最大功率跟踪MPPT控制器容量计算

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选择合适容量的MPPT控制器第一步：光伏组件的串联（单个組串）
为了得到优化的电压，需要几块太阳能板串联后组成一串达到设定的电压。組串的最大功率电压 （Umpp）必须要高于蓄电池电压。 如何确定每个組串的最少的组件个数，计算方法是：蓄电池最大充电电压（Ubat）必须乘以1.1， 然后除以光伏组件的最大功率点电压（Umpp）。 例如：对于一个使用阀控密封型铅酸蓄电池的48V系统，最大均衡充电压在60V：60*1.2/17=4.2。 计算结果必须向上舍入到最大值（例如，以上案例计算结果是17V Umpp组件，5个一串）。 光伏组件在任何温度和光照辐射强度下，组串的最大开路电压必须低于150V。推荐保留10到20% 的余量，以应付那些未知因素。 确定在每个組串允许串联的太阳能板最大数量，使用以下公式：150V/(Uoc*1.1)（例如： 150/22*1.1=6.2）。计算结果要向下舍出道最小值（例如，以上案例结果22Voc的组件，最多串联 6块）。 关于以上案例，48V的系统，使用上述的太阳能板，每个組串由5到6块进行串联。 以下表格，是根据电池片的个数和它们的类型，针对常规的组件的一些可能组合：
MPPT technology operates the modules at Vmp, extracting all available PV module power MPPT（最大功率跟踪）技术可使 太阳能板工作在最大功率电压Vmp， 获得全部的能量（图中，组件输出 全部的85W）
MPPT charger high efficiency power conversion reduces this higher module input voltage to battery voltage at theLeabharlann Baiduoutput, increasing battery charge current MPPT控制器内部高效的DC-DC功 率转换电路，通过提高充电电流的 方式，可以降低光伏组件电压到合 适的蓄电池充电电压。
举例：MPPT充电器常见参数说明
60A 80V dc 150V dc 1250/2500/5000W( 1000/2000/4000W(1) 1) 98% 98% 75A
12V蓄电池允许的最大光伏组件电压 24V/48V蓄电池允许的最大光伏组件电压
关乎效 率的一 个重要 参数
操作光伏组件最大功率：
峰值效率：
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选择合适容量的MPPT控制器第二步：多个光伏组串之间的并联
为了达到足够的充电功率，通常将2个以上組串进行并联。互相并联的每个組串，应拥有同 样规格同样数量的太阳能板。 光伏組串并联的组数取决于每个太阳能板的功率。单个MPPT控制器允许接入组件的总功率， 太阳能充电控制器 厂家一般会提供相关数据，举例参见右表。 最大推荐功率 方法1：互相并联的組串个数：不允许超过最大功率（见右表）除以每串的功率。 Battery VT-65 VT-80 例如，48V系统，5块100W组件串联为一个組串，接入到VT65：4000 / 500=8 => 8个組串 12V 1000W 1250W 24V 2000W 2500W （4000W）并联。如果同样光伏組串接入到VT80，允许10串进行并联。
注意：按照美国的国家电气法规（NEC）的要求，允许的太阳能输入的最大电流<= 0.8倍的控制器额 定电流。因此，为了遵守NEC要求，最大光伏输入电流，VT65是52A，VT80是64A。
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输入 (光伏组件)
光伏方 阵最大 短路电 流
光伏组件最大电流：
DC 转 DC能 量转换 效率
12V蓄 电池， 允许组 件开压 要下降
«Night夜间 »模式下自耗电 12V-24V-48V
充电阶段：（可设置充电电压和持续时间） 蓄电池充电温度补偿
0.5W – 0.8W – 1.2W
周期性或手动触发的，强充/吸收充/浮充/均衡充 -3mV/°C/cell (ref. at 25°C)
电子保护： 光伏输入极性接反 蓄电池极性接反 蓄电池端过压 温度过高 夜间逆流 瞬间浪涌保护
48V 4000W 5000W
方法2：有的厂家会提供，MPPT控制器太阳能输入侧允许的最大电流（互相并联所有光伏組 串的短路电流之和），例如VT65是60A，VT80是75A最大电流，有时系统设计会将光伏组件 功率配置过量一些，来保证即使当光照辐射强度低一些时，也可以得到需要充电功率。在这 样设计的系统里，当光照强的时候，有可能部分能量会浪费。 注意：高级的MPPT具有限流功能。 MPPT控制器能操作的最大功率取决于蓄电池充电循环的电压。
保护 最高达-150Vdc 最高达150V 保护 继电器阻止 3000瓦/每路 光伏组件接入控制器蓄电池端/蓄电池接入控制器光伏输入端 接线错误例外：反接的蓄电池接入控制器光伏输入端
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举例：多个MPPT充电器并联组网
共享一组蓄电池
共享一个外置显示 和编程装置
通过数据线互联
。。。 最多15个控制 器进行并联
各自接入光伏方阵，最大75KW
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自耗电：白天运行中/夜间
<5W/<1W
<5W/<1W
输出(蓄电池) 蓄电池额定电压 12V/24V/48V (自动识别或手动设置)
最大蓄 电池充 电电流
VarioTrack系列 模块式MPPT充 电器 IP54防水外壳
接入蓄电池电压范围 在25/40°C环温下最大充电电流
7 - 68V 65/60A 80/75A
Typical charge current boost ➩ 10% - 25% – May be 30% or more under ideal conditions – Defaults to conventional PWM control if extra PV power not available 通常可以增强充电电流➩ 10% - 25% --有可能在理想条件下，可以多获得30%或更多的电流 --如果没有多余的光伏能量，默认是传统的PWM充电控制 Actual increase varies with operating conditions… – A cooler PV module produces greater potential power – Lower battery voltage increases charge current since output to battery is constant power 实际的电流增长随着运行环境条件而变化 --光伏组件温度越低，发电功率越大 ---因为是恒功率转换，因此蓄电池电压越低，充电电流越大。
什么是MPPT控制器？
提供PWM模式的蓄电池充电 调节光伏组件最大功率输出 与传统控制器相比，增强蓄电池充电电流最多达30%
Traditional controllers connects the module directly to the battery when the battery discharged – Limits PV power production 充电时，传统控制器会将光伏组件直接 与蓄电池连接，输出电压受到蓄电池的 钳位。 --限制光伏发电（图中，给一个12V蓄 电池充电，组件电压只有12.5V，输出 功率只有65W）
U Battery 12V 24V 48V
36 片 组件 Voc < 23V 最大 优化 3 2 6 3 6 5
60片 组件 Voc < 37V 最大 优化 2 1 3 2 3 3
72片 组件 Voc < 45V 最大 优化 1 1 3 2 3 3
薄膜 组件 Voc > 80V -0 1 1
每个組串中组件 个数