Difference between revisions of "Simplified MPPT charge controller sizing and selection/es"

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Un [[Special:MyLanguage/Charge controller#Charge controller types|controlador de carga MPPT]] está clasificado para funcionar a una [[Special:MyLanguage /DC system voltage|tensión de CC del sistema]], corriente máxima y tensión máxima. Los controladores de carga MPPT pueden cargar el sistema de almacenamiento de energía con cualquier configuración de módulos FV en [[Special:MyLanguage/Series and parallel connections|serie y paralelo]] que no exceda la tensión máxima y la corriente máxima o caiga por debajo de la tensión de carga requerido del [[Special:MyLanguage/Energy storage|sistema de almacenamiento de energía]]. Exceder la clasificación de tensión de un controlador de carga MPPT debido a temperaturas frías que aumentan la tensión de los módulos FV puede resultar en en daños. Muchos controladores de carga permiten que se exceda la clasificación de corriente hasta cierto punto sin daño, solo resulta en una pérdida de energía, pero esto depende del controlador de carga. Hay varios cálculos importantes que deben realizarse para dimensionar correctamente un controlador de carga MPPT:
 
Un [[Special:MyLanguage/Charge controller#Charge controller types|controlador de carga MPPT]] está clasificado para funcionar a una [[Special:MyLanguage /DC system voltage|tensión de CC del sistema]], corriente máxima y tensión máxima. Los controladores de carga MPPT pueden cargar el sistema de almacenamiento de energía con cualquier configuración de módulos FV en [[Special:MyLanguage/Series and parallel connections|serie y paralelo]] que no exceda la tensión máxima y la corriente máxima o caiga por debajo de la tensión de carga requerido del [[Special:MyLanguage/Energy storage|sistema de almacenamiento de energía]]. Exceder la clasificación de tensión de un controlador de carga MPPT debido a temperaturas frías que aumentan la tensión de los módulos FV puede resultar en en daños. Muchos controladores de carga permiten que se exceda la clasificación de corriente hasta cierto punto sin daño, solo resulta en una pérdida de energía, pero esto depende del controlador de carga. Hay varios cálculos importantes que deben realizarse para dimensionar correctamente un controlador de carga MPPT:
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*Debe dimensionarse para funcionar con una configuración de circuito de fuente FV en serie y paralelo que no dañe el controlador de carga debido a los altos voltajes resultantes de [[Special:MyLanguage/Simplified weather and solar resource evaluation|bajas temperaturas]] donde se ubicará el proyecto.  
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*Debe dimensionarse para funcionar con una configuración de circuito de fuente FV en serie y paralelo que no dañe el controlador de carga debido a los altos voltajes resultantes de [[Special:MyLanguage/Simplified weather and solar resource evaluation|bajas temperaturas]] donde se ubicará el proyecto.
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*Debe tener una capacidad adecuada para funcionar con una configuración de circuito de fuente FV en serie y en paralelo que aún podrá cargar correctamente el [[Special:MyLanguage/Energy storage|sistema de almacenamiento de energía]] cuando hay [[Special:MyLanguage/Simplified weather and solar resource evaluation|temperaturas altas]] y a medida que los módulos FV envejecen.
 
*Debe tener una capacidad adecuada para funcionar con una configuración de circuito de fuente FV en serie y en paralelo que aún podrá cargar correctamente el [[Special:MyLanguage/Energy storage|sistema de almacenamiento de energía]] cuando hay [[Special:MyLanguage/Simplified weather and solar resource evaluation|temperaturas altas]] y a medida que los módulos FV envejecen.
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====Step 1: Determine PV module power rating====
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60-cell and 72-cell modules are the most common module size used with MPPT charge controllers. They range in size from 250W - 400W+.
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Los módulos de 60 celdas y 72 celdas son el tamaño de módulo más común que se usa con los controladores de carga MPPT. Varían en tamaño desde 250 W - 400 W+.
  
