห็นว่ากระแสไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรเมื่อแรงดันไฟฟ้าในแผงโซลาร์เซลล์เปลี่ยนแปลงไป จุดกำลังสูงสุดอยู่ที่ 'เข่า' ของเส้นโค้งนี้ นี่คือจุดที่แรงดันไฟฟ้าคูณกระแสสูงสุด กราฟ PV แสดงกำลังเทียบกับแรงดันไฟฟ้า และมีจุดสูงสุดที่ชัดเจนที่จุดกำลังสูงสุด MPPT ใช้เส้นโค้งเหล่านี้เพื่อค้นหาและรักษาจุดที่ดีที่สุดสำหรับการทำงาน ด้วยการเปลี่ยนโหลด ตัวติดตามจะทำให้ระบบอยู่ในจุดที่มีพลังงานมากที่สุด ช่างเทคนิคใช้เครื่องติดตามเส้นโค้งแบบ IV เพื่อตรวจสอบว่าระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แข็งแรงและทำงานใกล้จุดกำลังสูงสุดหรือไม่

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

สิ่งต่างๆ เช่น แสงแดดและอุณหภูมิสามารถเปลี่ยนจุดพลังงานสูงสุดในระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ได้ เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น จุดกำลังและประสิทธิภาพสูงสุดจะลดลง ทุกๆ องศาเซลเซียส ประสิทธิภาพจะลดลงประมาณ 0.5% แสงแดดหรือการฉายรังสีที่มากขึ้นจะให้พลังงานมากขึ้นและเคลื่อนย้ายจุดพลังงานสูงสุด ตัวควบคุม MPPT ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้โดยการเปลี่ยนแปลงแรงดันและกระแสอย่างรวดเร็ว วิธีการ MPPT ขั้นสูงบางวิธีใช้ปัญญาประดิษฐ์เพื่อติดตามจุดกำลังสูงสุด ทำงานได้แม้ในขณะที่เมฆหรือเงาปกคลุมแผงโซลาร์เซลล์บางส่วน การดำเนินการอย่างรวดเร็วนี้ช่วยรักษาการผลิตพลังงานให้อยู่ในระดับสูงในทุกสภาพอากาศ

หมายเหตุ: ตัวควบคุม MPPT เป็นตัวแปลง DC-DC อัจฉริยะ พวกเขาใช้ไมโครโปรเซสเซอร์เพื่อเปลี่ยนแปลงตามสภาพอากาศและรับพลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์ให้เกิดประโยชน์สูงสุด

ประสิทธิภาพและคุณประโยชน์ของ MPPT

การเก็บเกี่ยวพลังงานและประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น

การติดตามจุดพลังงานสูงสุดช่วยให้แผงโซลาร์เซลล์ผลิตพลังงานได้มากขึ้น มันทำให้แต่ละแผงทำงานในจุดที่ดีที่สุด การศึกษาแสดงให้เห็นว่า MPPT สามารถให้พลังงานได้มากขึ้น 2% ถึง 8% ประสิทธิภาพการติดตามอาจสูงถึง 99.86% ในชีวิตจริง MPPT ให้พลังงานเพิ่มขึ้น 20% ถึง 45% ในฤดูหนาว มันให้มากขึ้น 10% ถึง 15% ในฤดูร้อน ตัวเลขเหล่านี้เปลี่ยนแปลงไปตามสภาพอากาศและอุณหภูมิ ตัวควบคุม MPPT ส่วนใหญ่ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพระหว่าง 93% ถึง 97% MPPT ช่วยเหลือบ้านและธุรกิจโดยการเปลี่ยนการตั้งค่าของแต่ละแผงเมื่อจำเป็น ซึ่งหมายความว่ามีพลังงานมากขึ้น การทำงานของระบบดีขึ้น และไฟฟ้าคงที่

ตัวควบคุม MPPT ใช้อัลกอริธึมอัจฉริยะเพื่อให้ได้พลังงานสูงสุด ทำงานได้ดีเมื่อมีร่มเงาหรืออุณหภูมิเปลี่ยนแปลงมาก ระบบจะปรับเปลี่ยนอยู่เรื่อยๆ ทำให้ใช้งานได้นานขึ้นและได้พลังงานมากขึ้น

