एमपीपीटी का होत है?

तौ इहाँ एक मजेदार बात है जवन पिछले मंगलवार का भै रही। हम अपनी खरीद टीम के डेव के साथे कॉफी पी रहे रहेन (आप जानत हई, उ आदमी जे हमेशा आपूर्तिकर्ता लीड टाइम के बारे मा शिकायत करत है), अऊर उ हमसे पूछिन: "ई सब एमपीपीटी सामान का अहै जेकरे बारे मा आप आर एंड डी बैठकन मा चलत रहत हई?"

उचित सवाल, सच मा। हम इन संक्षिप्त नामन का शादी मा कंफ़ेद्दी के तरह इधर-उधर फेंकत हैं, लेकिन इंजीनियरिंग बबल के बाहर के अधिकांश लोगन का बिल्कुल भी पता नाहीं है कि हम का बात करत हैं।

एमपीपीटी का मतलब है अधिकतम पावर पॉइंट ट्रैकिंग। अऊर नाहीं, कुछ बिक्री ब्रोशर के बावजूद, ई कुछ जादुई काला बॉक्स नाहीं है जवन सिर्फ "आपके सौर पैनलन का बेहतर बनावत है।" एक बार जब आप डरावना नाम से आगे निकल जात हैं तो ई वास्तव मा बहुत सीधा है।

ठीक है, तौ ई तस्वीर बनावा। आपके छत पर एक सौर पैनल है। काफी सरल लागत है - सूरज के रोशनी ओका मारत है, बिजली निकलत है, काम पूरा होइ जात है। सिवाय ई कि ई बिल्कुल सरल नाहीं है, है ना?

सोलर पैनल अजीब होत हैं। चाहे आप उनके साथ का करौ, उ आपका बस एक निरंतर मात्रा मा शक्ति नाहीं देत हैं। वोल्टेज अऊर करंट जवन उ पैदा करत हैं, उ ओनके आधार पर बदलत है कि आप ओनसे कौन से लोड कनेक्ट करत हैं, अऊर इहाँ किकर है: वोल्टेज अऊर करंट का केवल एक विशिष्ट संयोजन है जहाँ आप उ पैनल से अधिकतम संभव शक्ति प्राप्त करत हैं।

हम यहिका अधिकतम पावर पॉइंट, या एमपीपी कहित है। आकर्षक नाम, हम जानित है।

अब, ई बिंदु लगातार घूमत है। बादल ऊपर से गुजरत है? एमपीपी चलत है। तापमान बदलत है? एमपीपी चलत है। पैनल थोड़ा धूल होइ जात है? आपने अनुमान लगावा है, एमपीपी चलत है। ई आँखिन पर पट्टी बांध के चलत लक्ष्य का मारय के कोशिश करै के तरह है।

ई वही है जवन सारा (हमरे प्रमुख सिस्टम डिजाइनर - शानदार महिला, कॉफी मा भयानक स्वाद) पिछले महीना एक ग्राहक से वर्णित किहिन: "कल्पना करा कि आप पानी से एक बाल्टी भरै के कोशिश करत हैं, लेकिन नल के दबाव बदलत रहत है, अऊर आपका लगातार समायोजित करै के जरूरत है कि आप सबसे अच्छा प्रवाह दर पावै के लिए वाल्व का कितना दूर तक खोलत हैं।" सही नाहीं, लेकिन ई बात का पार कर दिहिस।

एमपीपीटी के मानक बनै से पहिले - हम इहाँ 1990 के दशक के मध्य के बात करत हैं - अधिकांश सौर प्रतिष्ठानन मा हम पीडब्ल्यूएम नियंत्रक का उपयोग करत रहें। पीडब्ल्यूएम का मतलब है पल्स विड्थ मॉड्यूलेशन, जवन ई कहै का एक फैंसी तरीका है कि उ चार्जिंग का नियंत्रित करै के लिए आपके पैनल अऊर बैटरी के बीच के कनेक्शन का बहुत तेजी से चालू अऊर बंद करत हैं।

समस्या? पीडब्ल्यूएम नियंत्रक मूल रूप से आपके बैटरी के वोल्टेज से मेल खाए के लिए आपके पैनल वोल्टेज का नीचे खींचत हैं। त अगर आपके पास 36V सोलर पैनल अऊर 12V बैटरी है, त आप बस ... उ वोल्टेज का एक बहुत बड़ा हिस्सा फेंक रहे हैं। ई एक स्पोर्ट्स कार खरीदै अऊर ओका केवल पहिला गियर मा चलावै के तरह है। हाँ, ई काम करत है, लेकिन खूनी बिंदु का है?

