En tant que fournisseur MPPT dédié, on me demande souvent comment la technologie de suivi du point de puissance maximum (MPPT) suit réellement le point de puissance maximum. Dans ce blog, je vais me plonger dans les détails techniques, expliquer la signification du MPPT et partager quelques idées de nos expériences dans le domaine.
Comprendre les bases de l'énergie solaire et le besoin de MPPT
Les panneaux solaires sont une source fantastique d'énergie renouvelable, mais leur puissance de sortie n'est pas constante. Cela dépend de divers facteurs tels que l'intensité du soleil, la température et l'ombrage. La relation entre la tension et le courant d'un panneau solaire forme une courbe, connue sous le nom de courbe IV. Sur cette courbe, il y a un point spécifique où le produit de la tension et du courant (qui est de puissance) atteint sa valeur maximale. Ce point est appelé le point de puissance maximum (MPP).
Le défi est que le MPP n'est pas fixé; Il change constamment à mesure que les conditions environnementales changent. Sans technologie MPPT, les panneaux solaires fonctionnaient souvent à un point éloigné du MPP, entraînant des pertes de puissance importantes. C'est là que MPPT entre en jeu. MPPT est une technologie qui ajuste en continu le point de fonctionnement du panneau solaire pour s'assurer qu'il fonctionne toujours à ou très proche du MPP, maximisant ainsi la puissance.
Comment MPPT suit le point de puissance maximum
Il existe plusieurs méthodes que les algorithmes MPPT utilisent pour suivre le MPP. Explorons certains des plus courants:
Méthode perturbée et observé (P&O)
La méthode Perturb and Observe est l'un des algorithmes MPPT les plus simples et les plus utilisés. L'idée de base derrière cette méthode est de perturber périodiquement (changer) la tension de fonctionnement du panneau solaire d'une petite quantité, puis d'observer le changement de sortie de sortie. Si la puissance augmente après la perturbation, la tension de fonctionnement est encore ajustée dans la même direction. Si la puissance diminue, la tension de fonctionnement est ajustée dans la direction opposée.
Voici une explication étape par étape sur le fonctionnement de la méthode P&O:
- Initialisation: Le contrôleur MPPT commence par définir une tension de fonctionnement initiale pour le panneau solaire.
- Perturbation: Le contrôleur augmente ou diminue légèrement la tension de fonctionnement.
- Observation: Le contrôleur mesure la puissance de sortie du panneau solaire à la nouvelle tension de fonctionnement.
- Comparaison: Le contrôleur compare la nouvelle puissance de sortie avec la précédente.
- Décision: Si la nouvelle sortie de sortie est supérieure à la précédente, le contrôleur continue d'ajuster la tension de fonctionnement dans la même direction. Si la nouvelle sortie de sortie est inférieure à la précédente, le contrôleur ajuste la tension de fonctionnement dans la direction opposée.
- Répéter: Les étapes 2 à 5 sont répétées en continu pour suivre le MPP à mesure que les conditions environnementales changent.
La méthode P&O est relativement simple à mettre en œuvre, mais elle a certaines limites. Par exemple, il peut osciller autour du MPP, en particulier dans des conditions environnementales en évolution rapide, ce qui peut entraîner des pertes de puissance.
Méthode de conductance incrémentielle (IC)
La méthode de conductance incrémentielle est un autre algorithme MPPT populaire. Cette méthode est basée sur le fait qu'au MPP, la conductance incrémentielle (le changement de courant divisé par le changement de tension) du panneau solaire est égal au négatif de la conductance instantanée (le courant divisé par la tension).
Voici comment fonctionne la méthode IC:
- Mesures: Le contrôleur MPPT mesure en continu la tension et le courant du panneau solaire.
- Calcul: Le contrôleur calcule la conductance incrémentielle et la conductance instantanée.
- Comparaison: Le contrôleur compare la conductance incrémentielle avec le négatif de la conductance instantanée.
