MPPT чи PWM: скільки енергії втрачає дешевий контролер

Проблема, яку вирішує контролер

Сонячна панель віддає максимум потужності не за будь-якої напруги, а в одній конкретній точці — і ця точка постійно зміщується залежно від освітлення й температури. Панель на 36 В у момент максимуму може віддавати 32 В, а батарея потребує 14 В. Різницю треба кудись дівати.

PWM: просто зʼєднати

ШІМ-контролер фактично замикає панель на батарею через ключ. Напруга панелі падає до напруги батареї, а струм лишається тим самим. Уся різниця напруг просто втрачається.

Панель 36 В × 8 А = 288 Вт на вході. На виході: 14 В × 8 А = 112 Вт. Решта не дійшла нікуди.

MPPT: перетворити

MPPT-контролер — це перетворювач постійного струму. Він тримає панель у точці максимальної потужності, а надлишок напруги перетворює на додатковий струм.

Ті самі 288 Вт на вході, ККД перетворення близько 96%: 276 Вт на виході, тобто 19,7 А в батарею замість 8.

Звідки беруться «20–30%»

У наведеному прикладі різниця виглядає більш ніж дворазовою, але це крайній випадок неузгодженої панелі. На практиці різниця залежить від того, наскільки напруга панелі відрізняється від напруги батареї:

• Панель під ту саму напругу, що й батарея, тепло, повне сонце — різниця 5–10%.
• Типова панель на 36 В із батареєю 12 В — різниця 25–35%.
• Холодна погода (напруга панелі зростає) або хмарність — різниця ще більша.

Узимку й у похмурі дні, тобто саме тоді, коли енергія найпотрібніша, перевага MPPT максимальна.

Коли PWM усе ж доречний

• Маленькі системи до 200 Вт панелей, де різниця в грошах менша за різницю в ціні контролера.
• Панель підібрана точно під напругу батареї.
• Підзарядка батареї, яка майже не розряджається — наприклад, для камери чи воріт.

Що це означає при виборі інвертора

У гібридних інверторах контролер уже всередині, і його тип указаний у характеристиках разом зі струмом: «MPPT 120 А» означає, скільки струму контролер прийме з панелей. Два MPPT-входи дозволяють підключити два масиви панелей із різною орієнтацією — наприклад, схід і захід — і вони не заважатимуть одне одному.

Гібридні інвертори з MPPT — у каталозі. Як закласти місце під панелі одразу — у рішенні для будинку.