अधिकतम पावर प्वाइंट ट्रैकिंग (एमपीपीटी) या कभी-कभी केवल पावर पॉइंट ट्रैकिंग (पीपीटी)) एक ऐसी तकनीक है जो आमतौर पर पवन टरबाइन और फोटोवोल्टिक (पीवी) सौर प्रणालियों के साथ उपयोग की जाती है ताकि सभी परिस्थितियों में बिजली निष्कर्षण को अधिकतम किया जा सके।

यद्यपि सौर ऊर्जा मुख्य रूप से कवर की जाती है, सिद्धांत आमतौर पर परिवर्तनीय शक्ति वाले स्रोतों पर लागू होता है: उदाहरण के लिए, ऑप्टिकल पावर ट्रांसमिशन और थर्मोफोटोवोल्टिक्स।

पीवी सौर प्रणाली इन्वर्टर सिस्टम, बाहरी ग्रिड, बैटरी बैंक, या अन्य विद्युत भार के संबंधों के संबंध में कई अलग-अलग विन्यास में मौजूद हैं। सौर ऊर्जा के अंतिम गंतव्य के बावजूद, एमपीपीटी द्वारा संबोधित केंद्रीय समस्या यह है कि सौर सेल से बिजली हस्तांतरण की दक्षता सौर पैनलों और लोड की विद्युत विशेषताओं पर पड़ने वाली सूर्य की रोशनी की मात्रा दोनों पर निर्भर करती है। चूंकि सूरज की रोशनी की मात्रा अलग-अलग होती है, लोड विशेषता जो उच्च शक्ति हस्तांतरण दक्षता में परिवर्तन देती है, ताकि सिस्टम की दक्षता को अनुकूलित किया जा सके जब भार विशेषता उच्च दक्षता पर पावर ट्रांसफर को रखने के लिए बदल जाती है। इस लोड विशेषता को अधिकतम पावर प्वाइंट (एमपीपी) कहा जाता है और एमपीपीटी इस बिंदु को खोजने और लोड विशेषता को रखने की प्रक्रिया है। इलेक्ट्रिकल सर्किट को फोटोवोल्टिक कोशिकाओं में मनमाने ढंग से भार प्रस्तुत करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है और फिर अन्य उपकरणों या प्रणालियों के अनुरूप वोल्टेज, वर्तमान या आवृत्ति को परिवर्तित कर सकता है, और एमपीपीटी कोशिकाओं को प्रस्तुत करने के लिए सर्वोत्तम लोड को चुनने की समस्या को हल करता है सबसे उपयोग करने योग्य शक्ति बाहर।

सौर कोशिकाओं का तापमान और कुल प्रतिरोध के बीच एक जटिल संबंध होता है जो एक गैर-रैखिक आउटपुट दक्षता उत्पन्न करता है जिसे चतुर्थ वक्र के आधार पर विश्लेषण किया जा सकता है। यह पीपी कोशिकाओं के उत्पादन का नमूना देने के लिए एमपीपीटी प्रणाली का उद्देश्य है और किसी भी पर्यावरण की स्थिति के लिए अधिकतम शक्ति प्राप्त करने के लिए उचित प्रतिरोध (भार) लागू करें। एमपीपीटी डिवाइस आमतौर पर एक विद्युत पावर कनवर्टर सिस्टम में एकीकृत होते हैं जो बिजली के ग्रिड, बैटरी या मोटर सहित विभिन्न भारों को चलाने के लिए वोल्टेज या वर्तमान रूपांतरण, फ़िल्टरिंग और विनियमन प्रदान करता है।

सौर इनवर्टर डीसी पावर को एसी पावर में परिवर्तित करते हैं और एमपीपीटी को शामिल कर सकते हैं: ऐसे इन्वर्टर सौर मॉड्यूल से आउटपुट पावर (चतुर्थ वक्र) का नमूना देते हैं और अधिकतम शक्ति प्राप्त करने के लिए उचित प्रतिरोध (भार) लागू करते हैं।
एमपीपी (पीएमपीपी) की शक्ति एमपीपी वोल्टेज (वीएमपीपी) और एमपीपी वर्तमान (आईएमपीपी) का उत्पाद है।

परिभाषाएं

एक समान रोशनी सौर मॉड्यूल का दृश्य
वर्तमान-वोल्टेज आरेख, जैसा कि दिखाया गया है, आमतौर पर इस तरह से लागू होता है कि सौर सेल के मापा रिवर्स वर्तमान की तकनीकी वर्तमान दिशा दिखायी जाती है। इस प्रकार क्लासिक डायोड विशेषता के विपरीत वर्तमान में रोशनी में सकारात्मक रूप से लागू किया जाता है।

अधिकतम पावर प्वाइंट पर सौर सेल की अधिकतम पावर पी एमपीपी और ओपन सर्किट वोल्टेज यूएल और शॉर्ट-सर्किट वर्तमान आईके के उत्पाद के बीच अनुपात को भरने वाले कारक एफएफ कहा जाता है:

