MPPT — серьезный повод призадуматься

В области «солнечной энергетики» есть незыблемая «священная корова» под названием MPPT (Maximum Power Point Tracking) — ну или если на русском языке, то «отслеживание точки максимальной мощности». Обычно принято считать, что наличие алгоритма MPPT в системе повышает ее общую производительность на 5-25% (а уж на сколько конкретно процентов — тут каждый придумывает циферку в меру своей личной испорченности, воспитания и совестливости :)

В принципе, наверное, это значимые цифры для «больших» систем солнечной энергетики… Для «крохотных» же систем походного электропитания это уже не столь актуально, мягко говоря (просто даже 25% от почти нуля — это все равно почти ноль, блин! :)

Ну а если более серьезно, то для «малых форм» типа «туристских зарядок» есть проблема с готовыми «MPPT-алгоритмами». Просто при выборе контроллера заряда человек рассуждает по принципу: MPPT в декларируемых свойствах — это же круто! Ну а в крайнем случае, особого вреда от него уж точно не будет! :)

В общем-то, и да, и нет… Все зависит от ВАШЕЙ ВОЗМОЖНОСТИ ВМЕШАТЬСЯ в этот самый алгоритм, увы :(

Через мои руки за годы прошло много самых разнообразных контроллеров заряда с надписью «MPPT»… В некоторых случаях реализация алгоритма была чисто «программная» (микропроцессорная), в некоторых — «аналоговая», базируясь на специализированном чипе зарядки и заранее предопределенном рабочем напряжении солчнечной батареи…

Но почти во всех случаях конечный результат варьировался от «удовлетворительно» до «совсем хреново»! Просто потому, что готовые контроллеры заряда с гордой надписью «MPPT» реально ориентированы на ДРУГИЕ мощности солнечных батарей — обычно, в РАЗЫ превышающих то, что мы можем им предложить (в смысле, готовы таскать с собой, а не разместить где-нибудь стационарно на крыше дома).

Смысл в том, что «типовой» контроллер с MPPT, столкнувшись с маломощной СБ, будет просто КАТАСТРОФИЧЕСКИ недобирать мощность! Если только у вас нет возможности его настройки «подкрутить»…

Два примера:

1. В мои руки попал кетайский контроллер от «правильной компании» с обозначенным «честным программным MPPT» и зарядкой литиевых аккумуляторов 3.7В током до 10А. Компания действительно «крутая», да и человек мне ее порекомендовал не случайный, очень мягко говоря…

Подключение непосредственно к солнечной батарее 39Вт (ну, реально, скорее 36Вт) — этот контроллер снимал максимальную мощность около 5Вт. На том же самом солнце, в это же самое время, куда более простой контроллер снимал около 15-20Вт — разница в ТРИ раза, блин!

И в то же самое время, достаточно мне было только «застабилизировать» солнечную батарею своим буферным аккумулятором — как сразу же этот самый контроллер начал без вопросов честно забирать около 30Вт мощности! Где правда, Зин?! О_о (С)

2. Вот на фото довольно интересный контроллер заряда (понятно, что зажигалка там только для масштаба). Он собран на чипе BQ24650 от TI — в общем, это «круто» :) Контроллер с регулируемым напряжением заряда, а также, с регулируемой точкой MPP — для этих целей там стоят два потенциометра.

В целом, мне данный контроллер весьма понравился (хотя было очень мало времени на его тестирование — я сегодня на даче снимал материалы для видео о своих продуктах — некоторые вещи лучше увидеть, чем прочитать о них)… Но были и странные «непоняточки»!

Кетайцы пишут о том, что по умолчанию MPP выставлена на 18В. В принципе, склонен этому верить — в домашних условиях, от стабильного источника энергии с напряжением 18В, этот контроллер забирал максимум 57Вт. Вообще-то, нехилая циферка! И при этом, он почти не нагревался, что меня особо потрясло (правда он вообще декларируется как супер-супер производительный, с «идеальным диодом» вместо обычного Шоттки, и т.д. и т.п.) В общем, сплошная ляпота…

Но как только я этот же самый контроллер поставил на солнечную батарею (ага, ту самую, 36Вт) на не идеальном, но вполне реальном солнце — я увидел, что он снимает с нее меньше ОДНОГО ватта! Это при том, что напряжение холостого хода на батарее было около 23В — солнца хватало. Как, по каким алгоритмам и законам действовал этот контроллер — лично мне совершенно непонятно :(((

К счастью, там есть потенциометр для регулировки MPP! И таки да, покрутив его (честно — наугад), я вдруг добился того положения, когда этот контроллер уже забирает не один, а аж целых 25Вт. Что в принципе, для этой батареи и условий освещенности, очень и весьма даже неплохо… Но вопросы к алгоритму работы MPPT у меня остались :(((

Резюме:

Технология MPPT давно стала могучей рекламной фишкой и священной коровой среди теоретиков. Для «больших» систем это, наверное, оправданно (хотя, как и насколько — до сих пор оценить и договориться они не могут). Для «микро-систем» типа походного снаряжения — по большому счету, «блажь»…

Но есть «один нюанс» (как говаривалось в известном пошлом анекдоте) — плюсов MPPT, скорее всего, реально заметить никому не удастся — но вот минусы, увы, выползают порой на ровном месте. Ошибочно считать, что если есть MPPT — то это только дополнительная привлекательная опция! Здесь все хитрее — если у тебя есть возможность РЕГУЛИРОВАТЬ процесс MPPT — тогда да, возможно, тебе удастся что-то с этого получить… Если же за тебя все решают некие контроллер/плата — то твои шансы на успех мизерны, а вот на неуспех — достаточно велики.

ЗЫ: Ну либо же пользоваться ровно тем «рекомендуемым комплектом», который имеется у каждого «серьезного» производителя контроллеров с MPPT — правда, боюсь, денег не напасешься, да и вообще, это все не для туристов, даже и автомобильных… а куда-нибудь на крышу дома.

ЗЗЫ: И совершенно НЕ случайно для маломощных систем наиболее часто используют самую простейшую схему: солнечная батарея + диод + аккумулятор. Если все компоненты хорошо согласованы между собой, и никто не экономит на деталях, то это — как правило, САМЫЙ и эффективный, и наиболее работоспособный вариант, блин! Чем проще — тем лучше.