Mppt vss conventioneel?

[vuuren1]

Ik denk een vraag voor Aquanaut:

Inhoudelijk/technisch gezien ben ik er niet uit waarom een MPPT laadregelaar nu (altijd) zoveel gunstiger is dan een conventionele regelaar.

Kennelijk is de voorkeur dat de zonnepanelen in serie worden aangesloten zodat er een zo hoog mogelijke spanning aan de mppt wordt aangeboden.
Dat kan ik volgen als er weinig zonlicht is, dan is er nog laadactiviteit wat er bij een conventionele regelaar niet of nauwelijks meer is.

Maar als er nu wel veel zonlicht is en je biedt een hoge spanning aan de regelaar aan?
Hoe werkt de mppt regelaar de (te) hoge spanning dan weg? Ofwel hoe gaat hij er mee om.
Bij een spanningsregelaar (als component) wordt het teveel omgezet in warmte naar een koellichaam.

Mijn broer is (al een poos geleden) overgestapt naar een mppt laadregelaar maar ik krijg niet direct een verhaal uit hem dat hij er meetbaar veel wijzer van is geworden.
Hij heeft de 2 panelen ook in serie aangesloten bij de overstap (Advies in de manual van Victron).

Ik ben benieuwd.

[henkvd]

Het verschil merk je bij weinig zonlicht


Een PWM werkt om het zo eenvoudig mogelijk te maken alleen een te hoge spanning weg.
Een MPPT zal bij weinig licht de spanning verhogen zodat er ook nog geladen wordt bij een PWM wordt er dan niets geladen.
Bij voldoende zonlicht maakt het niet uit, in de winter duidelijk wel.

[elrenegado]

ik heb een mppt, en 2 100wp panelen in serie.
Ik merk inderdaad bij bewolking nog steeds een laadstroom van rond de 1,5 a 2,5a.
Bij volle zon gaat dat richting de 8.5 a 9a

Buiten dat voordeel, heeft een mppt betere laadkaraterisiek en is 30% efficienter.

Aquanaut is op vakantie, kan even duren voor jij reageert

[aquanaut]

Om bij het begin te beginnen.
Een MPPT is niet altijd gunstiger als een regelaar met PWM principe.
Maar vaak wel, zeker in ons klimaat.
Twee dingen moeten we even los van elkaar zien dat is de manier waarop vermogen van het PV paneel wordt onttrokken en het laad algoritme.
PWM of MPPT zegt namelijk niets over de laad karakteristiek alleen op de manier van vermogensopname.
Beginnen we bij PWM, dit staat voor Puls Wide Modulation, oftewel puls breedte modulatie.
Een PV paneel levert zijn maximale spanning bij 0 vemogen (open klem), om echter vermogen uit het paneel te krijgen zullen we er een bepaalde belasting op moeten aansluiten.
Bij een PWM regelaar is dit de accu, deze wordt aan de accu geknoopt door de regelaar indien de PV spanning hoger is als de benodigde laadspanning.
Als resultaat zal de regelaar vermogen leveren maar als hevolg van de belasting zakt ook de werkspanning van het paneel enorm.
De regelaar vangt dit op door de accu af te koppelen waardoor de beginsituatie weer ontstaat de tijd van "verbinden" hangt af van de instraling op het paneel en de benodigde laadspanning.
Het in en uit schakelen kan tot meerdere keren per seconden oplopen.
Het mag duidelijk zijn dat het opgevangen vermogen in de open periode verloren gaat.
Bij het MPPT principe wordt het paneel continue met een variabele weerstand belast, neemt de zon intensiteit toe, neemt ok de weerstand toe, bij afname wordt ook de ingangsweerstand van de regelaar minder.
Zo haalt de regelaar continue het maximaal beschikbaar vermogen uit het paneel.
Maximum Power Point Tracking.
Het opgevangen vermogen wordt via een DC/DC converter omgevormd tot laadspanning.
Met een laad algoritme.
Dus als je de situatie hebt waar je een zo goed als continue instraling hebt kan een PWM regelaar minstens zo goed werken als een MPPT.
Echter is dit een situatie die hier in Nederland in een mobiele installatie niet denkbaar is.
Een MPPT verhoogt dus geen spanning ( mits een zeldzame step up MPPT )
Wat wel van belang is, is de startspanning van een MPPT die hoger is als een PWM regeleaar.
Daarom kan het bij solo panelen soms slimmer zijn om een PWM regelaar te selecteren ipv de MPPT.
Ik vraag ook meestal naar de sutuatie voor toepassing van de juiste regelaar.