सौर मॉड्यूल के खुले सर्किट वोल्टेज के कार्य के साथ:

 = डायोड कारक
 = ओपन सर्किट वोल्टेज
 = संतृप्ति वर्तमान
 = तापमान वोल्टेज
 = फोटोकुरेंट

फोटोकुरेंट बढ़ते तापमान के साथ थोड़ा उगता है और आमतौर पर अभ्यास में उपेक्षित होता है। सौर मॉड्यूल की बढ़ती विकिरण के साथ, वर्तमान में लगभग आनुपातिक रूप से बढ़ता है, बिजली बढ़ जाती है। तनाव शायद ही बदलता है।तापमान बढ़ने के साथ, वोल्टेज थोड़ा गिर जाता है, क्योंकि संतृप्ति वर्तमान, जिसे अंधेरे प्रवाह भी कहा जाता है, बढ़ता है।

वोल्टेज और वर्तमान के उत्पाद से उत्पन्न होने वाली शक्ति निरंतर विकिरण और मॉड्यूल तापमान में वृद्धि के साथ घट जाती है। क्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर कोशिकाओं के लिए विशिष्ट मूल्य -0.45% प्रति केल्विन हैं।

सफल पावर अनुकूलन के लिए मान्यता सुविधाओं के रूप में निम्न गुणों को वर्तमान-वोल्टेज विशेषता में पहचाना जाता है:
यह एमपीपी में प्रदर्शन समायोजन के साथ लागू होता है: 

एमपीपी में, आईयू विशेषता पी = पीएमपी = कॉन्स के साथ हाइपरबोला को छूती है।
एमपीपी अपने टेंगेंट को दो समान रूप से लंबे खंडों में विभाजित करता है।

बिंदु निर्देशांक के आयताकार में विकर्ण टेंगेंट के समानांतर है।

मान्यता विशेषताओं स्थानीय अधिकतम प्रदर्शन संपत्ति (डीपी / डीयू = 0) के कारण हैं। वे निष्पादन अक्ष के बिना भी विशिष्ट घटता में एमपीपी की स्थिति निर्धारित करने या जांचने के लिए उपयुक्त हैं। अक्ष स्केलिंग गुम होने पर वे भी लागू होते हैं।

आंशिक छायांकन के साथ कई श्रृंखला जुड़े सौर मॉड्यूल के विचार
आसन्न आंकड़े श्रृंखला में जुड़े दस सौर मॉड्यूल की एक स्ट्रिंग दिखाते हैं: नीला धराशायी वक्र उस मामले का प्रतिनिधित्व करता है जिसमें सभी मॉड्यूल समान रूप से विकिरणित होते हैं। काले वक्र इस मामले के लिए खड़ा है कि दस मॉड्यूल में से दो छाया में हैं, और अन्य मॉड्यूल की तुलना में विकिरण का केवल 20% प्राप्त करते हैं (फैलाने वाले विकिरण द्वारा)।

यह देखा जा सकता है कि छायांकित मामले में, अब केवल एक प्रदर्शन अधिकतम नहीं है, लेकिन कई। हरे रंग में हाइलाइट किया गया “वैश्विक एमपीपी” है, यानि अधिकतम शक्ति का वास्तविक बिंदु। लाल रंग में चिह्नित “स्थानीय एमपीपी” है, यानी प्रदर्शन वक्र पर एक स्थानीय उच्च बिंदु।

इस प्रक्रिया का कारण बाईपास डायोड में स्थित है, जो अलग-अलग कोशिकाओं की रक्षा के लिए सौर मॉड्यूल में एकीकृत होते हैं: स्थानीय एमपीपी में, सभी मॉड्यूल एक ही कम वर्तमान के साथ संचालित होते हैं कि छायांकित मॉड्यूल अभी भी वितरित कर सकते हैं (फैलाने वाले विकिरण द्वारा) । केवल जब वोल्टेज कम हो जाता है या वर्तमान में वृद्धि होती है, छायांकित मॉड्यूल के बाईपास डायोड इन मॉड्यूल भागों को छोटा और बंद करते हैं, इसलिए उन्हें पुल करें।नतीजतन, स्ट्रिंग वोल्टेज कम है (छायांकित मॉड्यूल वास्तव में स्ट्रिंग में “गायब” हैं), लेकिन वर्तमान बहुत अधिक है, जो वैश्विक अधिकतम पर उच्च शक्ति बताता है।

