PWM vs MPPT: Hvilken sollæsser er bedre?

31/10/2024

Hvis du planlægger at oplade dine batterier med solpaneler, er du sikkert allerede stødt på begreberne MPPT og PWM. MPPT står for Maksimal Power Point-sporing, mens PWM Pulsbreddemodulation I denne artikel lærer du, hvordan MPPT- og PWM-solcelleregulatorer adskiller sig, hvordan de fungerer, og hvilken type der er bedst til dit solcellesystem.

Hvad er forskellene mellem MPPT og PWM?

Følgende tabel viser de vigtigste forskelle mellem MPPT og PWM med hensyn til udseende, funktionalitet, temperaturadfærd osv.:

kriterium PWM-laderegulator MPPT-laderegulator
Udseende Kompakte, lette og enkle LED-skærme Større og tungere, indeholder DC/DC-konverter
Driftsprincip Direkte forbindelse til batteriet via koblingscyklusser Sporer MPP og konverterer spænding effektivt
Temperaturadfærd Mindre effektiv i koldt vejr Op til 25 % mere ydeevne ved lave temperaturer
PV/batterispændingsforhold PV-spænding ≈ batterispænding Effektiv ved højere PV-spændinger
Delvis skygge Mindre tolerant over for skygge Sporer bedste MPP selv i skygge
Serie- vs. parallelforbindelse Parallelforbindelse foretrækkes Velegnet til seriekobling med høj PV-spænding
Typisk anvendelse Små, enkle systemer Større eller skalerbare systemer
Systemeffektivitet Lavere energiudbytte Maksimal effekt
PV-modulkompatibilitet Kun off-grid moduler Nettilsluttede moduler kan også bruges
Koste 15–50 dollars (nemmere, billigere) $80–$500 (kraftigere, dyrere)
Skalerbarhed Begrænset, ofte ingen reserve til ekspansion Velegnet til fremtidige systemudvidelser

Hvad betyder MPPT?

MPPT-solcelleladeregulatoren er designet til at maksimere solpanelernes effekt ved at spore panelernes maksimale effektpunkt (MPP). Den justerer indgangsspændingen og -strømmen for at sikre, at solpanelerne fungerer med maksimal effektivitet, uanset ændringer i miljøforhold som temperatur eller skygge. Med andre ord udvinder den den maksimale mængde energi fra solpanelerne og omdanner den til den optimale ladestrøm til batteriet.

Fordele og ulemper ved MPPT-laderegulatorer

Fordel Ulempe
Op til 30 % mere ladestrøm gennem kontinuerlig MPP-tracking – maksimalt energiudbytte. Væsentligt højere anskaffelsesomkostninger sammenlignet med PWM-laderegulatorer.
Optimal brug selv i overskyet himmel eller diffuse lysforhold. Større design, hvilket kan være problematisk i trange installationer.
Mulighed for brug af moduler med højere spænding og mere fleksibel systemplanlægning. Kræver mere teknisk viden og muligvis professionel installation.
Ideel til større PV-systemer takket være høj ydeevne. Højere varmeudvikling på grund af kompleks elektronik – yderligere køling kan være nødvendig.

Hvad betyder PWM?

PWM (pulsbreddemodulation) er en metode til at styre spænding eller effekt ved at justere et signals tænd- og sluk-tider. En PWM-laderegulator bruger denne teknik til at oplade batterier såsom bly-syre- eller litiumbatterier og bruges ofte i sol-, vind- eller køretøjsladesystemer.

I modsætning til MPPT-laderegulatorer regulerer PWM-laderegulatorer (Pulse Width Modulation) blot ladespændingen og strømmen, der flyder fra solpanelerne til batteriet. De er kendt for deres enkelhed og omkostningseffektivitet.

PWM Laderegler

Fordele og ulemper ved PWM-laderegulatorer

Fordele Ulemper
Omkostningseffektiv – PWM-controllere er generelt betydeligt billigere end MPPT-controllere, hvilket gør dem ideelle til små systemer eller brugere med et begrænset budget. Ingen MPP-tracking – de justerer kun spændingen direkte til batteriet, hvilket forårsager energitab under svingende forhold.
Kompakt design – Deres mindre design gør dem nemme at installere, selv i trange rum. Lavere effektivitet – Energiudbyttet er betydeligt lavere, især ved lave temperaturer, i delvis skygge eller ved store spændingsforskelle mellem PV og batteri.
Nem at bruge – Teknologien er ligetil, hvilket gør installation, konfiguration og vedligeholdelse nemmere. Begrænset fleksibilitet – PV- og batterispændingen skal være godt afstemt, hvilket kan begrænse systemdesignet.
Robusthed – Færre elektroniske komponenter betyder potentielt længere levetid og lavere risiko for fejl. Ikke ideelle til store systemer – På grund af begrænset effektivitet og skalerbarhed er de uegnede til større eller mere komplekse solcelleanlæg.

Sådan vælger du en laderegulator: MPPT VS. PWM

Nu hvor du forstår forskellene mellem MPPT- og PWM-laderegulatorer og deres respektive fordele og ulemper, giver følgende en yderligere forklaring, hvis du stadig er usikker på, hvilken laderegulator du skal vælge.

Vigtige overvejelser: MPPT VS. PWM

1. Spændingsforskel (solcellemodul vs. batteri)

Hvis spændingsforskellen er stor, er en MPPT-controller umagen værd, fordi den fungerer mere effektivt. Formel: Energitab ≈ (modulspænding – batterispænding) × strøm
Eksempel: Modul 30 V, batteri 12 V, strøm 10 A → PWM-tab ca. 180 W, MPPT-tab kun 10–20 %.
Hvis spændingen på modulet og batteriet er tæt på hinanden, giver en PWM-controller mere mening på grund af dens lavere omkostninger.

