MPPT algoritmasının işleyişi, güneş panelinden üretilen yüksek voltajları, günlük cihazlarınızda çalıştırılacak olan pilleri şarj etmek için gerekli olan voltajlara dönüştüren bir DC-DC dönüştürücüsü olarak da açıklanabilir.
MPPT, maksimum güç noktası izleme anlamına gelmektedir. Genellikle MPPT olarak anılan maksimum güç noktası izleme, invertörler, pil şarj cihazları veya diğer güneş enerjili cihazlar tarafından fotovoltaik cihazların maksimum kullanılabilir gücünü aktarmak için kullanılan elektronik bir mimaridir. Bu mimari güneş takip sistemleri gibi mekanik aksamlar ile çalışan bir sistem değildir bir yazılım algoritmasıdır. Bununla birlikte, iki kavram daha iyi sonuçlar elde etmek için birlikte kullanılabilir.
Modülün yeteneklerine göre maksimum güç sunmasını sağlamak için şarj kontrolörü güneş panelinin çıkışını pil voltajlarıyla karşılaştırır ve ardından pili şarj etmek için ikisinin en iyi elektrik çıkışını seçer.
MPPT algoritmasının işleyişi, güneş panelinden üretilen yüksek voltajları, günlük cihazlarınızda çalıştırılacak olan pilleri şarj etmek için gerekli olan voltajlara dönüştüren bir DC-DC dönüştürücüsü olarak da açıklanabilir.
Bir güneş panelinin akım gerilim karakteristiği Şekil-1’de görüldüğü üzere lineer olmayan bir yapıya sahiptir.
Şekil-1 ( Güneş paneli akım-gerilim karakteristiği.)
Şekil-1’deki nonlineer akım-gerilim karakteristiği, yüke geniş bir çalışma aralığı sağlar ancak yük çalıştığı bölgeye bağlı olarak kaynaktan her zaman maksimum güç çekemez. Ayrıca güneş panelleri farklı sıcaklık ve gölgelenme durumlarında çıkış gerilimi ve akımında değişmeler gözlemlenir. Bu durumda da panelin vereceği maksimum güç değeri değişir. MPPT algoritmalı güç elektroniği devreleri kullanılarak bu durumun önüne geçilmesi amaçlanır.
Örneğin, çoğunlukla güneş panelleri 16 ila 18V üretmek üzere tasarlanmıştır. Doğrudan aküye bağlayarak, güneş paneli yalnızca 12V (pil voltajları) üzerinde çalışmaya zorlanır ve önemli güç kaybına neden olur ve bunun hepsi sadece pil ve güneş paneli arasındaki zayıf bir eşleşme nedeniyle olur. MPPT ile paneller yaklaşık 17V'luk Vpp'de çalışabilir ve aküler maksimum akımla şarj olur.
Şekil-2 farklı ışıma durumlarında FV sistemin V-I karakteristiği
Şekil-3 farklı ışıma durumlarında FV sistemin P-V karakteristiği
Şekil-2’de görüldüğü üzere farklı ışıma durumlarında farklı çalışma karakteristikleri ve farklı maksimum güç noktaları ortaya çıkmaktadır. MPPT mimarili şarj kontrol cihazlarının kullanımı ile her durum için maksimum güç noktası belirlenir ve yüke aktarımı sağlanır.