पृष्ठभूमि
फोटोवोल्टिक कोशिकाओं के अपने परिचालन माहौल और अधिकतम शक्ति के बीच एक जटिल संबंध है जो वे पैदा कर सकते हैं। भरने वाला कारक, संक्षेप में एफएफ, एक पैरामीटर है जो सौर सेल के गैर-रैखिक विद्युत व्यवहार को दर्शाता है। भरने वाले कारक को सौर सेल से अधिकतम शक्ति के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है जो खुले सर्किट वोल्टेज वोक और शॉर्ट-सर्किट वर्तमान आईसीसी के उत्पाद तक होता है। सारणीबद्ध डेटा में इसका उपयोग अक्सर अधिकतम शक्ति का अनुमान लगाने के लिए किया जाता है जो एक सेल दिए गए स्थितियों के तहत इष्टतम भार प्रदान कर सकता है, पी = एफएफ * वीओसी * आईएससी। अधिकांश उद्देश्यों के लिए, एफएफ, वोक, और आईसीसी सामान्य स्थितियों के तहत फोटोवोल्टिक सेल के विद्युत व्यवहार का एक उपयोगी अनुमानित मॉडल देने के लिए पर्याप्त जानकारी हैं।

परिचालन स्थितियों के किसी दिए गए सेट के लिए, कोशिकाओं में एक एकल ऑपरेटिंग पॉइंट होता है जहां सेल के वर्तमान (I) और वोल्टेज (वी) के मान अधिकतम बिजली उत्पादन में होते हैं। ये मान एक विशेष भार प्रतिरोध से मेल खाते हैं, जो ओएमएम कानून द्वारा निर्दिष्ट वी / आई के बराबर है। पावर पी पी = वी * आई द्वारा दिया जाता है। इसके एक उपयोगी वक्र के लिए एक फोटोवोल्टिक सेल, निरंतर वर्तमान स्रोत के रूप में कार्य करता है। हालांकि, एक फोटोवोल्टिक सेल के एमपीपी क्षेत्र में, इसके वक्र में वर्तमान और वोल्टेज के बीच लगभग उलटा घातीय संबंध है।बुनियादी सर्किट सिद्धांत से, डिवाइस से या किसी डिवाइस पर वितरित की गई शक्ति को अनुकूलित किया जाता है जहां चतुर्थ (ग्राफिकल, ढलान) डीवी / डीवी चौथाई वक्र का बराबर और विपरीत होता है (जहां डीपी / डीवी = 0)। इसे अधिकतम पावर प्वाइंट (एमपीपी) के रूप में जाना जाता है और वक्र के “घुटने” के अनुरूप होता है।

प्रतिरोध के साथ एक भार आर = वी / मैं इस मान के पारस्परिक के बराबर डिवाइस से अधिकतम शक्ति खींचता है। इसे कभी-कभी सेल के ‘विशिष्ट प्रतिरोध’ कहा जाता है। यह एक गतिशील मात्रा है जो रोशनी के स्तर के साथ-साथ तापमान और सेल की उम्र जैसे अन्य कारकों के आधार पर बदलती है। यदि प्रतिरोध इस मूल्य से कम या अधिक है, तो तैयार की गई शक्ति अधिकतम उपलब्ध से कम होगी, और इस प्रकार सेल का उपयोग कुशलतापूर्वक उतना ही नहीं किया जा सकता जितना हो सकता है। अधिकतम पावर प्वाइंट ट्रैकर्स इस बिंदु की खोज के लिए विभिन्न प्रकार के नियंत्रण सर्किट या तर्क का उपयोग करते हैं और इस प्रकार कनवर्टर सर्किट को सेल से उपलब्ध अधिकतम शक्ति निकालने की अनुमति देते हैं।

कार्यान्वयन
जब एक लोड सीधे सौर पैनल से जुड़ा होता है, तो पैनल का ऑपरेटिंग पॉइंट शायद ही कभी चरम शक्ति पर होगा। पैनल द्वारा देखी गई प्रतिबाधा सौर पैनल के ऑपरेटिंग पॉइंट को प्राप्त करती है। इस प्रकार पैनल द्वारा देखी गई प्रतिबाधा को बदलकर, ऑपरेटिंग पॉइंट को पीक पावर प्वाइंट की ओर ले जाया जा सकता है। चूंकि पैनल डीसी डिवाइस हैं, डीसी-डीसी कन्वर्टर्स का उपयोग एक सर्किट (स्रोत) के प्रतिबाधा को दूसरे सर्किट (लोड) में बदलने के लिए किया जाना चाहिए।डीसी-डीसी कनवर्टर के ड्यूटी अनुपात को बदलने से पैनल द्वारा देखा गया प्रतिबाधा परिवर्तन होता है। एक विशेष प्रतिबाधा (या शुल्क अनुपात) पर ऑपरेटिंग पॉइंट पीक पावर ट्रांसफर पॉइंट पर होगा। पैनल के चतुर्थ वक्र में चमक और तापमान जैसे वायुमंडलीय परिस्थितियों में भिन्नता के साथ काफी भिन्नता हो सकती है। इसलिए, इस तरह की गतिशील रूप से बदलती परिचालन स्थितियों के साथ कर्तव्य अनुपात को ठीक करना संभव नहीं है।

