Екак - Как? Какво? Къде? Защо?

MPPT контролер за соларни панели

Функцията MPPT е аналогична на скоростната кутия в автомобила. Когато е на грешната предавка, колелата не получават максимална мощност. Това е така, защото двигателят работи или по-бавно или по-бързо спрямо скоростта. Целта на скоростната кутия е да съчетае двигателя към колелата, по начин, който позволява най-оптимална работа на двигателя въпреки различната скорост, ускорение и терен.
Да сравним соларния панел с двигателя на колата. Напрежение му е аналогична на оборотите на двигателя. Идеалното му напрежение е когато може да изкара максимална мощност - Vpp. Vpp варира в зависимост от интензивността на слънчевата светлина и температура на соларната клетка. Напрежението на акумулатора е аналогична на скоростта на колелата на автомобила. Тя варира в зависимост от състоянието на акумулатора и натоварването на системата. За 12V система, тя варира от около 11 до 14.5V.
С цел да се зарежда акумулатора, соларните панели трябва да приложат напрежение което е по-високо от напрежението на акумулатора. Ако Vpp на соларния панел е под или равно на напрежението на акумулатора, то тока на зареждане е нула. Така че, за по-сигурно, типичните соларни панели са направени с Vpp на около 17V при температура на клетката 25°C. Те правят това, защото Vpp ще падне до около 15V в много горещи дни. Въпреки това, в много студени дни, може да достигне до 18V!
Когато Vpp е много по-високо от напрежението на акумулатора стандартните контролери (PWM) свалят Vpp до напрежението на акумулатора и прехвърлят тока директно към акумулатора, като разликата между Vpp и напрежението на акумулатора се загубва.
Скоростната кутия на автомобила варира съотношението между скорост и въртящ момент. На най-ниска предавка, скоростта на колелата се намалява, а въртящият момент е увеличен. По същия начин, MPPT променя съотношението между напрежението и тока за зареждане на акумулатора, за да достави максимална мощност. Ако има излишък на напрежение достъпно от соларните панели, MPPT го превръща в допълнителен ток за зареждане на акумулатора и действа като автоматична трансмисия. Тъй като Vpp на соларните панели варира в зависимост от температурата и други условия. MPPT следи вариантите и съответно регулира съотношението. За това се нарича Maximum Power Point Tracker.
На практика MPPT е най-ефективно само през зимния сезон защото има най-голяма разлика между Vpp и напрежението на акумулатора.
Пример - външна температура: -7°C, слаб вятър така че температурата на панела е: 0°C, Vpp = 18V, напрежението на акумулатора e 12V.
Съотношение на Vpp и напрежението на акумулатора е 18 : 12 = 1.5 : 1
Теоретично перфектен MPPT би довел до 50% увеличение на тока при зареждане! В действителност, има загуби в преобразуването, както има триене при скоростната кутия на автомобила. На практиката увеличението е от 20 до 30%.