研究一下光伏mppt模块

不会闪现

光伏mppt控制器，很高大上哈，听闻了很多年了，但一直没买个玩，一般小功率20A的也就两三百块钱，不是说它贵，而是没必要，我是实用主义者，工具没有用买来吃灰就是浪费。mppt控制器跟普通光伏控制器呢，核心区别就是最大功率追踪，而普通控制器就一大号DC稳压模块。首先查下光伏板原理，如图，


光伏板可以等效成含内阻的有限功率电流源，当光伏板输出功率增大，电压逐渐升高，电流逐渐降低，而mppt就是要寻找这个电压电流乘积的交界处，追踪在p=iu的最大值，此刻的光伏板输出功率最高。


然后怎么才能让一个电源输出给负载达到最大功率呢？网上有现成的证明，过程复杂就不看了，直接看总结内容，


说人话就是当负载阻抗等于电源内阻时，电源输出功率达到最大，所以mppt模块追踪的方式就是自动调节阻抗，至于mppt模块是怎么去“模仿”直流电阻的，跟电子负载一样？应该不是，我想不明白，也懒得去想，今天不研究这个。


直接买个小mppt模块研究研究，某宝上随处可见，也不知道是不是真的mppt，相比普通恒流恒压模块多了个mppt电位器，十几块钱，还行，


正面布局比较工整，反面嘛，感觉焊的很随意，那分流器都不舍的用精密电阻，直接一个金属片，这成本省到家了，降压芯片依旧是芯龙4015，所以就不要期望转换效率会有多高了，

那个输出防倒灌二极管是我自己加焊的，不要在意细节（鸡屎焊），


但若真的是mppt，光伏利用率从本质上也是能吊打普通稳压模块的。

开始测试效果，可调电源设置20v 0.8A，模拟一个最大可提供16w的光伏板。


用普通恒流恒压模块做对比，都调好电流输出上限2A，确保有足够的功率接收能力


给4串12.8v铁锂充电。首先是mppt模块，把输出电压调到14.4v，


充电时把mppt电压调到18v，就假设18v是最大功率点电压吧，电流拉满，如此一来“光伏板”的利用率就很高了


然后是普通恒流恒压模块，也是调好14.4v，


充电时立马就把输入的电压拉到电池电压了，就是因为没有模拟阻抗的功能，电池内阻又特别低，而电源功率有限，那么等效电路就是电池内阻串联电源内阻，谁阻值大，分担的电压就高，电池阻值低分担的电压就低，到了电池那也就是内阻电压加上电池本身的电压，电源输出功率就低了。


不过充电池或许还不觉得有多大区别，14w跟10w好像也差不多啊，是吧，那直接带10欧电阻，就看出差别了。电源设置20v 0.4A，模拟功率8w的光伏板

首先mppt模块，调好输出电压12v，接上电阻后，mppt调到18v，电流拉满，功率7.2w，利用率很高。


然后是普通稳压模块，也是调到12v，接上电阻后直接把电源电压拉低到4.12v，电流也是拉满0.4A，功率却低到只有1.6w，跟上面的7.2w差距巨大，这儿就是很明显的例子，可以发现4.12/0.4=10.3欧的阻抗，刚好就是电阻加稳压模块的内阻，而mppt模块，18/0.4=45欧，模块模拟了一个35欧阻抗，让电源能最大功率输出，这就是优势。


热身活动做完了，最后拿光伏板测试，今下午太阳不算大，四川这个月的太阳都不算亮，但就是热到离谱，每天的天气预报都是户外室温38/39/40/41度。这个光伏板铭牌额定电压18v，

目前空载电压20v，短路电流0.84A，


首先这个功率计的功耗可以忽略不计，可调电源都没能显示出它的功率，总之是低于0.01w的了。


4串铁锂，mppt模块调到输出14.4v，


把mppt电位器调到18v，光伏板输出功率却只有6.7w，


看样子这会儿的最大功率点电压不是18V啊，电流也才0.37A，不太行。慢慢调节mppt电位器以升高输入电流，电压下降，观察功率计，待功率涨到最大值，调到15v的时候基本算是最大功率点了，电流0.81A也之前的接近短路电流了，再调功率值就要跌了。


看样子好像是真的mppt功能，但问题是它并不能自动追踪最大功率由于光照导致光伏板功率时时在变化，模块只是提供了一个mppt功能，得自己去调节阻抗，居然得人工追踪最大功率点，挺鸡肋的。

太热了，感觉要晕了，另一个普通稳压模块就不测了，我去年就测过，会把光伏板电压拉到跟电池一样，和上面用可调电源模拟光伏板的实验没区别。


今天室外热到爆，我才呆了十分钟吧，汗水就一直滴，摩托车座椅上都是汗水印，座椅温度69度，我站的地方也有61度，这鬼天气太哈人了。

这样的话这小mppt模块就只能算是入门的玩具，让初学者知道原理就可以了，不要指望这个小玩具的实用性，一点都不省事。还不如用这种普通的光伏充电器，

便宜电流又大，安装使用也方便，效率吊打半吊子mppt模块，这pwm控制器我20年50块钱买的，感觉还可以，就一大号dc稳压模块，通用铅酸，三元，铁锂，跟我储备的几块光伏板搁一起，作为应急灾难储备，