एमपीपीटी कार्यान्वयन एल्गोरिदम का उपयोग करते हैं जो अक्सर पैनल वोल्टेज और धाराओं का नमूना देते हैं, फिर आवश्यकतानुसार कर्तव्य अनुपात समायोजित करते हैं। माइक्रोकंट्रोलर को एल्गोरिदम लागू करने के लिए नियोजित किया जाता है। आधुनिक कार्यान्वयन अक्सर एनालिटिक्स और लोड पूर्वानुमान के लिए बड़े कंप्यूटर का उपयोग करते हैं।

वर्गीकरण
नियंत्रक एक सरणी के पावर आउटपुट को अनुकूलित करने के लिए कई रणनीतियों का पालन कर सकते हैं। अधिकतम पावर प्वाइंट ट्रैकर्स विभिन्न एल्गोरिदम लागू कर सकते हैं और सरणी की परिचालन स्थितियों के आधार पर उनके बीच स्विच कर सकते हैं।

पर्टबर्ब और निरीक्षण करें
इस विधि में नियंत्रक सरणी से एक छोटी राशि और माप उपायों से वोल्टेज समायोजित करता है; अगर बिजली बढ़ जाती है, तो उस दिशा में आगे समायोजन तब तक प्रयास किए जाते हैं जब तक बिजली नहीं बढ़ जाती। इसे परेशान कहा जाता है और विधि का पालन करता है और यह सबसे आम है, हालांकि इस विधि के परिणामस्वरूप बिजली उत्पादन की आवृत्ति हो सकती है। इसे पहाड़ी चढ़ाई विधि के रूप में जाना जाता है, क्योंकि यह अधिकतम पावर प्वाइंट के नीचे वोल्टेज के खिलाफ बिजली के वक्र के उदय और उस बिंदु से ऊपर की गिरावट पर निर्भर करता है। कार्यान्वयन की आसानी के कारण पर्टबर्ब और निरीक्षण सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला एमपीपीटी विधि है। पर्टबर्ब और निरीक्षण विधि के परिणामस्वरूप उच्च स्तरीय दक्षता हो सकती है, बशर्ते कि एक उचित भविष्यवाणी और अनुकूली पहाड़ी चढ़ाई रणनीति अपनाई जाए।

वृद्धिशील आचरण
वृद्धिशील चालन विधि में, नियंत्रक वोल्टेज परिवर्तन के प्रभाव की भविष्यवाणी करने के लिए पीवी सरणी वर्तमान और वोल्टेज में वृद्धिशील परिवर्तनों को मापता है। इस विधि को नियंत्रक में अधिक गणना की आवश्यकता है, लेकिन बदलती स्थितियों को परेशानियों और निरीक्षण विधि (पी एंड ओ) से अधिक तेजी से ट्रैक कर सकते हैं। पी एंड ओ एल्गोरिदम की तरह, यह बिजली उत्पादन में ऑसीलेशन उत्पन्न कर सकता है। वोल्टेज (डीपी / डीवी) के संबंध में बिजली में परिवर्तन के संकेत की गणना करने के लिए यह विधि फोटोवोल्टिक सरणी के वृद्धिशील आचरण (डीआई / डीवी) का उपयोग करती है।

वृद्धिशील चालन विधि सरणी प्रवाह (आई / वी) में वृद्धिशील प्रवाह (आई / वी) की तुलना करके अधिकतम पावर प्वाइंट की गणना करती है। जब ये दोनों समान होते हैं (I / V = ​​IΔ / VΔ), आउटपुट वोल्टेज एमपीपी वोल्टेज होता है। नियंत्रक इस वोल्टेज को तब तक बनाए रखता है जब तक विकिरण में परिवर्तन नहीं होता है और प्रक्रिया दोहराई जाती है।

वृद्धिशील चालन विधि अवलोकन पर आधारित है कि अधिकतम पावर प्वाइंट डीपी / डीवी = 0 पर, और वह पी = IV।सरणी से वर्तमान वोल्टेज के एक समारोह के रूप में व्यक्त किया जा सकता है: पी = मैं (वी) वी। इसलिए, डीपी / डीवी = वीडीआई / डीवी + आई (वी)। इसे शून्य उपज के बराबर सेट करना: डीआई / डीवी = -आई (वी) / वी। इसलिए, अधिकतम पावर प्वाइंट हासिल किया जाता है जब वृद्धिशील प्रवाह तत्काल आचरण के नकारात्मक के बराबर होता है।

तकनीकी प्रक्रियाएं

“छाया प्रबंधन”
नीचे वर्णित सभी विधियां मौजूदा प्रदर्शन अधिकतम के आसपास अपेक्षाकृत कम वृद्धि में एमपीपी की तलाश कर रही हैं।इसका लाभ यह है कि सौर जनरेटर को ज्यादातर समय एमपीपी के बहुत करीब (उच्च “एमपीपी अनुकूलन दक्षता”) संचालित किया जाता है। नुकसान यह है कि आंशिक रूप से छायांकित सौर जनरेटर में ट्रैकर अक्सर स्थानीय एमपीपी (ऊपर देखें) में रहता है, वैश्विक एमपीपी के रास्ते को खोजने के बिना।