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====Step 2: Determine minimum number of PV modules====
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====Paso 2: Determine la cantidad mínima de módulos FV====
  
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This calculation will give a ''minimum'' number of modules. The final array size should always be larger than this value, thus if the result of the calculation is a decimal, it should be rounded up. Different modules sizes and configurations can be explored to find the optimal design.
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Este cálculo dará una cantidad "mínima" de módulos. El tamaño final de la fuente FV siempre debe ser mayor que este valor, por lo tanto, si el resultado del cálculo es un decimal, debe redondearse hacia arriba. Se pueden explorar diferentes tamaños y configuraciones de módulos para encontrar el diseño óptimo.
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! style="width: 20%"|Minimum number of PV modules
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! style="text-align:left;"| = [[Special:MyLanguage/Simplified minimum PV source size|Minimum PV source size]] ÷ PV module power rating (Step 1)
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! style = "text-align: left;" | = [[Special:MyLanguage/Simplified minimum PV source size| La capacidad mínima de la fuente FV]] ÷ La potencia nominal del módulo FV (Paso 1)
 
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====Step 3: Choose MPPT charge controller and PV source series/parallel configuration====
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====Paso 3: Elija el controlador de carga MPPT y la configuración en serie y paralelo de la fuente FV====
  
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It is necessary to test various different configurations of PV modules and charge controllers to find the best configuration. The [[Special:MyLanguage/DC system voltage|DC system voltage]], number of PV modules, input voltage of the charge controller, the number of modules in series, the number of parallel circuits, and the current rating of the charge controller can all be varied to find the best design. The final PV source and charge controller configuration must meet the following requirements:
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Es necesario probar varias configuraciones diferentes de módulos FV y controladores de carga para encontrar la mejor configuración. La [[Special:MyLanguage/DC system voltage|tensión de CC del sistema]], el número de módulos FV, la tensión de entrada del controlador de carga, el número de módulos en serie, el número de circuitos en paralelo y la clasificación de corriente del controlador de carga todos pueden ser variados para encontrar el mejor diseño. La configuración final de la fuente FV y del controlador de carga debe cumplir con los siguientes requisitos:
  
 
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<li>Have a PV source with a final power rating that is higher than the [[Special:MyLanguage/Simplified minimum PV source size|minimum PV source size]]. This can be achieved through a combination of [[Special:MyLanguage/Series and parallel connections|series and parallel connections]].</li>
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<li> Tener una fuente FV con una potencia nominal final superior a la [[Special:MyLanguage/Simplified minimum PV source size|capacidad mínima de la fuente FV simplificado]]. Esto se puede lograr mediante una combinación de conexiones de [[Special:MyLanguage/Series and parallel connections|en serie y en paralelo]].</li>
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<li>Have PV source string voltage that does not exceed the maximum input voltage rating of the charge controller, even under extreme temperatures. This maximum input voltage rating limits the possible configurations of PV modules that can be used to reach the minimum number of PV modules calculated in Step 2. The chart below gives maximum and minimum numbers of PV modules in series per PV source circuit for 60 and 72 cell modules. All of the PV source circuits must have the same number of PV modules if there is a single charge controller or else it will not function properly (the number of modules in series therefore must divide evenly into the minimum number of PV modules required). If there are multiple charge controllers, then the number of modules connected in series per PV source circuit should be the same for each one.
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<li>Tener una tensión de cadena de fuente FV que no exceda la tensión de entrada máxima del controlador de carga, incluso bajo temperaturas extremas. Esta tensión nominal máxima de entrada limita las posibles configuraciones de módulos FV que se pueden utilizar para alcanzar la cantidad mínima de módulos FV calculado en el Paso 2. El siguiente cuadro muestra el número máximo y mínimo de módulos FV en serie por circuito de fuente FV para 60 y 72 módulos de células. Todos los circuitos de fuente FV deben tener la misma cantidad de módulos FV si hay un solo controlador de carga o, de lo contrario, no funcionará correctamente (por lo tanto, el número de módulos en serie debe dividirse uniformemente entre la cantidad mínima de módulos FV total). Si hay varios controladores de carga, entonces el número de módulos conectados en serie por circuito de fuente FV debe ser el mismo para cada uno.
  
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As long as the voltage doesn't exceed the rating of the charge controller(s), more PV modules per PV source circuit is generally preferrable as it permits smaller sized wires and minimizes voltage drop.</li>
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Siempre que la tensión no exceda la clasificación de los controladores de carga, generalmente es preferible tener más módulos por circuito de fuente FV, ya que permite el uso de cables de menor tamaño y minimiza la caída de tensión. </li>
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[[File:Mpptseriesparallel.png|frameless]]
 
