MPPT là một công nghệ điều khiển sạc năng lượng mặt trời. Tuy là một thiết bị quen thuộc trong ngành điện công nghiệp nhưng không phải ai cũng hiểu rõ chức năng và cơ chế hoạt động của nó. Bài viết dưới đây sẽ giải thích chi tiết MPPT là gì, vai trò, ý nghĩa của MPPT trong hệ thống điện mặt trời, và những ưu điểm của công nghệ sạc MPPT so với PWM. Để hiểu rõ những thông tin trên, cùng chúng tôi đọc ngay bài viết sau nhé!
MPPT là gì?
MPPT là một trong hai công nghệ điều khiển sạc năng lượng mặt trời được sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Chức năng cơ bản nhất của những bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời là điều chỉnh điện áp cao từ các tấm pin mặt trời thành điện áp thấp cần thiết để sạc cho ắc quy hoặc pin lưu trữ. Ngoài nhiệm vụ cơ bản trên, công nghệ MPPT còn có chức năng theo dõi điểm công suất tối đa của pin để tối đa hóa sản lượng điện mặt trời tạo ra từ hệ thống. Chức năng này đúng như tên gọi của nó là Maximum Power Point Tracker (viết tắt là MPPT).
Thông thường, công nghệ này đều được tích hợp sẵn trong các thiết bị biến tần năng lượng mặt trời hiện đại, là những loại biến tần được sử dụng trong các hệ thống điện mặt trời gia đình và công nghiệp hiện nay. Một số khác được sản xuất thành các bộ điều khiển sạc riêng biệt. Tuy nhiên, các thiết bị sạc riêng biệt thường chỉ cần trong các hệ thống điện mặt trời cỡ nhỏ với công suất hoạt động thấp.
Vai trò của MPPT trong hệ thống điện mặt trời
Trong một hệ thống năng lượng mặt trời, MPPT có vai trò rất quan trọng. Nó nhận điện áp từ các tấm pin mặt trời và chuyển đổi thành điện áp phù hợp để sạc pin hoặc ắc quy lưu trữ.
Mỗi hệ thống pin mặt trời sẽ có hiệu suất và sản lượng điện khác nhau tùy thuộc vào nhiều yếu tố, chẳng hạn như thời gian trong ngày, độ che phủ của mây và nhiệt độ của các tấm pin. Khi đó, MPPT sẽ xác định thời điểm mà hệ thống đạt được hiệu quả tối đa để thu được sản lượng điện mặt trời nhiều nhất.
Nếu không có thiết bị MPPT thì hệ thống PV sẽ không thể khai thác được sản lượng điện tốt nhất từ pin, từ đó sẽ ảnh hưởng đến lợi ích của người tiêu dùng.
Cơ chế hoạt động của tính năng MPPT
Hệ thống điện mặt trời hoạt động với hiệu suất cao nhất khi tất cả sản lượng điện dư thừa đều được lưu trữ trong pin. Nếu hệ thống các tấm pin sản xuất ra lượng điện năng quá lớn, cao hơn nhu cầu của tải và pin lưu trữ thì sẽ lãng phí phần điện năng dư thừa. Tuy nhiên, nếu hệ thống tạo ra lượng điện năng quá thấp thì bạn cũng sẽ không nhận được lợi ích từ việc lưu trữ năng lượng. Vì vậy, cần phải có sự cân bằng phù hợp giữa hệ thống các tấm pin và pin lưu trữ. MPPT giúp cho việc sản xuất điện của các tấm pin mặt trời và việc lưu trữ điện của bộ lưu điện luôn ở trạng thái tốt nhất.
Trong hệ thống điện mặt trời, MPPT mang đến lợi ích tối đa cho hệ thống trong những trường hợp sau:
Trong điều kiện thời tiết lạnh: Đối với những hệ thống không có MPPT, thời tiết lạnh sẽ khiến các tấm pin mất đi nhiệt lượng và giảm hiệu suất hoạt động. Trong khi đó, có MPPT sẽ giúp cho hệ thống hoạt động hiệu quả và có thể sạc pin tối ưu.
Khi pin sạc bị yếu: Lúc này MPPT sẽ có chức năng kích điện để hỗ trợ pin sạc hiệu quả hơn.
Hỗ trợ quá trình đi dây điện khi lắp đặt: Việc đi dây dẫn xa sẽ khiến cho năng lượng bị tổn thất trong quá trình truyền, khiến cho điện áp bị giảm. Khi đó, MPPT sẽ giúp làm giảm sự hao hụt điện năng trong quá trình truyền, từ đó gia tăng hiệu quả sạc năng lượng cho pin lưu trữ.
So sánh giữa hai công nghệ sạc MPPT và PWM
Trên thị trường hiện nay có hai công nghệ sạc phổ biến nhất là MPPT và PWM. Giữa hai công nghệ này thì MPPT được lựa chọn nhiều hơn cả.
Công nghệ sạc PWM: Công nghệ này sử dụng thuật toán để xác định lượng điện tích cần chuyển vào sạc pin hoặc ắc quy. Sử dụng các mạch điện tử transitor đóng cắt liên tục với tần số cao nhằm ổn áp sạc cho pin, phương pháp PWM gây tiêu tốn lượng điện năng khá lớn khi sạc điện từ các tấm pin mặt trời vào pin lưu trữ (làm hao phí khoảng 20%).
Công nghệ sạc MPPT: Công nghệ này có chức năng theo dõi đầu ra của tấm pin và điều khiển nó khớp với điện áp của ắc quy/pin lưu trữ nhằm tối đa hóa hiệu suất sạc. Vì vậy, phương pháp này cho hiệu quả vượt trội hơn từ 10 đến 40% so với phương pháp sạc PWM, đặc biệt trong các trường hợp nhiệt độ dưới 45 độ C hoặc trên 75 độ C, hoặc khi ánh sáng mặt trời yếu.
So sánh giữa 2 công nghệ trên thì công nghệ MPPT có tính hiệu quả cao hơn và tổn thất điện năng ít hơn trong quá trình truyền. Do đó, MPPT được đánh giá là vượt trội hơn và được ứng dụng trong hầu hết các hệ thống năng lượng mặt trời hiện nay.
Trên đây là những thông tin chi tiết về công nghệ sạc năng lượng mặt trời MPPT, hi vọng đã giúp bạn đọc hiểu rõ MPPT là gì, các ưu nhược điểm của công nghệ này để lựa chọn phương pháp phù hợp nhất cho hệ thống năng lượng mặt trời của mình.
ĐIỆN MẶT TRỜI VIỆT NAM SUNEMIT – UY TÍN, CHẤT LƯỢNG
Hotline: 0826 889 489 – 0946 868 498
Website: dienmattroivietnam.com
Trụ sở chính: Tầng 12 tòa nhà Tech, 181 Nguyễn Lương Bằng, Quang Trung, Đống Đa, Hà Nội