यही कारण है कि अधिकांश इन्वर्टर निर्माताओं ने अब एक अतिरिक्त फ़ंक्शन को एकीकृत किया है, जो नियमित अंतराल (आमतौर पर हर 5-10 मिनट) पर चलता है, जो वैश्विक एमपीपी की खोज के लिए सौर जनरेटर की पूरी विशेषता है। इस सुविधा को “छाया प्रबंधन” या “छाया प्रबंधन” के रूप में जाना जाता है, कभी-कभी “व्यापक कार्य” के रूप में, और निरंतर एमपीपी ट्रैकिंग को प्रतिस्थापित नहीं करता है।

अधिकांश निर्माताओं के लिए फ़ंक्शन को पूर्व कारखाना सक्रिय किया जाता है, अन्य लोगों के लिए इसे मेनू में सक्रिय किया जा सकता है। विशेषता वक्र के नियमित ट्रैवर्सिंग के दौरान उपज हानि (जिसके दौरान जेनरेटर स्वाभाविक रूप से एमपीपी में संचालित नहीं होता है) उदाहरण के लिए “& lt; 0.2%” के रूप में दिया जाता है, उदाहरण के लिए विशेषता वक्र को पार करने की अवधि को 2 सेकंड कहा जाता है ।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इन्वर्टर की इनपुट वोल्टेज रेंज एक सीमित कारक है: केवल अगर इन मॉड्यूल के साथ इन्वर्टर के न्यूनतम इनपुट वोल्टेज तक पहुंचने के लिए अनछुए मॉड्यूल की संख्या पर्याप्त है तो यह वैश्विक एमपीपी को नियंत्रित कर सकती है। इसलिए, छायांकन के लिए पर्याप्त लंबे तार बनाने के लिए महत्वपूर्ण है। (पूर्व में छाया प्रबंधन के परिचय के बाद से कई छोटे तार बनाने के लिए छाया का उपयोग अप्रचलित हो गया है।)

वोल्टेज वृद्धि का तरीका
अधिकतम शक्ति खोजने के सबसे सरल तरीके से, एमपीपी ट्रैकर लगातार सौर सेल पर भार को शून्य से बढ़ाता है, जिससे बिजली उत्पादन में वृद्धि होती है। यदि अधिकतम शक्ति तक पहुंच जाती है, तो बिजली फिर से घटने लगती है, जो खोज के लिए समाप्ति मानदंड के रूप में कार्य करती है। यह एक पुनरावृत्ति प्रक्रिया है जो एमपीपी ट्रैकर में लगातार एक माइक्रोप्रोसेसर निष्पादित करती है, ताकि विकिरण की स्थिति बदलने के साथ ही अधिकतम पावर प्वाइंट में हमेशा एक ऑपरेशन होता है। आंशिक रूप से छायांकित सौर जनरेटर के मामले में, नियंत्रक स्थानीय अधिकतम पर रहता है यदि यह (मौके पर) है।

भार कूदने का तरीका
लोड कूद (अंग्रेजी पर्टबर्ब और निरीक्षण) की विधि में, नियंत्रक नियमित रूप से एक निश्चित दिशा में छोटे चरणों (लोड चरण) में सौर सेल के भार को बदलता है और फिर सौर सेल द्वारा प्रदत्त शक्ति को मापता है। यदि अब मापा गया पावर पिछली अवधि की मापा शक्ति से अधिक है, तो नियंत्रक इस खोज दिशा को बनाए रखता है और अगली पावर कूद बनाता है। यदि मापा माप अंतिम माप अवधि की तुलना में छोटा है, तो नियंत्रक खोज दिशा बदलता है और अब विपरीत दिशा में लोड कूदता है। इस तरह, अधिकतम शक्ति लगातार खोजी जाती है, जिसके परिणामस्वरूप अधिकतम शक्ति का सटीक बिंदु कभी नहीं मिलता है, लेकिन यह 1 लोड कूदने के लिए संपर्क किया जाता है, जो कि यदि यह काफी छोटा हो तो कोई समस्या नहीं है। यह अधिकतम प्रदर्शन को एक प्रकार का ऑसीलेशन बनाता है। यदि सौर जनरेटर आंशिक रूप से छायांकित है, तो नियंत्रक स्थानीय अधिकतम पर रहता है यदि यह (मौके पर) है।

बढ़ती आचरण
वृद्धिशील आचरण की विधि का विचार अंतर और सौर सेल के विशिष्ट आचरण के आधार पर अधिकतम शक्ति को खोजने पर आधारित है। अधिकतम पावर प्वाइंट इस तथ्य से विशेषता है कि वोल्टेज में परिवर्तन के संबंध में बिजली उत्पादन में परिवर्तन शून्य हो जाता है। बिजली वक्र के किनारे पर वर्तमान भार बिंदु है, बिजली के वोल्टेज अनुपात भार में परिवर्तन के साथ बढ़ता या घटता है, जिसके परिणामस्वरूप निम्नलिखित समीकरण होते हैं:

