Jos aiot ladata akkujasi aurinkopaneeleilla, olet luultavasti jo törmännyt termeihin MPPT ja PWM. MPPT on lyhenne sanoista Maksimaalinen Power Point -seuranta, kun taas PWM Pulssinleveysmodulaatio Tässä artikkelissa opit, miten MPPT- ja PWM-aurinkosäätimet eroavat toisistaan, miten ne toimivat ja kumpi tyyppi sopii paremmin aurinkojärjestelmääsi.

Mitä eroja on MPPT:llä ja PWM:llä?

Seuraava taulukko näyttää MPPT:n ja PWM:n tärkeimmät erot ulkonäön, toiminnallisuuden, lämpötilakäyttäytymisen jne. suhteen:

kriteeri	PWM-latausohjain	MPPT-latausohjain
Ulkonäkö	Kompaktit, kevyet ja yksinkertaiset LED-näytöt	Suurempi ja painavampi, sisältää DC/DC-muuntimen
Toimintaperiaate	Suora yhteys akkuun kytkentäjaksojen kautta	Seuraa MPP:tä ja muuntaa jännitteen tehokkaasti
Lämpötilakäyttäytyminen	Vähemmän tehokas kylmällä säällä	Jopa 25 % enemmän suorituskykyä matalissa lämpötiloissa
Aurinkopaneelien ja akkujen jännitesuhde	Aurinkopaneelien jännite ≈ akun jännite	Tehokas korkeammilla aurinkosähköjännitteillä
Osittainen varjostus	Vähemmän sietää varjostusta	Seuraa parhaita MPP-arvoja jopa varjossa
Sarja- vs. rinnakkaiskytkentä	Rinnakkaisliitäntä on suositeltava	Sopii sarjaankytkentään korkealla aurinkosähköjännitteellä
Tyypillinen käyttökohde	Pienet, yksinkertaiset järjestelmät	Suuremmat tai skaalautuvat järjestelmät
Järjestelmän tehokkuus	Alhaisempi energian saanto	Suurin teho
Aurinkopaneelien yhteensopivuus	Vain verkon ulkopuoliset moduulit	Myös verkkoon kytkettyjä moduuleja voidaan käyttää
Maksaa	15–50 dollaria (helpompi, halvempi)	80–500 dollaria (tehokkaampi, kalliimpi)
Skaalautuvuus	Rajoitettu, usein ei laajennusvaraa	Sopii hyvin tuleviin järjestelmälaajennuksiin

Mitä MPPT tarkoittaa?

MPPT-aurinkolatausohjain on suunniteltu maksimoimaan aurinkopaneelien tehon seuraamalla paneelien maksimitehopistettä (MPP). Se säätää tulojännitettä ja -virtaa varmistaakseen, että aurinkopaneelit toimivat maksimaalisella hyötysuhteella riippumatta ympäristöolosuhteiden, kuten lämpötilan tai varjostuksen, muutoksista. Toisin sanoen se ottaa aurinkopaneeleista maksimaalisen energiamäärän ja muuntaa sen akun optimaaliseksi latausvirraksi.

MPPT-lataussäätimien edut ja haitat

Etu	Haittapuoli
Jopa 30 % enemmän latausvirtaa jatkuvan MPP-seurannan ansiosta – maksimaalinen energiantuoto.	Merkittävästi korkeammat hankintakustannukset verrattuna PWM-latausohjaimiin.
Optimaalinen käyttö myös pilvisellä taivaalla tai hajavalo-olosuhteissa.	Suurempi muotoilu, mikä voi olla ongelmallista ahtaissa asennuksissa.
Korkeamman jännitteen moduulien käyttö ja joustavampi järjestelmäsuunnittelu mahdollista.	Vaatii enemmän teknistä osaamista ja mahdollisesti ammattimaista asennusta.
Ihanteellinen suuremmille aurinkosähköjärjestelmille korkean suorituskyvyn ansiosta.	Monimutkaisen elektroniikan vuoksi suurempi lämmöntuotto – lisäjäähdytystä saatetaan tarvita.

Mitä PWM tarkoittaa?

PWM (pulssinleveysmodulaatio) on menetelmä jännitteen tai tehon säätämiseksi muuttamalla signaalin päälle- ja poiskytkentäaikoja. PWM-latausohjain käyttää tätä tekniikkaa akkujen, kuten lyijy- tai litiumakkujen, lataamiseen, ja sitä käytetään usein aurinko-, tuuli- tai ajoneuvojen latausjärjestelmissä.

Toisin kuin MPPT-lataussäätimet, PWM (pulssinleveysmodulaatio) -lataussäätimet yksinkertaisesti säätelevät aurinkopaneeleista akkuun kulkevaa latausjännitettä ja -virtaa. Ne tunnetaan yksinkertaisuudestaan ​​ja kustannustehokkuudestaan.