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<li>Have a charge controller that can handle the total current supplied by the PV source. An MPPT charge controller is capable of of accepting varying voltages from the array and converting them into current at the proper charging voltage for the [[Special:MyLanguage/Energy storage|energy storage system]]. The maximum current of the PV source can be calculated by dividing the power rating of the [[PV module|PV source]] by the [[Special:MyLanguage/DC system voltage|DC system voltage]] as in the chart below. Larger systems often require multiple charge controllers operating in parallel. The next largest charge controller size should be chosen unless the charge controller manufacturer permits oversizing the array. Common MPPT charge controller current ratings: 10 A, 15 A, 20 A, 25 A, 30 A, 35 A, 40 A, 45 A, 50 A, 55 A, 60 A, 65 A, 70 A, 75 A, 80 A, 85 A, 90 A, 95 A, 100 A.</li>
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<li>Tenga un controlador de carga que pueda manejar la corriente total suministrada por la fuente FV. Un controlador de carga MPPT es capaz de aceptar diferentes tensiones de la fuente FV y convertirlas en corriente a la tensión de carga adecuada para el [[Special:MyLanguage/ Energy storage|sistema de almacenamiento de energía]]. La corriente máxima de la fuente FV se puede calcular dividiendo la potencia nominal de la [[Special: MyLanguage/PV module|fuente FV]] por la [[Special:MyLanguage/DC system voltage|tensión de CC del sistema]] como se muestra en la tabla siguiente. Los sistemas más grandes a menudo requieren varios controladores de carga que operan en paralelo. Se debe elegir el siguiente tamaño de controlador de carga más grande a menos que el fabricante del controlador de carga permita sobredimensionar la fuente FV. Los valores nominales de corriente de controladores de carga MPPT mas común son: 10 A, 15 A, 20 A, 25 A, 30 A, 35 A, 40 A, 45 A, 50 A, 55 A, 60 A, 65 A, 70 A, 75 A, 80 A, 85 A, 90 A, 95 A, 100 A.</li>
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[[File:Mpptcurrentrating.png|frameless]]
 
[[File:Mpptcurrentrating.png|frameless]]
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<li>Can function at the [[Special:MyLanguage/DC system voltage|DC system voltage]]. If a very high current rating is required for the charge controller, increasing the [[Special:MyLanguage/DC system voltage]] can yield a better system design.</li>
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<li>Puede funcionar en a la [[Special: MyLanguage/DC system voltage|tensión de CC del sistema]]. Si se requiere una clasificación de corriente muy alta para el controlador de carga, aumentar la [[Special:MyLanguage/tensión de CC del sistema]] puede producir un mejor diseño del sistema.</li>
 
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====Step 4: Final configuration====
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====Paso 4: Configuración final====
  
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It is important to define a few important variables that will be necessary for future steps in the design process.
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Es importante definir algunas variables importantes que serán necesarias para los pasos futuros en el proceso de diseño.
  
 
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! style="text-align:left;"| = PV module power rating (Step 1) × Final number of PV modules in series × Final number of PV source circuits
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! style="text-align:left;"| = La clasificación de potencia del módulo FV (Paso 1) × La cantidad de módulos FV en serie final
 
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==Notes/references==
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*60 cell Voc = 41 V
 
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*60 cell Vmp = 27 V
 
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*72 cell Voc = 50 V
 
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*72 cell Vmp = 34 V
 
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*TkVoC = -0.36 %/C
 
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*TkPmp = -0.48 %/C
 
  
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==Notes/references==
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*60 celdas Voc = 41 V
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*60 celdas Vmp = 27 V
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*72 celdas Voc = 50 V
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*72 celdas Vmp = 34 V
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*TkVoC = -0.36%/C
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*TkPmp = -0.48%/C

Latest revision as of 19:37, 6 April 2021

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English • ‎español

Un controlador de carga MPPT está clasificado para funcionar a una tensión de CC del sistema, corriente máxima y tensión máxima. Los controladores de carga MPPT pueden cargar el sistema de almacenamiento de energía con cualquier configuración de módulos FV en serie y paralelo que no exceda la tensión máxima y la corriente máxima o caiga por debajo de la tensión de carga requerido del sistema de almacenamiento de energía. Exceder la clasificación de tensión de un controlador de carga MPPT debido a temperaturas frías que aumentan la tensión de los módulos FV puede resultar en en daños. Muchos controladores de carga permiten que se exceda la clasificación de corriente hasta cierto punto sin daño, solo resulta en una pérdida de energía, pero esto depende del controlador de carga. Hay varios cálculos importantes que deben realizarse para dimensionar correctamente un controlador de carga MPPT:

  • Debe dimensionarse para funcionar con una configuración de circuito de fuente FV en serie y paralelo que no dañe el controlador de carga debido a los altos voltajes resultantes de bajas temperaturas donde se ubicará el proyecto.

Supuestos:

  • Temperatura ambiente mínima: -15°C
  • Temperatura ambiente máxima: 50°C
  • Se utilizan estimaciones conservadoras para las tensiones de los módulos FV que cubren casi todos los módulos fotovoltaicos de 60 y 72 celdas.