अधिकतम के बाईं ओर:


अधिकतम के बगल में:

समीकरणों को बदलकर, नियंत्रक के लिए निम्नलिखित स्थितियां प्राप्त की जाती हैं, जहां I और U नियंत्रण अवधि और डीआई के वर्तमान मापा मान हैं, डीयू पिछले नियंत्रण अवधि में परिवर्तन हैं।

अधिकतम के बाईं ओर:


अधिकतम के बगल में:

अधिकतम प्रदर्शन में:

इस स्थिति का उपयोग करते हुए, नियंत्रक लोड प्रति नियंत्रण चक्र चरण को दिशा में चरण में बदल देता है जिसमें यह वांछित अधिकतम शक्ति की स्थिति तक पहुंचता है। अगर प्रणाली इस स्थिति को पूरा करती है, तो प्रदर्शन अधिकतम मिला और खोज समाप्त हो सकती है। यदि सौर सेल की रोशनी तीव्रता के कारण आउटपुट पावर बदलती है, तो नियंत्रक खोज को फिर से शुरू करता है।

आंशिक रूप से छायांकित सौर जनरेटर के मामले में, नियंत्रक स्थानीय अधिकतम पर रहता है यदि यह (मौके पर) है।

निरंतर तनाव का तरीका
निरंतर वोल्टेज की विधि सौर सेल के खुले सर्किट वोल्टेज और वोल्टेज जिस पर सौर सेल अधिकतम शक्ति देता है, के बीच संबंधों पर आधारित होता है। इस प्रकार, इसे अधिकतम संभव पावर लोड वोल्टेज और इस प्रकार लोड को हटाने के लिए आवश्यक ओपन सर्किट वोल्टेज के ज्ञान के आधार पर निष्कर्ष निकाला जा सकता है। चूंकि विभिन्न पैरामीटर के आधार पर नो-लोड वोल्टेज परिवर्तन, नियंत्रक को समय-समय पर ऑपरेशन के दौरान उन्हें मापना चाहिए। इस उद्देश्य के लिए, भार वोल्टेज माप की अवधि के लिए सौर सेल से अलग किया जाता है। अब मापा गया लोड-लोड वोल्टेज के आधार पर, नियंत्रक इष्टतम लोड की गणना कर सकता है और लोड और सौर सेल को फिर से कनेक्ट करते समय इसे सेट कर सकता है। चूंकि ओपन सर्किट वोल्टेज और इष्टतम लोड वोल्टेज के बीच संबंध पहले से निर्धारित अनुभवजन्य है और कई मानकों पर निर्भर करता है, सटीक अधिकतम शक्ति प्राप्त नहीं होती है। इसलिए एल्गोरिदम सख्त अर्थ में है, कोई भी जो वास्तविक अधिकतम शक्ति की तलाश में नहीं है, और teilverschattetem सौर जनरेटर में काम नहीं करता है।

तकनीकी कार्यान्वयन

सॉफ्टवेयर
इस विधि के तकनीकी कार्यान्वयन में, एक माइक्रोकंट्रोलर या डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर आमतौर पर संभावित तरीकों में से एक करता है। इस मामले में, प्रोसेसर, एक एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर द्वारा प्रदान किया गया आवश्यक माप डेटा, जिसके साथ यह आवश्यक गणना कर सकता है और डीसी-डीसी कनवर्टर को पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन के माध्यम से परिणाम पास कर सकता है।

हार्डवेयर
चूंकि सौर सेल का भार लोड वोल्टेज के आधार पर समायोजित किया जाता है, लेकिन नियामक का आउटपुट वोल्टेज लगभग स्थिर होना चाहिए, इसके लिए वोल्टेज अंतर को समायोजित करने के लिए डीसी-डीसी कनवर्टर की आवश्यकता होती है और इस प्रकार सौर सेल पर लोड हो सकता है। एक फोटोवोल्टिक प्रणाली के मामले में, चार्ज करने के लिए जमाकर्ता के वोल्टेज के चारों ओर स्थानांतरित करने के लिए सौर सेल के इष्टतम लोड वोल्टेज की वोल्टेज रेंज के लिए यह काफी संभव है। इस प्रकार, डीसी-डीसी कनवर्टर का इनपुट वोल्टेज इसके आउटपुट वोल्टेज से बड़ा और छोटा हो सकता है। इस आवश्यकता को पूरा करने के लिए, इसे एक कनवर्टर टोपोलॉजी की आवश्यकता होती है जो इस सुविधा को संतुष्ट करती है, जैसे उलटा कनवर्टर, स्प्लिट-पी कनवर्टर एक उच्च-ऑर्डर कनवर्टर (यूसी कनवर्टर, एसईपीआईसी कनवर्टर, डबल इन्वर्टर)।