PWM-latausohjainten edut ja haitat

Edut	Haitat
Kustannustehokas – PWM-ohjaimet ovat yleensä huomattavasti halvempia kuin MPPT-ohjaimet, joten ne sopivat erinomaisesti pieniin järjestelmiin tai käyttäjille, joilla on rajallinen budjetti.	Ei MPP-seurantaa – ne säätävät vain jännitettä suoraan akkuun, mikä aiheuttaa energiahäviötä vaihtelevissa olosuhteissa.
Kompakti muotoilu – Pienen rakenteensa ansiosta ne on helppo asentaa myös ahtaisiin tiloihin.	Alhaisempi hyötysuhde – Erityisesti matalissa lämpötiloissa, osittaisessa varjossa tai suurissa aurinkopaneelin ja akun välisissä jännite-eroissa energian saanto on huomattavasti alhaisempi.
Helppokäyttöinen – Teknologia on suoraviivaista, mikä helpottaa asennusta, konfigurointia ja huoltoa.	Rajoitettu joustavuus – Aurinkopaneelin ja akun jännitteen on oltava hyvin yhteensovitettuja, mikä voi rajoittaa järjestelmän suunnittelua.
Kestävyys – Vähemmän elektronisia komponentteja tarkoittaa mahdollisesti pidempää käyttöikää ja pienempää vikaantumisriskiä.	Ei ihanteellinen suurille järjestelmille – Rajoitetun tehokkuuden ja skaalautuvuuden vuoksi ne eivät sovellu suurempiin tai monimutkaisempiin aurinkojärjestelmiin.

Lataussäätimen valitseminen: MPPT vs. PWM

Nyt kun ymmärrät MPPT- ja PWM-lataussäätimien erot ja niiden edut ja haitat, seuraavassa on lisäselvityksiä, jos et vieläkään ole varma, minkä lataussäätimen valita.

Keskeiset huomioitavat seikat: MPPT vs. PWM

1. Jännite-ero (aurinkopaneeli vs. akku)

Jos jännite-ero on suuri, MPPT-säädin on kannattava, koska se toimii tehokkaammin. Kaava: Energiahäviö ≈ (moduulijännite – akun jännite) × virta
Esimerkki: Moduuli 30 V, akku 12 V, virta 10 A → PWM-häviö noin 180 W, MPPT-häviö vain 10–20 %.
Jos moduulin ja akun jännitteet ovat lähellä toisiaan, PWM-ohjain on järkevämpi sen alhaisempien kustannusten vuoksi.

2. Järjestelmän suorituskyky

>200W: MPPT-säätimet maksavat itsensä takaisin pitkällä aikavälillä korkeamman energiantuoton kautta.
<200W: PWM-säätimet tarjoavat paremman vastineen rahalle.

3.Ympäristön lämpötila

Kylmissä olosuhteissa tarvittava latausjännite kasvaa. MPPT-säätimet säätyvät automaattisesti, kun taas PWM-säätimet eivät välttämättä pysty lataamaan akkua täyteen.

4. Valaistusolosuhteet

Vaihtelevan auringonsäteilyn olosuhteissa – esimerkiksi pilvisillä alueilla – MPPT-ohjain pystyy dynaamisesti seuraamaan optimaalista toimintapistettä ja pysyy tehokkaampana kuin PWM.

Milloin sinun kannattaa valita MPPT?

Skenaario 1: Suuri ero moduulin ja akun jännitteen välillä

Esimerkki: Aurinkopaneeli 36 V (esim. 2 × 18 V sarjassa), akku 12 V. MPPT:n etu: Käyttää ylimääräistä jännitettä DC-DC-muunnoksen avulla, muuntaa sen virraksi ja vähentää energiahäviöitä.
PWM-virheet: Katkaisee ylijännitteen suoraan – esimerkiksi jännitteellä 36 V → 12 V menetetään käyttämättömänä 24 V.

Skenaario 2: Suuri järjestelmäteho (>200 W)

MPPT-säätimet lisäävät merkittävästi energian saantoa – kannattavaa suurissa järjestelmissä, jotka tarjoavat pitkän aikavälin kustannussäästöjä.

Skenaario 3: Alhainen lämpötila tai vaihteleva sää

MPPT säätää automaattisesti jännitettä ja virtaa ja toimii tehokkaasti kylmissä olosuhteissa tai vaihtelevassa auringonsäteilyssä.

Skenaario 4: Tuleva järjestelmän laajennus

MPPT-ohjaimet tukevat suurempaa tehoa ja joustavia jännitteitä – ihanteellinen myöhempiä päivityksiä varten.

Milloin PWM-tekniikka kannattaa valita?

Skenaario 1: Rajallinen budjetti

PWM-lataussäätimet ovat kustannustehokkaita ja ihanteellisia yksinkertaisille ja edullisille järjestelmille, kuten aurinkovaloille tai pienille latausasemille.

Skenaario 2: Moduulin ja akun jännite täsmää

Esimerkki: 12 V:n moduuli lataa 12 V:n akkua – pienellä jännite-erolla PWM toimii yhtä tehokkaasti kuin MPPT.

Skenaario 3: Heikko suorituskyky vakaassa ympäristössä

Sopii sovelluksiin, joissa tehontarve on alhainen (<200 W) ja auringonsäteily vakaa – kuten puutarhavalaistukseen tai pieniin sähköverkosta irti oleviin järjestelmiin.

Usein kysytyt kysymykset MPPT:stä ja PWM:stä

Johtopäätös

Yhteenvetona voidaan todeta, että on tärkeää ottaa huolellisesti huomioon aurinkojärjestelmäsi vaatimukset ja olosuhteet sekä budjettisi valittaessa aurinkolatausohjainta. Tämä MPPT- ja PWM-latausohjainten vertailu voi auttaa sinua tekemään tietoon perustuvan päätöksen. Muista ottaa huomioon yllä olevat tekijät ennen ostoa. LiTime tarjoaa teknisesti korkealaatuista ja edulliset aurinkolataussäätimet 12 V:n ja 24 V:n järjestelmille, joissa on 30 A:n lisävaruste, sekä ohjaimia 24 V:n, 36 V:n ja 48 V:n järjestelmille, joiden kapasiteetti on 60 A. Nauti aurinkojärjestelmästäsi LiTimen avulla.