हमरे पास वास्तव मा अबहियों इन प्राचीन पीडब्ल्यूएम इकाइयन मा से एक है जवन हमरे गैरेज मा एक परियोजना से बैठा है जवन हम 2009 मा वापस किहे रहेन। अब ई एक अच्छा पेपरवेट है।

MPPT

एक एमपीपीटी नियंत्रक मौलिक रूप से अलग है। अपने पैनल के वोल्टेज का बैटरी के स्तर तक डंप करै के बजाय, ई एक डीसी-डीसी कनवर्टर (इका इलेक्ट्रॉनिक गियर बॉक्स के रूप मा सोचा) का उपयोग करत है ताकि वास्तव मा उ उच्च वोल्टेज का निचले बैटरी वोल्टेज पर अधिक करंट मा बदला जा सके।

यहाँ भौतिकी का बिट है, लेकिन मैं वादा करत हउँ कि हम इका संक्षिप्त रखब: पावर=वोल्टेज × करंट। त अगर आपके पैनल (108W) से 3A पर 36V मिला है, तौ एमपीपीटी नियंत्रक ओका 9A (108W भी, कुछ नुकसान माइनस) पर लगभग 12V मा बदल सकत है। आपका वही शक्ति मिलत है, बस एक अलग रूप मा जेहिका आपकी बैटरी वास्तव मा उपयोग कइ सकत है।

लेकिन रुको, अउर भी है! (मैं बहुत सारा इन्फोमर्शियल देखत हौं)

एमपीपीटी नियंत्रक ई रूपांतरण का खाली एक बार नाहीं करत है अऊर एक दिन का कॉल करत है। ई लगातार पैनल के आउटपुट का मापत है, पैनल का प्रस्तुत भार का ट्विक करत है, फिर से मापत है, अऊर उ मीठा स्थान - अधिकतम पावर पॉइंट - का खोजै के लिए समायोजित करत रहत है, जहां ई कौनो भी क्षण आपके पैनल से सबसे अधिक संभव शक्ति निकालत है।

ई प्रति सेकंड दर्जनों बार ई नृत्य करत है। पूरा दिन, हर दिन।

अब इहाँ ई दिलचस्प होइ जात है, अऊर जहाँ हमरे जइसन कंपनी तकनीकी समीक्षा बैठकन मा बहस करै मा बहुत ज्यादा समय बितावत हैं।

एमपीपी का ट्रैक करै के लिए बहुत सारा अलग-अलग एल्गोरिदम हैं:

परेशान अऊर अवलोकन (पी एंड ओ)– ई पुरान विश्वसनीय है। नियंत्रक ऑपरेटिंग पॉइंट का एक दिशा मा धक्का देत है, जांच करत है कि बिजली ऊपर या नीचे गई है, फिर तदनुसार फिर से धक्का देत है। सरल, प्रभावी, लेकिन एमपीपी के चारों ओर दोलन कर सकत है जइसे कि एक नशेड़ी चाबी के छेद खोजै के कोशिश करत है। हम अपने मॉडल एस-150 श्रृंखला मा एकर उपयोग करत हैं काहे से कि ई लागू करै मा साबित अऊर सस्ता है।

वृद्धिशील चालकता– गणितीय रूप से अधिक सुरुचिपूर्ण, कथित तौर पर अधिक सटीक। हकीकत मा? अकादमिक पत्रन के दावा के बावजूद, हमने ईका वास्तविक - दुनिया के परिस्थितियन मा पी एंड ओ से नाटकीय रूप से बेहतर प्रदर्शन करत नाहीं देखा है। हम पिछली गर्मी (जून से अगस्त 2022) मा तीन महीना तक दुनौ तरफ-बाय-पक्ष का परीक्षण किहिन, अऊर ऊर्जा फसल मा अंतर 2% से कम रहा। अधिकांश अनुप्रयोगन के लिए अतिरिक्त प्रसंस्करण ओवरहेड के लायक नाहीं है।

भिन्नात्मक खुला सर्किट वोल्टेज– पैनल के खुले-सर्किट वोल्टेज के आधार पर एक अनुमान लगावत है। तेज लेकिन कम सटीक। कुछ सस्ता चीनी इकाइयन ईका उपयोग करत हैं, अऊर आप बता सकत हैं - उ पर्याप्त हैं लेकिन बहुत अच्छा नाहीं हैं।

