1. Was ist ein Photovoltaik-Solarladeregler und welche Rolle spielt der Photovoltaik-Solarregler?

Solarregler wird als Photovoltaik-Solar-Lade-/Entladeregler bezeichnet, bei dem es sich um ein automatisches Steuergerät zur Steuerung des Solarzellen-Arrays beim Laden der Batterie und der Batteriestromversorgung der Solarwechselrichterlast im Photovoltaik-Stromerzeugungssystem handelt. Es kann die Steuerbedingungen entsprechend den Lade- und Entladeeigenschaften der Batterie einstellen, um das Solarzellenmodul und die Batterieleistung an die Last zu steuern. Seine Hauptfunktion besteht darin, die Batterie zu schützen und den Betriebszustand des Kraftwerks zu stabilisieren.

2. Welche Klassifizierungen gibt es für gängige PV-Solarladeregler?

Photovoltaik-Solarladeregler können grundsätzlich in fünf Typen unterteilt werden: parallele Photovoltaik-Regler, serielle Photovoltaik-Regler, Pulsweitenmodulations-Photovoltaik-Regler (PWM), intelligente Photovoltaik-Regler und Maximum Power Tracking Photovoltaik-Regler (MPPT). Hier konzentrieren wir uns auf PWM und MPPT.

Umweltfreundlicher PWM-Solarladeregler

Umweltfreundlicher MPPT-Solarladeregler

3. Was sind PWM und MPPT?

Bei PWM und MPPT handelt es sich um zwei unterschiedliche Ladeverfahren-Regler für das Solarladen, mit denen Batterien mit dem von Solarmodulen erzeugten Strom geladen werden können. Beide Technologien werden häufig in netzunabhängigen Solarsystemen eingesetzt und eignen sich gut zum effizienten Laden von Batterien. Bei der Auswahl eines PWM- oder MPPT-Reglers kommt es nicht nur darauf an, welche Lademethode „besser“ ist, sondern vielmehr darauf, welcher Reglertyp in Ihrem System am effektivsten ist.

PWM-Controller: Pulsweitenmodulation

Pulsweitenmodulation (PWM) bezieht sich auf die Steuerung analoger Schaltkreise mithilfe des digitalen Ausgangs eines Mikroprozessors, einer Methode zur digitalen Kodierung des Pegels eines analogen Signals. Durch die digitale Steuerung analoger Schaltkreise können die Kosten und der Stromverbrauch eines Systems erheblich gesenkt werden. Viele Mikrocontroller enthalten PWM-Controller.

Die folgende Abbildung zeigt links die Zugriffsspannung und den Strom des PV-Moduls und rechts die Lastspannung und den Laststrom.

MPPT-Regler: Maximum Power Point Tracking (MPPT)

Um den Unterschied zwischen PWM- und MPPT-Laden zu verstehen, schauen wir uns zunächst die Leistungskurve des PV-Moduls an. Die Leistungskurve ist wichtig, da sie zeigt, wie viel Strom die PV-Module voraussichtlich erzeugen werden. Das PV-Modul erzeugt eine Spannung („V“) und einen Strom („I“). Die Spannung, bei der die maximale Leistung erzeugt wird, wird als „Maximum Power Point“ bezeichnet. Abhängig von den Lichtverhältnissen wird der MPPT den ganzen Tag über dynamisch verfolgt. p=U*I (P ist die von den PV-Modulen erzeugte Leistung).

Vergleich der Nutzungsszenarien:

PWM-Controller: Anwendbar auf kleine Solar-PV-Systeme wie Hausbeleuchtungssysteme, kleine Solarbatteriepakete usw.

MPPT-Regler: Anwendbar auf große Solar-PV-Systeme wie Solarkraftwerke, landwirtschaftliche Bewässerungssysteme usw.

Vor- und Nachteile Vergleich:

Vorteile des PWM-Controllers:

• Einfache Struktur, niedrige Kosten.
• Geeignet für kleine Systeme und kostensensible Szenarien.

Nachteile des PWM-Controllers:

• Geringerer Wirkungsgrad, die maximale Leistung des Solarpanels kann nicht vollständig ausgenutzt werden.
• Der Wirkungsgrad ist sogar noch geringer, wenn zwischen der Batteriespannung und der Solarpanelspannung ein großer Unterschied besteht.

Vorteile von MPPT-Controllern:

• Höhere Effizienz, um die maximale Leistung des Solarpanels voll auszunutzen.
• Wenn die Lücke zwischen der Batteriespannung und der Solarpanelspannung groß ist, ist der Effizienzvorteil deutlicher.

Nachteile des MPPT-Reglers:

• Komplexe Struktur, hohe Kosten.
• Geeignet für große Systeme, die Verfolgung von Effizienzszenarien.