Paso 1: Determine la potencia nominal del módulo FV

Los módulos de 60 celdas y 72 celdas son el tamaño de módulo más común que se usa con los controladores de carga MPPT. Varían en tamaño desde 250 W - 400 W+.

Paso 2: Determine la cantidad mínima de módulos FV

Este cálculo dará una cantidad "mínima" de módulos. El tamaño final de la fuente FV siempre debe ser mayor que este valor, por lo tanto, si el resultado del cálculo es un decimal, debe redondearse hacia arriba. Se pueden explorar diferentes tamaños y configuraciones de módulos para encontrar el diseño óptimo.

Cantidad mínima de módulos FV = La capacidad mínima de la fuente FV ÷ La potencia nominal del módulo FV (Paso 1)

Paso 3: Elija el controlador de carga MPPT y la configuración en serie y paralelo de la fuente FV

Es necesario probar varias configuraciones diferentes de módulos FV y controladores de carga para encontrar la mejor configuración. La tensión de CC del sistema, el número de módulos FV, la tensión de entrada del controlador de carga, el número de módulos en serie, el número de circuitos en paralelo y la clasificación de corriente del controlador de carga todos pueden ser variados para encontrar el mejor diseño. La configuración final de la fuente FV y del controlador de carga debe cumplir con los siguientes requisitos:

  1. Tener una fuente FV con una potencia nominal final superior a la capacidad mínima de la fuente FV simplificado. Esto se puede lograr mediante una combinación de conexiones de en serie y en paralelo.
  2. Tener una tensión de cadena de fuente FV que no exceda la tensión de entrada máxima del controlador de carga, incluso bajo temperaturas extremas. Esta tensión nominal máxima de entrada limita las posibles configuraciones de módulos FV que se pueden utilizar para alcanzar la cantidad mínima de módulos FV calculado en el Paso 2. El siguiente cuadro muestra el número máximo y mínimo de módulos FV en serie por circuito de fuente FV para 60 y 72 módulos de células. Todos los circuitos de fuente FV deben tener la misma cantidad de módulos FV si hay un solo controlador de carga o, de lo contrario, no funcionará correctamente (por lo tanto, el número de módulos en serie debe dividirse uniformemente entre la cantidad mínima de módulos FV total). Si hay varios controladores de carga, entonces el número de módulos conectados en serie por circuito de fuente FV debe ser el mismo para cada uno.
    Siempre que la tensión no exceda la clasificación de los controladores de carga, generalmente es preferible tener más módulos por circuito de fuente FV, ya que permite el uso de cables de menor tamaño y minimiza la caída de tensión.

    3. Mpptseriesparallel.png


  3. Tenga un controlador de carga que pueda manejar la corriente total suministrada por la fuente FV. Un controlador de carga MPPT es capaz de aceptar diferentes tensiones de la fuente FV y convertirlas en corriente a la tensión de carga adecuada para el sistema de almacenamiento de energía. La corriente máxima de la fuente FV se puede calcular dividiendo la potencia nominal de la fuente FV por la tensión de CC del sistema como se muestra en la tabla siguiente. Los sistemas más grandes a menudo requieren varios controladores de carga que operan en paralelo. Se debe elegir el siguiente tamaño de controlador de carga más grande a menos que el fabricante del controlador de carga permita sobredimensionar la fuente FV. Los valores nominales de corriente de controladores de carga MPPT mas común son: 10 A, 15 A, 20 A, 25 A, 30 A, 35 A, 40 A, 45 A, 50 A, 55 A, 60 A, 65 A, 70 A, 75 A, 80 A, 85 A, 90 A, 95 A, 100 A.

    4. Mpptcurrentrating.png

  4. Puede funcionar en a la tensión de CC del sistema. Si se requiere una clasificación de corriente muy alta para el controlador de carga, aumentar la Special:MyLanguage/tensión de CC del sistema puede producir un mejor diseño del sistema.

Paso 4: Configuración final

Es importante definir algunas variables importantes que serán necesarias para los pasos futuros en el proceso de diseño.

Cantidad final de módulos FV en serie =
Cantidad final de circuitos fuente FV =
Clasificación de potencia final de la fuente FV = La clasificación de potencia del módulo FV (Paso 1) × La cantidad de módulos FV en serie final
Clasificación de corriente final del controlador de carga =

Notas/referencias

  • 60 celdas Voc = 41 V
  • 60 celdas Vmp = 27 V
  • 72 celdas Voc = 50 V
  • 72 celdas Vmp = 34 V
  • TkVoC = -0.36%/C
  • TkPmp = -0.48%/C
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