De wifi hier in Katwijk is wat brak ....maarja, niet omdat het moet, maar omdat het kan....
Maar gezien de grootte van het mobiele toetsenbord vind ik het verhaal even lang genoeg.
Als er nog specifieke vragen zijn kom ik daar graag op terug.
Aquanaut

[vuuren1]

Dank voor de uitleg heren.

De vraag kwam voort uit de (populaire) verhalen die de ronde doen over de MPPT regelaar en dat het dé perfecte regelaar zou zijn.
Die regelaar is veel duurder dan een PWM regelaar, ofwel is het wel zo essentieel om die aankoop te doen?

Niet altijd dus..

Ik zie het praktische voordeel wel van een MPPT:
NL = relatief weinig zonlicht, dan zet je 2 panelen in serie en heb je 'veel'spanning bij weinig ligt en is er lading.

Maar bij wel voldoende zonlicht doet die simpele regelaar het ook.

Nog een vraag:
Waar blijft de weg te werken (te) hoge spanning van de in serie geschakelde panelen?
Bij een normale spanningsregelaar van een voeding wordt dat omgezet in warmte en dat is ongunstig.

[henkvd]

Weg werken in warmte is ouderwets en zonde, schakelen is de truuk dat kan erg efficiënt.

[Davidos]

Voor die mensen die het misschien nog niet voor zich zien helpt onderstaand plaatje misschien (eerlijk gevonden op internet ):



De bovenste grafiek laat de spannings-stroom curve zien. Het "werkpunt" van een paneel ligt op deze lijn, bij maximale belichting.

De onderste grafiek laat het spanning-stroom product zien van de bovenste grafiek.

Een PWM lader zal als de accu nog niet vol is, het paneel aan de accu verbinden en dit niet schakelen. Dit is punt A in beide grafieken. Het paneel levert hierbij rechtstreeks 5,77A aan de accu.

Een MPPT lader zal het Maximum Power Point opzoeken, in de onderste grafiek duidelijk te herkennen als punt B. De top. Hierbij wordt ca 92W over gedragen. Bij de 13V die op dat moment in de accu zit, hoort hier een laadstroom bij van 7,07A. De schakelende voeding in de MPPT zorgt voor deze omzetting van dat vermogen. Natuurlijk heeft een schakelende voeding geen 100% rendement. Bij de populaire MPPT75 is de piek efficientie 98% dus er wordt dan ook geladen met 98% van die 7,07A. Dat is bijna 7A en daarmee zo'n 1,2A meer dan wat een PWM regelaar voor elkaar krijgt (zal in het echt wel iets minder zijn, ik denk dat 95% reeler is).

Een ander voordeel is dat een MPPT lader toch al een schakelende voeding in zich heeft, en meteen ook panelen aan kan die een hogere spanning leveren.

Voordelen: minder vermogensverlies in de bekabeling! Heb je 500Wp liggen uit enkele panelen en moet je bij 12,5V een stroom van 40A door een kabel drukken, dan moet dat al een forse kabel zijn. Bij 3 panelen in serie is die stroom nog maar 10A en je komt weg met een dunnere kabel en minder verliezen. Nadeel hiervan is wel dat elk paneel maximaal oplevert wat het slechts belichte paneel oplevert.

Nadeel van de meeste MPPT laders is dat bij wisselende zonkracht de lader even moet zoeken naar het MPPT punt, en op zo'n moment is de lader niet optimaal ingesteld.

Hoop dat dit het nog een beetje meer duidelijk maakt.

[vuuren1]

Het is mij duidelijk en de grafiekjes spreken voor zichzelf.

In feite doet een duurdere MPPT ca. 15% meer dan een PWM lader.
Van dat verschil val ik niet achterover en zeker niet bij een bescheiden solar installatie die bedoeld is om de boel bij te houden.
Heb je veel verbruik en meer panelen dan zie ik wel voordelen.

[aquanaut]

Wel in het Engels maar nog meer leesvoer over dit onderwerp:

https://www.victronenergy.nl/upload/documents/White-paper-Which-solar-charge-controller-PWM-or-MPPT.pdf

Aquanaut