2. Systemets ydeevne

>200 W: MPPT-regulatorer betaler sig selv tilbage på lang sigt gennem højere energiudbytte.
<200W: PWM-controllere giver bedre valuta for pengene.

3.Omgivelsestemperatur

I kolde omgivelser stiger den nødvendige ladespænding. MPPT-controllere justerer sig automatisk, mens PWM-controllere muligvis ikke kan oplade batteriet fuldt ud.

4. Lysforhold

Under forhold med fluktuerende solstråling – f.eks. i overskyede områder – kan MPPT-controlleren dynamisk spore det optimale driftspunkt og forbliver mere effektiv end PWM.

Hvornår skal du vælge MPPT?

Scenarie 1: Stor forskel mellem modul- og batterispænding

Eksempel: Solcellemodul 36 V (f.eks. 2×18 V i serie), batteri 12 V. MPPT-fordel: Udnytter overskydende spænding via DC-DC-konvertering, omdanner den til strøm og reducerer energitab.
PWM-ulempe: Afbryder direkte overspænding – ved 36 V → 12 V går f.eks. 24 V ubrugt tabt.

Scenarie 2: Høj systemeffekt (>200 W)

MPPT-controllere øger energiudbyttet betydeligt – det er umagen værd for store systemer med langsigtede omkostningsbesparelser.

Scenarie 3: Lave temperaturer eller omskifteligt vejr

MPPT justerer automatisk spænding og strøm og fungerer effektivt under kolde forhold eller svingende solstråling.

Scenarie 4: Fremtidig systemudvidelse

MPPT-controllere understøtter højere effekt og fleksible spændinger – ideelt til senere opgraderinger.

Hvornår skal man vælge PWM?

Scenarie 1: Begrænset budget

PWM-laderegulatorer er omkostningseffektive og ideelle til enkle, billige systemer såsom solcellelamper eller små ladestationer.

Scenarie 2: Modul- og batterispændingsoverensstemmelse

Eksempel: 12 V-modulet oplader 12 V-batteriet – med en lille spændingsforskel fungerer PWM lige så effektivt som MPPT.

Scenarie 3: Lav ydeevne i et stabilt miljø

Velegnet til applikationer med lavt effektbehov (<200 W) og stabil solstråling – såsom havebelysning eller små off-grid systemer.

Ofte stillede spørgsmål om MPPT vs. PWM

Hvad er den primære forskel mellem MPPT- og PWM-laderegulatorer?

Den primære forskel er, hvordan de regulerer opladningsprocessen. MPPT-controllere sporer solcellepanelets maksimale effektpunkt for at høste mest energi, mens PWM-controllere blot regulerer spændingen til batteriet.

Hvilken metode er mest effektiv, MPPT eller PWM?

MPPT-controllere er generelt mere effektive end PWM-controllere. De kan høste mere energi fra solpanelet, især i koldere temperaturer eller når panelet er i skygge.

Kan en MPPT være for stor?

Der er dog en praktisk begrænsning: Hvis solpanelet er for stort, vil energien simpelthen gå til spilde, da laderegulatoren altid vil begrænse outputtet. Det anbefales generelt at begrænse solpanelet til 110%-125% af regulatorens maksimale output.

Hvilken størrelse laderegulator skal jeg bruge til et 300W solpanel?

En 30A-controller er tilstrækkelig til et 300-watt solpanel. For mere information, se Valg af den rigtige størrelse solcelleladeregulator.

Kan en MPPT overoplade et batteri?

Når batterispændingen når et punkt, hvor batteriopladeren bestemmer, at batteriet er fuldt, slukker opladeren og trækker ikke længere strøm fra MPPT-controlleren. Med andre ord udsætter batteriopladeren MPPT-controlleren for en høj impedans.

Hvad gør en MPPT-controller, når batteriet er fuldt opladet?

Når batterispændingen når et punkt, hvor batteriopladeren bestemmer, at batteriet er fuldt, slukker opladeren og trækker ikke længere strøm fra MPPT-controlleren. Med andre ord udsætter batteriopladeren MPPT-controlleren for en høj impedans.

Kan jeg tilslutte en MPPT direkte til inverteren?

Nej! MPPT-solcelleladeregulatorer hjælper med effektivt at overføre strøm til dit afladede batteri. Direkte tilslutning af en MPPT-solcelleladeregulator til inverteren kan beskadige dit solcellesystem, men hvis den ikke er beskadiget, vil inverteren ikke modtage strøm. Så det er ikke en god idé at tilslutte MPPT'er direkte til inverteren!

Hvor mange ampere skal jeg bruge til MPPT?

Du dividerer solcellepanelets samlede effekt med batteribankens spænding. Dette giver dig solcelleladeregulatorens udgangsstrøm. For eksempel: 1000W solcellepanel ÷ 24V batteribank = 41,6A. Laderegulatorens udgangseffekt skal være mindst 40A.

Konklusion

Kort sagt er det vigtigt nøje at overveje dit solcelleanlægs krav og betingelser, samt dit budget, når du vælger en solcelle-laderegulator. Denne sammenligning af MPPT vs. PWM-laderegulatorer kan hjælpe dig med at træffe en informeret beslutning. Sørg for at overveje ovenstående faktorer, før du foretager et køb. LiTid tilbyder teknisk høj kvalitet og billige solcelleladeregulatorer Til 12V og 24V systemer med en 30A option, samt controllere til 24V, 36V og 48V systemer med en 60A kapacitet. Nyd dit solcelleanlæg med LiTime.