我本人也是生存狂爱好者，除了储备工具，食物，医疗，武器，通讯和电子文档资料外，应急电力储备也必须要有，不然对讲机就卵了。结束，谢谢

吸铁石

本身功率点追踪并不是高科技，早有成熟的最简方案，300W的裸板成本单价不超30元，如果用上数字控制，最好还是参考国外多年前就发展的分布式MPPT优化器，都是临近每块单体光伏板安装的，这样才能近程检测到临场的单块光伏板的实际工作面温度，才能作出最佳温度补偿，而且所有优化器都是可以数字集群控制的，哪块光伏板有问题也很快能反映出来

梅花一党

MPPT很赚钱啊

合众电脑

看来mppt还是很有用的。

sclg80

不会闪现 发表于 2022-8-23 12:56
看了下某宝有很多卖mppt控制器的，但貌似都是假的，例如这个商品，店铺介绍说“mppt是把电压降下来大电流充 ...

这个卖家是不是有点以偏概全了，会不会他做不出来，把国内都一棍打死？
国内有几家做得挺好，比如钰辉，信源，不过设备不便宜倒是真的，1~2百瓦那种小板，这个mppt设备都贵过太阳板。
2百瓦内，加板比换mppt划算。还有，高电压更能发挥mppt效率，比如36或72v充12v电瓶。
附上钰辉拆机图，做工做到这份上，电路集成度我不信做不到算法跟踪。

夕雨

正打算买这样一相所谓的MPPT模块和PWM对比一下呢。

ide940

mppt算是大电流稳压器，小功率用dc2dc可以，大功率还是建议用mppt，关键还有一个 就是mppt转化效率高，dc2dc会有5%-60%的损耗。说明一点，我也不是很懂mppt，我是准备用服务器升压电源做转换器，也才几十元

bluedevil

我也屯了一些末日设备，太阳能板/电池啥的，就是没时间像楼主一样整理细致

mdk211

我用得也是普通pwm

不会闪现

taozi520 发表于 2022-8-30 09:44
楼主有技术有时间有耐心，不错不错

谢谢。谢谢

不会闪现

goodc 发表于 2022-8-30 14:54
肯花心思研究这，不错，我就没往这方面想。

如何最大化利用光伏发电，一直是我没事玩研究的问题

不会闪现

        夏天时户外光伏板被晒可能有个七八十度，倒不用担心给它散热的，简单说光伏板就是超大光敏二极管，一百多度还是很容易承受的，而之所以光伏板寿命通常只有25-30年，是因为被太阳光里的紫外线摧毁了pn节，俗称pn节崩塌，光伏板性能就一点衰弱。
        一般光伏板有效功率跌到90％以下就可以说它报废了，但是那是工业上的报废，因为发的电不划算了，明明可以换新板子，而不被旧板子占坑位，采购还可以趁机吃钱，
        但普通人不一样了，别说90％，哪怕50％都不舍得扔吧，非得用到充不起电为止，这一点跟锂电池一样，锂电池容量低于80％标称就可以称为报废电池了，例如公交车就可以采购新电池了，普通人怕是非得用到电动车跑不了几公里路了才舍得换吧

不会闪现

vip2128 发表于 2022-8-30 23:52
这种一样的板我有3块用一年了，搞两路独立充12v蓄电池组，用得还可以，自带电压电流表功率表的方便调试，  ...

一般光伏板不用担心给它散热的，简单说光伏板就是超大光敏二极管，一百多度还是很容易承受的，而之所以光伏板寿命通常只有25-30年，是因为被太阳里的紫外线摧毁pn节，俗称pn节崩塌

vip2128

这种一样的板我有3块用一年了，搞两路独立充12v蓄电池组，用得还可以，自带电压电流表功率表的方便调试， 最大功率点也是最大电流差不多就在16.5前后，最大电流差不多5a，超过5a 我用两块板并联能达到10a ，肖特基要换上10a50v，板上接个小风扇，对着板吹，摧残了一年还没坏过

arix

hhzzm0364 发表于 2022-8-28 15:38
为什么发不上去

这个会不会有安全隐患？

goodc

肯花心思研究这，不错，我就没往这方面想。

taozi520

楼主有技术有时间有耐心，不错不错

淡淡的六月

再问下问题：我的50W12V太阳能系统8年了，板子没去擦，原来中午还有1-2A电流，最近换了36Ah电池，发现只能充到11.8V（三元锂），用充电器能充到12.6V，是保护板的原因吗？保护我电池不发生枝晶而不让小电流充电？

淡淡的六月

我也有类似楼主的“毛病”，太阳能、户外电源、压缩饼干、医疗应急包、强光手电筒。最近看了“荒野求生”节目，还要去学会钓鱼、编织刺网、做圈套陷阱、搭建庇护所

superlqq

好详细哦。