โซลูชั่นแรงดันไฟฟ้าไม่ตรงกัน

แรงดันไฟฟ้าไม่ตรงกันเกิดขึ้นเมื่อแผงบางแผงได้รับแสงแดดน้อยหรือสกปรก นอกจากนี้ยังสามารถเกิดขึ้นได้หากแผงไม่เหมือนกันทั้งหมด ปัญหานี้สามารถลดพลังงานและพลังงานขยะได้ MPPT แก้ไขปัญหานี้โดยการตรวจสอบแรงดันและกระแสสำหรับแต่ละแผง คอนโทรลเลอร์จะเปลี่ยนการตั้งค่าทันที แม้ว่าบางแผงจะอ่อนแอก็ตาม วิธีนี้จะป้องกันไม่ให้แผงที่ไม่ดีหนึ่งแผงทำร้ายทั้งระบบ MPPT ยังช่วยเมื่อมีจุดสูงสุดหลายจุดในเส้นโค้งกำลัง-แรงดันไฟฟ้า สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้เมื่อแผงไม่ตรงกัน ระบบยังคงมีประสิทธิภาพและทำงานได้ดี

• บางสิ่งที่ทำให้แรงดันไฟฟ้าไม่ตรงกัน:

• ร่มเงาจากต้นไม้หรืออาคาร

• ฝุ่นหรือสิ่งสกปรกบนแผง

• ความแตกต่างเล็กน้อยจากวิธีการทำพาเนล

ความยืดหยุ่นของระบบ

MPPT ทำให้ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ง่ายต่อการออกแบบและใช้งาน คุณสามารถมี MPPT ได้มากกว่าหนึ่งรายการ ดังนั้นกลุ่มแผงต่างๆ จึงทำงานเพียงลำพังได้ ซึ่งจะช่วยได้หากแผงหันหน้าไปทางต่างกันหรือมีขนาดต่างกัน ช่วยให้ผู้คนใช้เลย์เอาต์พิเศษบนหลังคาที่ยุ่งยากได้ นอกจากนี้ยังง่ายต่อการเพิ่มแผงเพิ่มเติมในภายหลัง อินเวอร์เตอร์ MPPT คู่ช่วยให้คุณสามารถผสมประเภทแผงหรือทิศทางได้โดยไม่สูญเสียพลังงาน ช่วยให้คุณดูระบบและแก้ไขปัญหาได้อย่างรวดเร็ว สิ่งเหล่านี้ทำให้ MPPT เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับบ้านและธุรกิจที่ต้องการความยืดหยุ่นและแข็งแกร่ง พลังงานแสงอาทิตย์.

การเลือกตัวควบคุม MPPT

คุณสมบัติที่สำคัญ

ตัวควบคุมการชาร์จ mppt ที่ดีมีคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์มากมาย ควรใช้งานได้กับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่จำนวนมากและรับอินพุตสูงจากแผงโซลาร์เซลล์ คอนโทรลเลอร์หลายตัวมีหน้าจอดิจิทัลเพื่อแสดงเอาต์พุตแบบเรียลไทม์และสถานะของระบบ โมเดลขั้นสูงบางรุ่นให้คุณตรวจสอบข้อมูลจากระยะไกลและเก็บบันทึกได้ ตัวควบคุมการชาร์จ mppt บางตัวใช้อัลกอริธึมอัจฉริยะเพื่อติดตามจุดกำลังสูงสุดโดยมีข้อผิดพลาดน้อยมาก ซึ่งมักจะน้อยกว่า 5% คุณสมบัติด้านความปลอดภัย เช่น กระแสไฟเกิน แรงดันไฟฟ้าเกิน และการป้องกันอุณหภูมิ ช่วยให้ตัวควบคุมและแบตเตอรี่ปลอดภัย คอนโทรลเลอร์ที่ยืดหยุ่นสามารถทำงานได้ แบตเตอรี่ประเภทต่างๆ และรองรับการตั้งค่าต่างๆ มากมาย

ขั้นตอนการคัดเลือก

การเลือกตัวควบคุมการชาร์จที่เหมาะสมสำหรับระบบสุริยะมีขั้นตอนดังนี้:

1. ค้นหาแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่สำหรับระบบของคุณ

2. ดูอัตราวัตต์-พีค (Wp) ของแผงโซลาร์เซลล์หรืออาเรย์ของคุณ

3. หากระแสไฟชาร์จโดยหารวัตต์ทั้งหมดด้วยแรงดันแบตเตอรี่ (กระแสไฟชาร์จ = Wp / แรงดันไฟแบตเตอรี่)

