太阳能(néng)控制器的MPPT与PWM

2021-02-02

我们都知道，当一项工作有(yǒu)不同的选择时，它们通常都有(yǒu)各自的优点和缺点。但是，一旦您对自己的特定需求和工作资源有(yǒu)了更多(duō)的考虑，其中一种选择通常会开始脱颖而出，成為(wèi)更好的选择。  

当看太阳能(néng)控制器时，这是事实。这项工作的常见比较是MPPT与PWM。在本文(wén)中，我们将讨论这两种技术之间的差异，帮助您确定哪种技术更适合您，甚至提供一些使用(yòng)这些技术的设计技巧。 

什么是MPPT和PWM？

MPPT和PWM是用(yòng)于太阳能(néng)電(diàn)池板充電(diàn)器的不同技术。

在描述太阳能(néng)控制器时，MPPT（最大功率点跟踪）和PWM（脉冲宽度调制）都是术语。他(tā)们指的是為(wèi)设备供電(diàn)的技术。PWM通过更改连接的占空比以从太阳能(néng)電(diàn)池板為(wèi)電(diàn)池充電(diàn)来实现此功能(néng)。 

PWM電(diàn)荷就像开关一样，其中使用(yòng)MOSFET桥接太阳能(néng)電(diàn)池板和電(diàn)池之间的连接。甲微控制器经常被用(yòng)来通过改变充電(diàn)電(diàn)流的占空比来控制所述充電(diàn)阶段。通常，PWM電(diàn)荷经历三个阶段：體(tǐ)電(diàn)荷，吸收電(diàn)荷和浮动電(diàn)荷。 

大容量充電(diàn)阶段是充電(diàn)器让相当大量的電(diàn)流通过以对電(diàn)池充電(diàn)的阶段。下一阶段，吸收電(diàn)荷，涉及在電(diàn)荷释放恒定電(diàn)流之前让電(diàn)池電(diàn)压下降。最后，浮动充電(diàn)阶段可(kě)确保通过trick流充電(diàn)来补偿電(diàn)池自放電(diàn)的损失。

MPPT充電(diàn)器在為(wèi)電(diàn)池充電(diàn)时会经历各个阶段。但是，它通过确保提供電(diàn)压和電(diàn)流的组合来动态地执行此操作，从而实现了最大的功率效率。 

MPPT与PWM太阳能(néng)充電(diàn)器

MPPT和PWM太阳能(néng)充電(diàn)器在各个领域都表现出差异。

运作方式

MPPT充電(diàn)器产生的充電(diàn)電(diàn)压和電(diàn)流与太阳能(néng)電(diàn)池板IV曲線(xiàn)上的最大功率相关。充電(diàn)过程还考虑了面板温度，角度和曝光。 

同时，PWM充電(diàn)器的行為(wèi)就像太阳能(néng)電(diàn)池板和電(diàn)池之间的开关一样。它并非旨在跟踪IV曲線(xiàn)上的最大功率，因此无论在任何情况下都可(kě)以严格操作。

效率 

MPPT充電(diàn)器比其PWM充電(diàn)器效率更高。您可(kě)以从MPPT充電(diàn)器获得高达99％的效率，但是PWM充電(diàn)仅给您50％-75％的效率。让我们探讨為(wèi)什么会这样。 

PWM充電(diàn)器的构造类似于开关，因此，太阳能(néng)電(diàn)池板将始终以電(diàn)池電(diàn)压充電(diàn)。与PWM充電(diàn)器连接时，具有(yǒu)24V开路電(diàn)压的太阳能(néng)電(diàn)池板将被下拉至接近12V的電(diàn)池電(diàn)压。这将其效率降低了50％。 

另一方面，MPPT将充電(diàn)電(diàn)压和電(diàn)流调节到最大可(kě)输出功率。它的行為(wèi)就像是DC-DC变压器，而不是开关，这使其可(kě)以最大程度地减少充電(diàn)损耗。

成本

采用(yòng)更简单的构造，PWM充電(diàn)器比MPPT充電(diàn)器便宜。PWM充電(diàn)器的价格很(hěn)便宜，而MPPT充電(diàn)器的价格则很(hěn)贵。 

设计MPPT或PWM充電(diàn)器时的主要注意事项

确保有(yǒu)足够的走線(xiàn)宽度以实现大電(diàn)流。 

无论您是围绕MPPT还是PWM充電(diàn)電(diàn)路进行设计，都需要牢记两点。两种電(diàn)路均利用(yòng)高频开关，因此围绕降低EMI辐射进行设计非常重要。通过保持走線(xiàn)短并使各组件彼此靠近来最大程度地减小(xiǎo)环路電(diàn)感。

两种类型的充電(diàn)器均可(kě)设计為(wèi)承受1A至60A的高充電(diàn)電(diàn)流。确保走線(xiàn)宽度足以处理(lǐ)该最大電(diàn)流至关重要。否则，在受到压力时，走線(xiàn)可(kě)能(néng)会过热或折断。