Home Blogs-Uutiset PWM vs MPPT: Mikä aurinkoenergialatain on parempi?

PWM vs MPPT: Mikä aurinkoenergialatain on parempi?

31/10/2024

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 Laderegler

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

Mitä eroa on MPPT- ja PWM-lataussäätimillä?

Tärkein ero on siinä, miten ne säätelevät latausprosessia. MPPT-ohjaimet seuraavat aurinkopaneelien maksimitehopistettä kerätäkseen eniten energiaa, kun taas PWM-ohjaimet säätelevät yksinkertaisesti akun jännitettä.

Kumpi menetelmä on tehokkaampi, MPPT vai PWM?

MPPT-säätimet ovat yleensä tehokkaampia kuin PWM-säätimet. Ne voivat kerätä enemmän energiaa aurinkopaneelista, erityisesti kylmissä lämpötiloissa tai kun paneeli on varjossa.

Voiko MPPT olla liian suuri?

Käytännössä on kuitenkin rajoitus: jos aurinkojärjestelmä on liian suuri, energiaa menee vain hukkaan, koska lataussäädin rajoittaa aina tehoa. Yleisesti suositellaan aurinkojärjestelmän rajoittamista 110%-125% rajoittaaksesi ohjaimen enimmäistehoa.

Minkä kokoisen lataussäätimen tarvitsen 300 W:n aurinkopaneeliin?

30 A:n ohjain riittää 300 watin aurinkopaneelille. Lisätietoja on kohdassa Oikean kokoisen aurinkolatausohjaimen valitseminen.

Voiko MPPT ylilatata akun?

Kun akun jännite saavuttaa pisteen, jossa akkulaturi määrittää akun olevan täynnä, laturi sammuu eikä enää ota virtaa MPPT-ohjaimesta. Toisin sanoen akkulaturi aiheuttaa suuren impedanssin MPPT-ohjaimelle.

Mitä MPPT-ohjain tekee, kun akku on täynnä?

Kun akun jännite saavuttaa pisteen, jossa akkulaturi määrittää akun olevan täynnä, laturi sammuu eikä enää ota virtaa MPPT-ohjaimesta. Toisin sanoen akkulaturi aiheuttaa suuren impedanssin MPPT-ohjaimelle.

Voinko kytkeä MPPT:n suoraan invertteriin?

Ei! MPPT-aurinkolataussäätimet auttavat siirtämään tehokkaasti virtaa tyhjentyneeseen akkuun. MPPT-aurinkolataussäätimen kytkeminen suoraan invertteriin voi vahingoittaa aurinkojärjestelmääsi, mutta jos säädin ei ole vaurioitunut, invertteri ei saa virtaa. Joten MPPT-säätimien kytkeminen suoraan invertteriin ei ole hyvä idea!

Kuinka monta ampeeria tarvitsen MPPT:tä varten?

Jaat aurinkopaneelien kokonaistehon akkupankin jännitteellä. Tämä antaa sinulle aurinkolataussäätimen lähtövirran. Esimerkiksi: 1000 W aurinkopaneeli ÷ 24 V akkupankki = 41,6 A. Lataussäätimen lähtövirran tulisi olla vähintään 40 A.

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.

Join LiTime

Erhalten Sie Produkt-Updates und kostenlose Produktangebote.
E-Mail-Adresse *

Recent Post

Testaa akku yleismittarilla - askel askeleelta ohjeet
25/07/2025
LifePo4 -kuorma: Ultimate Guide 2025
24/07/2025
Litium -akun matkailuautojen voittaja: parhaat mallit verrattuna
22/07/2025
LiTime Prime Day Schlussverkauf: Jetzt Restposten mit Tiefstpreisen sichern!
11/07/2025
LiTime Prime Day 2025: Einkaufsratgeber & Top-Angebote
07/07/2025