4. คูณกระแสไฟชาร์จด้วยปัจจัยด้านความปลอดภัย เช่น 1.2 เพื่อให้ได้พิกัดกระแสไฟของตัวควบคุมที่ต้องการ

5. เลือกตัวควบคุมการชาร์จ mppt ที่สามารถรองรับกระแสนี้ได้

6. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแรงดันไฟฟ้าของระบบอยู่ในช่วงอินพุตของคอนโทรลเลอร์

7. หากแผงอยู่ในอนุกรม ให้คูณแรงดันไฟฟ้าของแผงด้วยจำนวนแผงเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าของระบบ

8. หากแผงขนานกัน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแรงดันไฟฟ้าแผงตรงกับแรงดันไฟฟ้าของระบบ

9. ตรวจสอบว่าแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด (Voc) ของอาเรย์ไม่เกินพิกัดสูงสุดของคอนโทรลเลอร์

ตัวอย่าง: หากคุณมีแผงโซลาร์เซลล์ 300 Wp และแบตเตอรี่ 12V กระแสไฟชาร์จจะอยู่ที่ 25A (300/12) หากคำนึงถึงปัจจัยด้านความปลอดภัย ให้เลือกคอนโทรลเลอร์ที่มีพิกัดกระแสไฟอย่างน้อย 30A

เคล็ดลับการกำหนดค่า

การตั้งค่าตัวควบคุมการชาร์จ mppt วิธีที่ถูกต้องช่วยให้ทำงานได้ดีที่สุด เลือกตัวควบคุมที่มีข้อผิดพลาดเล็กน้อยเพื่อการติดตามที่ดีขึ้น จับคู่พิกัดแรงดันและกระแสของคอนโทรลเลอร์กับแผงโซลาร์เซลล์เสมอ ใช้ตัวควบคุมที่สามารถรองรับการตั้งค่าแบตเตอรี่ที่แตกต่างกันสำหรับตัวเลือกเพิ่มเติม เฝ้าดูเอาต์พุตของระบบบ่อยๆ และรักษาแผงโซลาร์เซลล์ให้สะอาดเพื่อให้ใช้พลังงานมากที่สุด ปรับตัวควบคุมให้เหมาะสมกับการเปลี่ยนแปลงของแสงแดดและอุณหภูมิ ตัวควบคุมขั้นสูงใช้อัลกอริธึมพิเศษเพื่อรับพลังงานมากขึ้น แม้ว่าจะมีร่มเงาหรือสภาพอากาศเปลี่ยนแปลงก็ตาม ขั้นตอนเหล่านี้ช่วยให้ตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์คงที่และทำงานได้ดี

วิธีการเพิ่มประสิทธิภาพ MPPT

วิธีการแบบคลาสสิก

กลยุทธ์ MPPT แบบคลาสสิกเป็นพื้นฐานสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพพลังงานแสงอาทิตย์ สิ่งที่ใช้มากที่สุดคือ Perturb และ Observe (P&O), Increamental Conductance (INC) และ Hill Climbing (HC) วิธีการเหล่านี้ใช้กฎง่ายๆ ในการเปลี่ยนแรงดันและกระแส ซึ่งจะช่วยให้ระบบค้นหาจุดพลังงานสูงสุด P&O ได้รับความนิยมมากที่สุดในระบบเชิงพาณิชย์ เมื่อตั้งค่าอย่างดีจะมีประสิทธิภาพมากกว่า 97% วิธีการเหล่านี้จะได้ผลดีที่สุดเมื่อมีแสงแดดคงที่ อาจทำงานได้ไม่ดีหากแสงแดดเปลี่ยนแปลงเร็วหรือมีร่มเงา

• วิธีการคลาสสิกทั่วไป:

• รบกวนและสังเกต (P&O)

• ความนำไฟฟ้าส่วนเพิ่ม (INC)

• ปีนเขา (HC)

วิธีการแบบคลาสสิกนั้นง่ายและเชื่อถือได้ แต่สามารถเด้งกลับจุดที่ดีที่สุดได้ พวกเขาอาจพลาดจุดที่ดีที่สุดเมื่อแสงแดดเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว

แนวทางสมัยใหม่

กลยุทธ์ MPPT สมัยใหม่ใช้เทคนิคอันชาญฉลาดเพื่อติดตามได้ดีขึ้นและเร็วขึ้น มีการใช้ปัญญาประดิษฐ์ (AI) และอัลกอริธึมการวัดผล ตัวอย่างบางส่วน ได้แก่ โครงข่ายประสาทเทียม (ANN), Fuzzy Logic Controllers (FLC) และ Hybrid Particle Swarm Optimization (PSO) วิธีการเหล่านี้จะตอบสนองอย่างรวดเร็วต่อการเปลี่ยนแปลงของแสงแดดและอุณหภูมิ ตัวอย่างเช่น Hybrid PSO ที่มี Quasi-Newton สามารถเข้าถึงประสิทธิภาพ 98.6% และตอบสนองใน 0.2 วินาที วิธีการที่ใช้ AI นั้นแม่นยำและมั่นคงยิ่งขึ้น แม้ว่าสภาพอากาศจะเปลี่ยนแปลงไปมากก็ตาม แต่พวกเขาต้องการพลังคอมพิวเตอร์มากขึ้น

มุมมอง	AI สมัยใหม่และวิธีการ Metaheuristic	วิธีการแบบคลาสสิก
ประสิทธิภาพ	มากถึง 98.6%	มากถึง 97%
เวลาตอบสนอง	เร็วขึ้น (0.2 วินาที)	ช้าลง (1 วินาที)
ความแม่นยำ	สูงแม้อยู่ในที่ร่ม	ต่ำกว่าในการแรเงา
ความซับซ้อน	สูง	ต่ำ

กลยุทธ์สมัยใหม่ทำงานได้ดีกว่ากลยุทธ์คลาสสิกในสถานการณ์ที่ยากลำบาก แต่การตั้งค่าและใช้งานนั้นยากกว่า

โซลูชั่นการแรเงาบางส่วน

การแรเงาบางส่วนทำให้เกิดจุดสูงสุดหลายจุดในเส้นโค้งกำลัง ทำให้ยากสำหรับวิธีการแบบคลาสสิกในการค้นหาค่าสูงสุดที่แท้จริง กลยุทธ์ MPPT ขั้นสูงจะแก้ไขปัญหานี้ด้วยฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ ตัวเลือกฮาร์ดแวร์ ได้แก่ ไมโครอินเวอร์เตอร์และอาร์เรย์แบบปรับได้ สิ่งเหล่านี้ทำให้โมดูลแสงอาทิตย์แต่ละโมดูลทำงานด้วยตัวเอง วิธีการของซอฟต์แวร์ใช้อัลกอริธึมที่ได้รับแรงบันดาลใจมาจากชีวภาพ เช่น Grasshopper Optimization Algorithm (GOA) และ Grey Wolf Optimization (GWO) กลยุทธ์ MPPT แบบไฮบริดผสมผสานแนวคิดเหล่านี้เพื่อหลีกเลี่ยงการติดที่จุดสูงสุดที่ไม่ถูกต้องและเพื่อให้แม่นยำยิ่งขึ้น โซลูชันเหล่านี้ช่วยรักษาพลังงานให้สูงแม้ในขณะที่บางแผงถูกบังแดด

เคล็ดลับ: การใช้ซอฟต์แวร์อัจฉริยะและฮาร์ดแวร์พิเศษร่วมกันจะทำงานได้ดีที่สุดสำหรับการแรเงาบางส่วนในระบบสุริยะ

แนวโน้มในอนาคต

อนาคตของ MPPT จะใช้วิธีผสม นักวิจัยกำลังเข้าร่วมวิธีการแบบคลาสสิก เมตาฮิวริสติก และแบบ AI เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่รวดเร็วและดียิ่งขึ้น วิธี AI เช่น ANN และ FLC ทำงานได้ดีเมื่อสิ่งต่างๆ เปลี่ยนแปลงไปมาก การศึกษาใหม่พิจารณาถึงการเลือก MPPT ที่ดีที่สุดตามต้นทุนและประสิทธิภาพการทำงาน การแก้ไขปัญหาการแรเงาและทำให้สิ่งต่าง ๆ ง่ายขึ้นยังคงมีความสำคัญ การเชื่อมต่อกับกริดอัจฉริยะและพลังงานสีเขียวอื่นๆ จะเปลี่ยนวิธีการทำงานของ MPPT ในอนาคตด้วย