फिर आपके पास सब फैंसी नये तरीका हैं - तंत्रिका नेटवर्क, फजी लॉजिक, स्लाइडिंग मोड कंट्रोल। अऊर देखौ, हमका यकीन है कि ओनके पास शोध प्रयोगशाला अऊर आला अनुप्रयोगन मा आपन जगह है, लेकिन 95% प्रतिष्ठानन के लिए? पी एंड ओ काम ठीक से करत है।

हमरे विपणन विभाग के टॉम हमका बज़ फैक्टर के लिए "एआई-संचालित एमपीपीटी" लागू करै के लिए धक्का देत रहत हैं। हम ओसे कहत रहित है कि तंत्रिका नेटवर्क ई अनुप्रयोग के लिए समझ मा नाहीं आवत हैं अऊर बिना कौनो वास्तविक लाभ के लागत अऊर जटिलता जोड़िहैं। ई बहस अक्टूबर से चलत अहै। मदद भेजौ।

MPPT

"लेकिन ई केतना अच्छा है?" - सब कोय। अक्याल। गाहक। सभा।

ठीक है, तौ इहाँ 2022 मा हमरे द्वारा चलाए गए फील्ड टेस्ट से कुछ वास्तविक संख्या हैं:

दक्षिणी स्पेन (मालागा क्षेत्र, अगर आप उत्सुक हैं) मा हमरे प्रतिष्ठानन मा, हम देखेन:

एमपीपीटी बनाम पीडब्ल्यूएम: औसतन 25-30% अधिक ऊर्जा काटा जात है

सबसे अच्छा सुधार: 45% (ई आंशिक छाया के साथ दिसंबर मा रहा)

सबसे खराब सुधार: 15% (मध्य-गर्मी, साफ दिन, जब पीडब्ल्यूएम भी अपेक्षाकृत अच्छा काम करत है)

सुधार तब सबसे बड़ा होत है:

आपका पैनल वोल्टेज बैटरी वोल्टेज से बहुत अधिक है

आपके पास आंशिक छायांकन है

तापमान बहुत बदलत है

आपके पास सरणी मा बेमेल पैनल हैं

ई सबसे छोट होत है जब सब कुछ आदर्श होत है - जवन मूल रूप से वास्तविक दुनिया मा कभी नाहीं होत है।

मैं आपका एक पूरा सर्किट आरेख से बोर नाहीं करब, लेकिन इहाँ बुनियादी टोपोलॉजी है:

अधिकांश एमपीपीटी नियंत्रक अपने पावर स्टेज के रूप मा एक बक कनवर्टर (स्टेप-डाउन), बूस्ट कनवर्टर (स्टेप-अप), या बक-बूस्ट कनवर्टर (दुनो कर सकत हैं) का उपयोग करत हैं। हम आम तौर पर बक टोपोलॉजी के साथ जात हैं काहे से कि अधिकांश सौर पैनल ओन बैटरी के तुलना मा उच्च वोल्टेज के होत हैं जेका उ चार्ज करत हैं।

नियंत्रण अनुभाग मा आमतौर पर होत है:

एक माइक्रोकंट्रोलर (हम अपनी प्रीमियम लाइन मा STM32 श्रृंखला का उपयोग करत हैं)

वोल्टेज अऊर करंट सेंसर

तापमान संवेदक (पैनल, बैटरी अऊर नियंत्रक के लिए)

कुछ प्रकार का यूजर इंटरफेस (एलसीडी स्क्रीन, ब्लूटूथ, कुछौ)

वाकई मा यही है। जादू सब सॉफ्टवेयर मा है - एल्गोरिदम जवन ई तय करत है कि ऑपरेटिंग पॉइंट का कैसे समायोजित कीन जाय।

हमार नया मॉडल X-300 जवन हम अगले महीना लॉन्च करित है (8 मार्च का एम्स्टर्डम मा सोलरटेक एक्सपो मा आधिकारिक घोषणा - अगर आप वहाँ हैं तौ आवा हाय कहौ!) एक ड्यूल-कोर प्रोसेसर का उपयोग करत है ताकि हम एमपीपीटी एल्गोरिदम से स्वतंत्र रूप से सुरक्षा निगरानी चला सकित है। थोड़ा ओवरकिल? सायद। लेकिन पिछले साल ऑस्ट्रेलिया मा प्रतियोगी के इकाई मा आग लागै के घटना के बाद (नाम नाहीं बताइब, लेकिन आपने शायद यहिके बारे मा सुना होई), हम मौका नाहीं लेत हैं।