- Décision: Si la conductance incrémentielle est supérieure au négatif de la conductance instantanée, la tension de fonctionnement est augmentée. Si la conductance incrémentielle est inférieure au négatif de la conductance instantanée, la tension de fonctionnement est diminuée. Si la conductance incrémentielle est égale au négatif de la conductance instantanée, le panneau solaire fonctionne au MPP et la tension de fonctionnement reste inchangée.
- Répéter: Les étapes 1 à 4 sont répétées en continu pour suivre le MPP.
La méthode IC est plus précise que la méthode P&O, en particulier dans des conditions environnementales en évolution rapide. Cependant, il est également plus complexe à mettre en œuvre.
Méthode de tension en circuit ouvert fractionnaire (FOCV)
La méthode de tension fractionnaire en circuit ouvert est un algorithme MPPT plus simple qui est basé sur le fait que la tension MPP d'un panneau solaire est approximativement une fraction fixe (généralement environ 0,7 à 0,8) de la tension en circuit ouvert.
Voici comment fonctionne la méthode FOCV:
- Mesures: Le contrôleur MPPT mesure la tension en circuit ouvert du panneau solaire.
- Calcul: Le contrôleur calcule la tension MPP en multipliant la tension en circuit ouvert par la fraction fixe.
- Contrôle: Le contrôleur ajuste la tension de fonctionnement du panneau solaire à la tension MPP calculée.
- Répéter: Les étapes 1 à 3 sont répétées périodiquement pour suivre le MPP à mesure que la tension en circuit ouvert change avec les conditions environnementales.
La méthode FOCV est très simple à mettre en œuvre, mais elle est moins précise que les méthodes P&O et IC, en particulier dans des conditions d'ombrage partielles.
La signification du MPPT dans les systèmes d'énergie solaire
La technologie MPPT joue un rôle crucial dans les systèmes d'énergie solaire. En suivant le MPP, les contrôleurs MPPT peuvent augmenter considérablement la puissance de puissance des panneaux solaires, en particulier dans des conditions environnementales non idéales. Cela signifie que les systèmes d'énergie solaire avec des contrôleurs MPPT peuvent générer plus d'électricité, ce qui peut entraîner des économies d'énergie plus élevées et une période de récupération plus courte.
En plus d'augmenter la puissance de sortie, les contrôleurs MPPT peuvent également améliorer la fiabilité et l'efficacité des systèmes d'énergie solaire. En exploitant les panneaux solaires au niveau du MPP, les contrôleurs MPPT peuvent réduire la contrainte sur les panneaux, ce qui peut prolonger leur durée de vie. Ils peuvent également réduire les pertes de puissance dans le système, ce qui peut améliorer l'efficacité globale.
Notre expérience en tant que fournisseur MPPT
En tant que fournisseur MPPT, nous avons une vaste expérience dans le développement et la fabrication de contrôleurs MPPT de haute qualité. Nos contrôleurs MPPT sont conçus pour utiliser des algorithmes avancés pour suivre avec précision le MPP, même dans des conditions environnementales en évolution rapide. Nous proposons également une gamme de fonctionnalités, commeFonction de suppression de sableetDélai de niveau d'eau complète, pour améliorer les performances et la fiabilité de nos produits.
Nous comprenons que chaque système d'énergie solaire est unique, et nous travaillons en étroite collaboration avec nos clients pour fournir des solutions personnalisées qui répondent à leurs besoins spécifiques. Que vous soyez un petit client résidentiel ou un grand projet commercial, nous avons l'expertise et les produits pour vous aider à maximiser la puissance de vos panneaux solaires.
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Références
- "Systèmes solaires photovoltaïques: conception et installation" par Craig Chelius
- "Fondamentaux des processus d'énergie renouvelable" par Antonio Luiz de Castro
- "Photovoltaic Systems Engineering" par Subhendu M. Mukherjee