वर्तमान स्वीप
वर्तमान स्वीप विधि पीवी सरणी वर्तमान के लिए एक स्वीप वेवफ़ॉर्म का उपयोग करती है जैसे कि पीवी सरणी की IV विशेषता को निश्चित समय अंतराल पर प्राप्त और अद्यतन किया जाता है। अधिकतम पावर प्वाइंट वोल्टेज को उसी अंतराल पर विशेषता वक्र से गणना की जा सकती है।

स्थिर वोल्टेज
एमपीपी ट्रैकिंग में “निरंतर वोल्टेज” शब्द का प्रयोग विभिन्न लेखकों द्वारा विभिन्न तकनीकों का वर्णन करने के लिए किया जाता है, जिसमें आउटपुट वोल्टेज को सभी शर्तों के तहत निरंतर मूल्य पर विनियमित किया जाता है और जिसमें एक आउटपुट वोल्टेज को निरंतर अनुपात के आधार पर विनियमित किया जाता है मापा खुला सर्किट वोल्टेज (वीओसी)। बाद की तकनीक को कुछ लेखकों द्वारा “ओपन वोल्टेज” विधि के विपरीत संदर्भित किया जाता है। यदि आउटपुट वोल्टेज निरंतर आयोजित किया जाता है, तो अधिकतम पावर प्वाइंट को ट्रैक करने का कोई प्रयास नहीं होता है, इसलिए यह सख्त अर्थ में अधिकतम पावर प्वाइंट ट्रैकिंग तकनीक नहीं है, हालांकि एमपीपी ट्रैकिंग विफल होने पर मामलों में कुछ फायदे हैं, और इस प्रकार इसे कभी-कभी उन मामलों में एमपीपीटी विधि के पूरक के लिए उपयोग किया जाता है।

“निरंतर वोल्टेज” एमपीपीटी विधि (जिसे “ओपन वोल्टेज विधि” भी कहा जाता है) में, लोड को दी गई शक्ति क्षणिक रूप से बाधित होती है और शून्य प्रवाह के साथ ओपन-सर्किट वोल्टेज मापा जाता है। नियंत्रक तब ओपन सर्किट वोल्टेज वीओसी के 0.76, जैसे एक निश्चित अनुपात पर नियंत्रित वोल्टेज के साथ ऑपरेशन फिर से शुरू करता है। यह आम तौर पर एक मूल्य है जो अपेक्षित परिचालन स्थितियों के लिए अधिकतम शक्ति बिंदु, या तो अनुभवी या मॉडलिंग के आधार पर निर्धारित किया गया है। इस प्रकार पीवी सरणी का ऑपरेटिंग पॉइंट सरणी वोल्टेज को विनियमित करके और निश्चित संदर्भ वोल्टेज Vref = केवीओसी से मेल करके एमपीपी के पास रखा जाता है। Vref का मूल्य अन्य कारकों के साथ-साथ एमपीपी के सापेक्ष इष्टतम प्रदर्शन देने के लिए भी चुना जा सकता है, लेकिन इस तकनीक में केंद्रीय विचार यह है कि Vref को VOC के अनुपात के रूप में निर्धारित किया जाता है।

“निरंतर वोल्टेज” अनुपात विधि के अंतर्निहित अनुमानों में से एक यह है कि एमपीओ वोल्टेज का वीओसी का अनुपात केवल स्थिर है, इसलिए यह आगे संभावित अनुकूलन के लिए जगह छोड़ देता है।

तरीकों की तुलना
दोनों परेशान और निरीक्षण, और वृद्धिशील संचालन, “पहाड़ी चढ़ाई” विधियों के उदाहरण हैं जो पीवी सरणी की परिचालन स्थिति के लिए स्थानीय अधिकतम बिजली वक्र पा सकते हैं, और इसलिए एक वास्तविक अधिकतम पावर प्वाइंट प्रदान करते हैं।

परेशानियों और निरीक्षण विधि को स्थिर राज्य विकिरण के तहत भी अधिकतम पावर प्वाइंट के आस-पास बिजली उत्पादन को आवंटित करने की आवश्यकता होती है।

वृद्धिशील आचरण विधि को परेशानियों पर लाभ होता है और निरीक्षण (पी एंड ओ) विधि है कि यह इस मूल्य के आस-पास बिना अधिकतम पावर प्वाइंट निर्धारित कर सकता है। यह परेशानी और निरीक्षण विधि की तुलना में उच्च सटीकता के साथ तेजी से भिन्न विकिरण स्थितियों के तहत अधिकतम पावर प्वाइंट ट्रैकिंग कर सकता है। हालांकि, वृद्धिशील चालन विधि oscillations (अनजाने में) उत्पन्न कर सकते हैं और तेजी से बदलती वायुमंडलीय स्थितियों के तहत गलती से प्रदर्शन कर सकते हैं। पी एंड amp विधि की तुलना में एल्गोरिदम की उच्च जटिलता के कारण नमूना आवृत्ति घट जाती है।