"एमपीपीटी आपका पैनल से अधिक शक्ति देत है"– नाहीं। आपका पैनल सूरज के रोशनी के आधार पर वही पैदा करत है। एमपीपीटी बस ई सुनिश्चित करत है कि आप बर्बाद करै के बजाय उ सब उपलब्ध शक्ति का उपयोग करत हैं।

"तुमका छोट सिस्टम के साथ एमपीपीटी के जरूरत नाहीं है"- बकवादि। एक छोट व्यवस्था का भी फायदा होत है। निश्चित तौर पर, पूर्ण ऊर्जा लाभ छोट अहै, लेकिन प्रतिशत-वार ई एकै अहै।

"एमपीपीटी केवल ग्रिड-टाई सिस्टम के लिए है"– ई भी गलत है। बैटरी चार्जिंग के लिए बहुत अच्छा काम करत है, जवन वास्तव मा हम आपन अधिकांश बिक्री देखित है।

"सब एमपीपीटी नियंत्रक मूल रूप से एकै हैं"– हा! इंजीनियरिंग टीम से कहौ। हम दक्षता, थर्मल प्रबंधन, विश्वसनीयता का अनुकूलित करै मा महीनों बितावत हैं। लेकिन मैं स्वीकार करब, औसत उपयोगकर्ता के लिए, एक £50 चीनी इकाई अऊर हमार £400 नियंत्रक हो सकत हैजानि परबसमान। जब तक सस्ता छह महीना बाद फेल न होइ जाय, यानी।

देखौ, हमका तोहका हमरे उत्पादन पर बेचै का है, लेकिन हमका ईमानदार होवे दे (अपने मालिक से मत बतावा कि हम ई कहेन):

यदि आपके पास एक बहुत छोटा सिस्टम (50W से कम) है, एक छोट केबल रन है, तो आपका पैनल वोल्टेज आपके बैटरी वोल्टेज से बहुत मेल खात है, अऊर आप एक तंग बजट पर हैं - पीडब्ल्यूएम ठीक हो सकत है। आप टेबल पर कुछ ऊर्जा छोड़ देब, लेकिन कभौ-कभौ ई एक स्वीकार्य व्यापार होत है।

हमरे पास पिछले साल एक ग्राहक रहा जे स्कॉटिश हाइलैंड्स. 20W पैनल, 12V बैटरी, £30 बजट मा एक छोट मौसम स्टेशन का बिजली देय चाहत रहा। हम एक सस्ता पीडब्ल्यूएम नियंत्रक के सिफारिश किहिन। वैसे भी उ हमार एमपीपीटी इकाई खरीदिन काहे से "उ सबसे अच्छा चाहत रहें।" निष्पक्ष रूप से, ई ओकर पैसा है, लेकिन उ निर्णय पर आरओआई शायद कभी नाहीं है।

ई तकनीक कहाँ जात है? खैर, हम कुछ रुझान देखित है:

वितरित एमपीपीटी– पूरी सरणी के लिए एक बड़ा नियंत्रक के बजाय, हर पैनल पर छोटे अनुकूलक। छायांकन के लिए बेहतर है, लेकिन लागत अऊर जटिलता जोड़त है। हम वर्तमान मा नॉर्वे मा एक पायलट प्रोजेक्ट मा इनका परीक्षण करत हैं।

क्लाउड कनेक्टिविटी– हर कोई चाहत है कि ओकर सौर नियंत्रक ओकरे स्मार्टफोन से बात करै। जरूर, काहे नाहीं। हमार ऐप वास्तव मा बहुत सभ्य है, भले ही मैं खुद कहूं। आप वास्तविक-समय प्रदर्शन, ऐतिहासिक डेटा देख सकत हैं, अऊर अगर कुछ गलत है तौ ई आपका चेतावनी देई। हम पिछले हफ्ता एक अपडेट धकेलिन जवन बैटरी स्थिति--चार्ज अनुमान का ठीक करत है - ई पहिले लगभग 5% बहुत आशावादी पढ़त रहा।

