専用のMPPTサプライヤーとして、私はしばしば、最大パワーポイント追跡（MPPT）テクノロジーが最大パワーポイントを実際に追跡する方法について尋ねられます。このブログでは、技術的な詳細を掘り下げ、MPPTの重要性を説明し、この分野での経験からの洞察を共有します。
太陽光発電の基本とMPPTの必要性を理解する
ソーラーパネルは再生可能エネルギーの素晴らしい供給源ですが、電力出力は一定ではありません。それは、日光の強さ、温度、陰影などのさまざまな要因に依存します。太陽パネルの電圧と電流の関係は、IV曲線として知られる曲線を形成します。この曲線には、電圧と電流（電力）の積が最大値に達する特定のポイントがあります。この点は、最大パワーポイント（MPP）と呼ばれます。
課題は、MPPが修正されていないことです。環境条件が変化するにつれて常に変化します。 MPPTテクノロジーがなければ、ソーラーパネルはMPPから遠く離れた時点で動作することが多く、その結果、大きな電力損失が発生します。 MPPTは、MPPTが入ってくる場所です。MPPTは、ソーラーパネルの動作点を継続的に調整して、MPPに常にまたは非常に近い状態で動作することを確認する技術です。これにより、出力が最大化されます。
MPPTが最大パワーポイントを追跡する方法
MPPTアルゴリズムがMPPを追跡するために使用するいくつかの方法があります。最も一般的なもののいくつかを探りましょう。
PRTURBおよびOBSERVE（P＆O）メソッド
Preturb and Observeのメソッドは、最も単純で最も広く使用されているMPPTアルゴリズムの1つです。この方法の背後にある基本的なアイデアは、太陽電池パネルの動作電圧を定期的に摂動（変更）して、電力出力の変化を観察することです。摂動後に電力が増加すると、動作電圧は同じ方向にさらに調整されます。電力が低下すると、動作電圧が反対方向に調整されます。
P＆Oメソッドがどのように機能するかについての段階的な説明を次に示します。
- 初期化：MPPTコントローラーは、ソーラーパネルの初期動作電圧を設定することから開始します。
- 摂動：コントローラーは、動作電圧をわずかに増加または減少させます。
- 観察：コントローラーは、新しい動作電圧でソーラーパネルの出力を測定します。
- 比較：コントローラーは、新しい電力出力を前の出力と比較します。
- 決断：新しい電力出力が前の出力よりも大きい場合、コントローラーは同じ方向に動作電圧を調整し続けます。新しい出力が前の出力よりも少ない場合、コントローラーは動作電圧を反対方向に調整します。
- 繰り返す：環境条件が変化するにつれてMPPを追跡するために、ステップ2-5が継続的に繰り返されます。
P＆Oメソッドの実装は比較的簡単ですが、いくつかの制限があります。たとえば、特に急速に変化する環境条件下では、MPPの周りを振動させる可能性があります。
インクリメンタルコンダクタンス（IC）メソッド
インクリメンタルコンダクタンス方法は、もう1つの一般的なMPPTアルゴリズムです。この方法は、MPPでは、太陽電池パネルの増分コンダクタンス（電流の変化を電圧で割る）が瞬時コンダクタンスの負（電圧で除算）の負に等しいという事実に基づいています。
ICメソッドの仕組みは次のとおりです。
- 測定：MPPTコントローラーは、ソーラーパネルの電圧と電流を継続的に測定します。
- 計算：コントローラーは、インクリメンタルコンダクタンスと瞬時コンダクタンスを計算します。
- 比較：コントローラーは、インクリメンタルコンダクタンスを瞬時コンダクタンスの負と比較します。
- 決断：増分コンダクタンスが瞬時コンダクタンスの負よりも大きい場合、動作電圧が増加します。インクリメンタルコンダクタンスが瞬間コンダクタンスの負よりも少ない場合、動作電圧は低下します。増分コンダクタンスが瞬間コンダクタンスの負と等しい場合、太陽電池パネルはMPPで動作し、動作電圧は変更されません。
- 繰り返す：手順1-4は、MPPを追跡するために継続的に繰り返されます。
ICメソッドは、特に急速に変化する環境条件下で、P＆Oメソッドよりも正確です。ただし、実装する方が複雑です。
分数開放電圧（FOCV）メソッド
分数の開いた回路電圧法は、太陽電池パネルのMPP電圧が開いた回路電圧のほぼ固定画分（通常0.7〜0.8）であるという事実に基づいたよりシンプルなMPPTアルゴリズムです。
FOCVメソッドの仕組みは次のとおりです。
- 測定：MPPTコントローラーは、ソーラーパネルの開いた回路電圧を測定します。
- 計算：コントローラーは、開いた回路電圧に固定画分を掛けることにより、MPP電圧を計算します。
- コントロール：コントローラーは、ソーラーパネルの動作電圧を計算されたMPP電圧に調整します。
- 繰り返す：手順1-3は、環境条件とともに開放回路電圧が変化するため、MPPを追跡するために定期的に繰り返されます。
FOCVメソッドは実装が非常に簡単ですが、特に部分的なシェーディング条件下では、P＆OおよびICメソッドよりも精度が低くなります。
太陽光発電システムにおけるMPPTの重要性
MPPTテクノロジーは、太陽光発電システムで重要な役割を果たしています。 MPPを追跡することにより、MPPTコントローラーは、特に非理想的な環境条件下で、ソーラーパネルの出力を大幅に増加させることができます。これは、MPPTコントローラーを備えた太陽光発電システムがより多くの電力を生成できるため、より高いエネルギー節約と回収期間が短くなる可能性があることを意味します。
出力の増加に加えて、MPPTコントローラーは太陽光発電システムの信頼性と効率を改善することもできます。 MPPでソーラーパネルを操作することにより、MPPTコントローラーはパネルのストレスを軽減し、寿命を延ばすことができます。また、システム内の電力損失を減らすことができ、全体的な効率を改善できます。
MPPTサプライヤーとしての私たちの経験
MPPTサプライヤーとして、高品質のMPPTコントローラーの開発と製造に豊富な経験があります。 MPPTコントローラーは、急速に変化する環境条件下であっても、高度なアルゴリズムを使用してMPPを正確に追跡するように設計されています。また、などのさまざまな機能も提供しています砂の除去機能そして全水レベルの遅延、当社の製品のパフォーマンスと信頼性を高めるため。
私たちは、すべての太陽光発電システムがユニークであることを理解しており、顧客と緊密に連携して、特定のニーズを満たすカスタマイズされたソリューションを提供しています。あなたが小規模の住宅顧客であろうと大規模な商業プロジェクトであろうと、私たちはあなたのソーラーパネルの出力を最大化するのに役立つ専門知識と製品を持っています。
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参照
- クレイグ・チェリウスによる「太陽光発電システム：設計と設置」
- アントニオ・ルイス・ド・カストロによる「再生可能エネルギープロセスの基礎」
- Subhendu M. Mukherjeeによる「太陽光発電システムエンジニアリング」