1. ¿Qué es un controlador de carga solar fotovoltaica y el papel del controlador solar fotovoltaico?

Controlador solar se denomina controlador de carga/descarga solar fotovoltaica, que es un dispositivo de control automático para controlar la matriz de células solares que carga la batería y el suministro de energía de la batería a la carga del inversor solar en el sistema de generación de energía fotovoltaica. Puede establecer las condiciones de control de acuerdo con las características de carga y descarga de la batería para controlar el módulo de celdas solares y la salida de energía de la batería a la carga, y su función principal es proteger la batería y estabilizar las condiciones de trabajo de la central eléctrica.

2. ¿Cuáles son las clasificaciones de los controladores de carga solar fotovoltaicos comunes?

Los controladores de carga solar fotovoltaica se pueden dividir básicamente en cinco tipos: controladores fotovoltaicos en paralelo, controladores fotovoltaicos en serie, controladores fotovoltaicos de modulación de ancho de pulso (PWM), controladores fotovoltaicos inteligentes y controladores fotovoltaicos de seguimiento de potencia máxima (MPPT). Aquí nos centramos en PWM y MPPT.

Controlador de carga solar PWM respetuoso con el medio ambiente

Controlador de carga solar MPPT respetuoso con el medio ambiente

3. ¿Qué son PWM y MPPT?

PWM y MPPT son dos controladores de métodos de carga diferentes para la carga solar, que se pueden usar para cargar baterías con la corriente generada por los módulos solares. Ambas tecnologías se utilizan ampliamente en sistemas solares fuera de la red y ambas funcionan bien para cargar baterías de manera eficiente. La selección de un controlador PWM o MPPT no se basa únicamente en qué método de carga es "mejor", sino en qué tipo de controlador será más efectivo en su sistema.

Controlador PWM: modulación de ancho de pulso

La modulación de ancho de pulso (PWM) se refiere al control de circuitos analógicos utilizando la salida digital de un microprocesador, un método para codificar digitalmente el nivel de una señal analógica. El control digital de circuitos analógicos puede reducir significativamente el costo y el consumo de energía de un sistema. Muchos microcontroladores contienen controladores PWM dentro de ellos.

La siguiente figura muestra el voltaje y la corriente de acceso al panel fotovoltaico a la izquierda y el voltaje y la corriente de carga a la derecha;

Controlador MPPT: Seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT)

Para comprender la diferencia entre la carga PWM y MPPT, primero observemos la curva de potencia del panel fotovoltaico. La curva de potencia es importante porque muestra cuánta potencia se espera que generen los paneles fotovoltaicos. El panel fotovoltaico produce un voltaje ("V") y una corriente ("I"). El voltaje al que se genera la potencia máxima se denomina "punto de máxima potencia". El MPPT se rastreará dinámicamente a lo largo del día, según las condiciones de iluminación. p=U*I (P es la potencia generada por los paneles fotovoltaicos).

Comparación de escenarios de uso:

Controlador PWM: Aplicable a pequeños sistemas solares fotovoltaicos, como sistemas de iluminación para el hogar, pequeños paquetes de baterías solares, etc.

Controlador MPPT: Aplicable a grandes sistemas solares fotovoltaicos, como estaciones de energía solar, sistemas de riego agrícola, etc.

Comparación de ventajas y desventajas:

Ventajas del controlador PWM:

• Estructura simple, bajo costo.
• Adecuado para sistemas pequeños, escenarios sensibles a los costos.

Desventajas del controlador PWM:

• Menor eficiencia, no puede utilizar completamente la potencia máxima del panel solar.
• La eficiencia es aún menor cuando hay una gran diferencia entre el voltaje de la batería y el voltaje del panel solar.

Ventajas de los controladores MPPT:

• Mayor eficiencia para aprovechar al máximo la potencia máxima del panel solar.
• Cuando la brecha entre el voltaje de la batería y el voltaje del panel solar es grande, la ventaja de eficiencia es más obvia.

Desventajas del controlador MPPT:

• Estructura compleja, alto costo.
• Adecuado para grandes sistemas, la búsqueda de escenarios de eficiencia.