Cos'è l'algoritmo MPPT?

L’MPPT (Maximum Power Point Tracking) è un algoritmo implementato negli inverter fotovoltaici (PV) che serve a regolare continuamente l’impedenza vista dall’array solare in modo che il sistema PV operi alla potenza di picco, o a un valore simile, del pannello PV in condizioni variabili, come in caso di temperatura, carico e irraggiamento solare diversi.

In fase di sviluppo degli inverter solari, i progettisti implementano gli algoritmi MPPT per massimizzare la potenza generata dai sistemi PV. Gli algoritmi controllano la tensione per garantire che il sistema funzioni al “punto di massima potenza” (o picco di tensione) sulla curva della tensione di alimentazione, come mostrato di seguito.

Gli algoritmi MPPT vengono utilizzati solitamente nella progettazione dei controller per sistemi fotovoltaici. Gli algoritmi tengono conto di fattori quali l’irraggiamento variabile (luce solare) e la temperatura per assicurare la generazione della massima potenza da parte del sistema PV in tutte le condizioni.

Curva della tensione di alimentazione con le caratteristiche I-V e P-V di un sistema fotovoltaico.

Gli algoritmi MPPT più comuni sono:

Perturbazione e osservazione (P&O): Questo algoritmo perturba la tensione di esercizio per garantire la massima potenza. Sebbene esistano diverse varianti avanzate e più ottimizzate di questo algoritmo, qui sotto è raffigurato un algoritmo MPPT P&O di base.

Algoritmo P&O di base.

Conduttanza incrementale: Questo algoritmo, mostrato di seguito, confronta la conduttanza incrementale con la conduttanza istantanea in un sistema fotovoltaico. A seconda del risultato, incrementa o riduce la tensione fino al raggiungimento del punto di massima potenza (MPP). Diversamente da quanto avviene con l’algoritmo P&O, la tensione rimane costante una volta raggiunto il MPP.

Algoritmo a conduttanza incrementale.

Tensione frazionaria a circuito aperto: Questo algoritmo si basa sul principio secondo cui il punto di massima potenza è sempre una frazione costante della tensione a circuito aperto. La tensione a circuito aperto delle celle nell’array fotovoltaico è misurata e utilizzata come in input al controller.

MATLAB^® e Simulink^® possono fungere da piattaforma per implementare tali algoritmi.