निरंतर वोल्टेज अनुपात (या “खुली वोल्टेज”) विधि में, फोटोवोल्टिक सरणी से वर्तमान को खुले सर्किट वोल्टेज को मापने के लिए क्षणिक रूप से शून्य पर सेट किया जाना चाहिए और उसके बाद मापा वोल्टेज के पूर्व निर्धारित प्रतिशत पर सेट किया जाना चाहिए, आमतौर पर 76% के आसपास। वर्तमान में शून्य पर सेट होने के दौरान ऊर्जा बर्बाद हो सकती है।एमपीपी / वीओसी अनुपात के रूप में 76% का अनुमान आवश्यक रूप से सटीक नहीं है। हालांकि कार्यान्वित करने के लिए सरल और कम लागत, बाधाएं सर दक्षता को कम करती हैं और वास्तविक अधिकतम पावर प्वाइंट को सुनिश्चित करने के लिए सुनिश्चित नहीं करती हैं। हालांकि, कुछ प्रणालियों की क्षमता 95% से ऊपर पहुंच सकती है।

एमपीपीटी प्लेसमेंट
पारंपरिक सौर इनवर्टर पूरे पीवी सरणी (मॉड्यूल एसोसिएशन) के लिए एमपीपीटी निष्पादित करते हैं। ऐसे सिस्टम में इन्वर्टर द्वारा निर्धारित एक ही वर्तमान, स्ट्रिंग (श्रृंखला) में सभी मॉड्यूल के माध्यम से बहती है। चूंकि अलग-अलग मॉड्यूल में अलग-अलग चतुर्थ वक्र और विभिन्न एमपीपी होते हैं (विनिर्माण सहिष्णुता, आंशिक छायांकन इत्यादि के कारण) इस वास्तुकला का अर्थ है कि कुछ मॉड्यूल उनके एमपीपी के नीचे प्रदर्शन करेंगे, जिसके परिणामस्वरूप कम दक्षता होगी।

कुछ कंपनियां (पावर ऑप्टिमाइज़र देखें) अब अधिकतम पावर पॉइंट ट्रैकर को व्यक्तिगत मॉड्यूल में रख रही हैं, जिससे प्रत्येक असमान छायांकन, मृदा या विद्युत विसंगति के बावजूद शिखर दक्षता पर काम कर सकता है।

आंकड़ों से पता चलता है कि एक एमपीपीटी के साथ एक इन्वर्टर होने के लिए पूर्व और पश्चिम-सामना करने वाले मॉड्यूल में दो इनवर्टर या एक से अधिक एमपीपीटी के साथ एक इन्वर्टर होने की तुलना में कोई नुकसान नहीं होता है।

बैटरी के साथ ऑपरेशन
रात में, ऑफ-ग्रिड पीवी सिस्टम लोड की आपूर्ति के लिए बैटरी का उपयोग कर सकता है। हालांकि पूरी तरह चार्ज बैटरी पैक वोल्टेज पीवी पैनल के अधिकतम पावर प्वाइंट वोल्टेज के करीब हो सकता है, लेकिन बैटरी को आंशिक रूप से छुट्टी मिलने पर सूर्योदय पर यह सच होने की संभावना नहीं है। चार्जिंग पीवी पैनल अधिकतम पावर प्वाइंट वोल्टेज के नीचे काफी वोल्टेज पर शुरू हो सकती है, और एक एमपीपीटी इस मेल को हल कर सकता है।

जब ऑफ-ग्रिड सिस्टम में बैटरी पूरी तरह से चार्ज की जाती हैं और पीवी उत्पादन स्थानीय भार से अधिक हो जाता है, तो एमपीपीटी अब अपने अधिकतम पावर प्वाइंट पर पैनल को संचालित नहीं कर सकता क्योंकि अतिरिक्त शक्ति में इसे अवशोषित करने के लिए कोई भार नहीं होता है। एमपीपीटी को पीवी पैनल ऑपरेटिंग पॉइंट को पीक पावर प्वाइंट से दूर ले जाना चाहिए जब तक कि उत्पादन पूरी तरह से मांग से मेल नहीं खाता। (अंतरिक्ष यान में आमतौर पर उपयोग किया जाने वाला एक वैकल्पिक दृष्टिकोण अधिशेष पीवी पावर को प्रतिरोधी भार में बदलना है, जिससे पैनल लगातार अपने चरम शक्ति बिंदु पर काम कर सकता है।)

एक ग्रिड जुड़े फोटोवोल्टिक प्रणाली में, सौर मॉड्यूल से सभी वितरित बिजली ग्रिड को भेजी जाएगी। इसलिए, पीवी सिस्टम से जुड़े ग्रिड में एमपीपीटी हमेशा अपने अधिकतम पावर प्वाइंट पर पीवी मॉड्यूल को संचालित करने का प्रयास करेगा।