बेहतर एल्गोरिदम– ई हमार व्यक्तिगत जुनून है। मैं एक भविष्यवाणी करै वाले एल्गोरिथ्म पर काम करत हौं जवन मौसम पूर्वानुमान डेटा का उपयोग ट्रैकिंग पैरामीटरन का पूर्वानुमानित रूप से समायोजित करै के लिए करत है। का ई काम करत है? कबहूँ। का ई प्रयास के लायक है? जूरी अबहियों बाहर अहै।

MPPT

आम गलतियन का जानै के लिए काफी समय से ई करत अहै:

एकर आकार ठीक से बनावा– 10 ए पैनल के लिए 60 ए एमपीपीटी नियंत्रक न खरीदें। ई बेकार है। बराबर, ई सोच के कि आप पैसा बचाइब, एकरा कम न करौ। जब आप अनिवार्य रूप से बाद मा अउर पैनल जोड़ब तौ आप बस ओका नुकसान पहुँचाइब।

ईका ठंडा रखौ– ई चीजें गर्मी पैदा करत हैं। सीधे सूरज के रोशनी मा एक सीलबंद बक्सा मा न रखौ। हाँ, लोग वास्तव मा ई करत हैं। नाहीं, समझ मा नाहीं आवत है कि काहे?

बैटरी तापमान संवेदक– एकर उपयोग करा! चार्जिंग वोल्टेज का तापमान - क्षतिपूर्ति कीन जाय का चाही। कमरा के तापमान अऊर सहारा के बीच मा अलग-अलग वोल्टेज के जरूरत होत है।

केबल आकार– हमका नियंत्रकन के ठीक से काम न करै के बारे मा बहुत सारा कॉल मिलत हैं, अऊर ई लगभग हमेशा कम आकार के केबल होत हैं जेसे वोल्टेज ड्रॉप होत है। हमरे वेबसाइट पै खूनी केबल साइजिंग कैलकुलेटर का उपयोग करा।

सेटिंग्स मायने रखत हैं– डिफ़ॉल्ट सेटिंग्स रूढ़िवादी हैं। मैनुअल पढ़ौ (हम जानित है, चौंकाने वाला सुझाव) अऊर अपने विशिष्ट बैटरी प्रकार के लिए कॉन्फ़िगर करा।

त, एमपीपीटी का अहै? ई मूल रूप से एक स्मार्ट इलेक्ट्रॉनिक मैचमेकर है जवन ई सुनिश्चित करत है कि आपक सौर पैनल अऊर बैटरी यथासंभव कुशलता से एक साथ काम करत हैं, लगातार बदलत परिस्थितियन के साथ समायोजित करत हैं ताकि आपके सेटअप से हर संभव वाट निचोड़ सकै।

का ई एकर लायक है? अधिकांश प्रतिष्ठानन के लिए, बिल्कुल। पीडब्ल्यूएम पर एक एमपीपीटी नियंत्रक के अतिरिक्त लागत एक या दुई साल के भीतर ऊर्जा फसल मा वृद्धि मा खुद का भुगतान करत है।

का हम पक्षपात करत हई काहे से कि हम ओनका बेचत हई? जरूर। लेकिन हम ओनमा भी विश्वास करत हैं, नाहीं तौ हम पिछले 15 साल तकनीक का परिष्कृत करै अऊर बाजार मा यकीनन कुछ सबसे अच्छा एमपीपीटी नियंत्रक बनावै मा नाहीं बिताए होत। (अऊर हाँ, हम जानित है कि हर कंपनी अइसन कहत है, लेकिन हमार वास्तव मा है। मुझसे लड़ौ।)

वैसे भी, अगर आपके पास कौनो सवाल है, तौ ओनका टिप्पणियन मा छोड़ौ या मोका एक ईमेल भेजौ। या अउर अच्छा, मार्च मा एम्स्टर्डम एक्सपो मा मोका पकड़ौ। मैं उ होब जवन बहुत ज्यादा कॉफी पीब अऊर जे भी सुनत है ओका एमपीपीटी समझाब।

ओह, अऊर एक त्वरित प्लग - अपने एमपीपीटी का एक के साथ जोड़ाआयनिक लिथियम बैटरीअगर आप कर सकत हई। तेजी से चार्जिंग विशेषता वास्तव मा नियंत्रक का छोट जाड़ा के दिनन के दौरान ठीक से काम करै देत है। हम पिछले साल से ई कॉम्बो का परीक्षण करत हैं अऊर दक्षता लाभ ईमानदारी से उल्लेख करै लायक हैं।