如果你們買了一個太陽能控制器,商家宣傳具有MPPT功能,我們要如何測試它,MPPT的跟蹤效率到底有多高?如何識別普通的PWM控制器也宣稱具有MPPT功能,當然普通的PWM控制器也比電池板直接充電池效率高,很多人就會誤以為這也是MPPT控制器,如果你們沒有專業的MPPT測試系統,這里提出兩種測試方法拋磚引玉:
第一種:太陽能電池板+開關+電子負載+直流功率計;
這是一種最為簡單的方法,但需已經購買了太能能電池板,還要有電子負載,功率計(也可以電壓表+電流表),接線方法為太陽能電池板接上控制器再接上電子負載,開關的作用是電子負載可以選擇直接接太陽能電池板還是經過控制器再接太陽能電池板。先把開關選擇在太陽能電池板直接電子負載,調節電子負載的輸出電流,可以看到輸出電壓也在變化,當電壓乘以電流為最大時就是此時太陽能電池板輸出的最大功率。我們再把開關選擇在電池板接了控制器再接上電子負載,如果陽光穩定,如果你的控制器真的具有MPPT功能,你把電子負載的電流調到某一個點以上,或者電壓調到某個點以下,在一定范圍內輸出功率恒定,但略小于第一次直接測試的最大功率,這樣你可以在控制器之前再接直流功率計或者電流電壓表,這樣功率計數值除以第一次測試的最大功率就是最大跟蹤效率。電子負載的功率除以功率計的顯示值就是控制器的效率。
第二種:直流穩壓電源(蓄電池也可以)+功率電阻若干+萬用表,電流表。
假如你只是一個業余玩家,手里還沒有買電池板,也沒有功率計,電子負載,只有第二種提到的這些設備。
首先,我們把穩壓電源或蓄電池串聯一個電阻給MPPT控制器供電,控制器再給負載電阻供電。如果是BUCK控制器,穩壓電源一定要調到控制器輸出電壓的2倍以上再加控制器的壓差。保險起見一般加5V就足夠了,假設控制器輸出為14.4V。穩壓電源我們調到40V,穩壓電源串聯到控制器的電阻,我們假設是4R,這樣穩壓電源經過4R電阻之后最大輸出功率只有(40V*40V)/(4R*2)=200W了,其中100W在串聯的4R電阻上消耗了,剩余的100W就靠控制跟蹤到最大了。測試時控制器的最小負載一定要小于某個數,這個數會使輸出電壓14.4V下降,這個數就是14.4*14.4/100W=2.1R,這里我們就先接一個2R的電阻上去,假設控制器輸出電壓為測得14V,此時控制器輸出功率=98W,假設進入控制器之前的的電壓為19.5V,則控制器的輸入功率為19.5V*(40V-19.5V)/4R=99.94W,那么恭喜你,你的控制器跟蹤效率為99.94W/100W=99.94%,控制器的DCDC轉換效率為98W/99.94W=98%.
然后呢,我們再把控制器輸出帶的負載電阻調小比如1R,0.5R,你會發現如果真正做得好的MPPT控制器,因為穩壓電源的最大輸出功率被串聯的4R電阻限制死了,輸出電流增加了,輸出電壓必然下降,始終維持在恒定的最大輸出功率基本不變。
最后我們改變穩壓電源的輸出最大功率再測試,比如把輸出電壓升高到50V,或者限流電阻4R增加或減小,看看控制器還能否跟蹤最大功率。這里用穩壓電源+功率電阻實現了太陽能電池板的模擬。