การตรวจสอบแสดงให้เห็นว่าการติดตามจุดพลังงานสูงสุดมีความสำคัญมากสำหรับระบบสุริยะ MPPT ช่วยให้แผงโซลาร์เซลล์ทำงานได้ดีขึ้น โดยเพิ่มประสิทธิภาพจาก 15.7% เป็นมากกว่า 24% เมื่อแสงแดดแรง การวิจัยล่าสุดระบุว่า MPPT ช่วยให้แผงติดตามการเปลี่ยนแปลงของแสงแดดและสร้างพลังงานได้มากขึ้น การตรวจสอบยังระบุด้วยว่าการเลือกคอนโทรลเลอร์ที่เหมาะสมจะส่งผลต่อประสิทธิภาพของระบบ วิธีการ MPPT มีการเปลี่ยนแปลงไปมาก ตั้งแต่อัลกอริธึมแบบอะนาล็อกธรรมดาไปจนถึงอัลกอริธึม AI อัจฉริยะ คอนโทรลเลอร์รุ่นใหม่สามารถรับมือกับสถานการณ์ที่ยากลำบากและปรับให้เข้ากับปัญหาต่างๆ ได้ ลอจิกคลุมเครือ, PSO และอัลกอริธึมทางพันธุกรรมช่วยติดตามจุดพลังงานที่ดีที่สุดได้ดีขึ้น การตรวจสอบระบุว่าตัวควบคุมใหม่สามารถรับมือกับร่มเงาและการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศที่รวดเร็วได้ ความก้าวหน้าเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าการใช้ MPPT ช่วยให้ผู้คนได้รับพลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์มากขึ้น การตรวจสอบจบลงด้วยการบอกว่าการเลือกตัวควบคุมและวิธีการที่เหมาะสมจะให้ประโยชน์ในระยะยาว ข้อมูลอุตสาหกรรมพิสูจน์ว่า MPPT จำเป็นสำหรับระบบสุริยะในปัจจุบัน

การตรวจสอบเทคโนโลยี MPPT แสดงให้เห็นว่าเหมาะสำหรับทุกคนที่ต้องการพลังงานแสงอาทิตย์ที่มั่นคงและแข็งแกร่ง

คำถามที่พบบ่อย

ตัวควบคุม MPPT ทำอะไรในระบบสุริยะ?

ตัวควบคุม MPPT ค้นหาแรงดันและกระแสที่ดีที่สุดสำหรับแผงโซลาร์เซลล์ จะเปลี่ยนระบบเพื่อให้ได้พลังงานสูงสุด อุปกรณ์นี้ช่วยให้แผงโซลาร์เซลล์ทำงานได้ดีขึ้นเมื่อสภาพอากาศเปลี่ยนแปลง

คอนโทรลเลอร์ MPPT สามารถทำงานร่วมกับแผงโซลาร์เซลล์ทุกประเภทได้หรือไม่

ตัวควบคุม MPPT ส่วนใหญ่ใช้งานได้กับแผงควบคุมหลายประเภท ผู้คนควรตรวจสอบแรงดันและกระแสก่อนเชื่อมต่อ สิ่งนี้ทำให้แน่ใจได้ว่าระบบปลอดภัยและทำงานได้ดี

MPPT สามารถให้พลังงานพิเศษได้มากเพียงใดเมื่อเทียบกับ PWM

ประเภทคอนโทรลเลอร์	เพิ่มพลังงานพิเศษ
MPPT	10–45%
พีเอ็มดับเบิลยู	0%

ตัวควบคุม MPPT สามารถให้พลังงานได้มากกว่าตัวควบคุม PWM ถึง 10–45% กรณีนี้จะเกิดขึ้นเมื่ออากาศหนาวหรือมีเมฆมาก

MPPT ช่วยในช่วงวันที่มีเมฆมากหรือมีร่มเงาหรือไม่?

ใช่. ตัวควบคุม MPPT เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วเมื่อแสงแดดเปลี่ยน ช่วยให้แผงโซลาร์เซลล์ผลิตพลังงานได้มากขึ้น แม้ว่าเมฆหรือเงาจะปกคลุมแผงบางแผงก็ตาม