MPPT: Maximum Power Point Tracking
Oggi ti spiego cosa significa MPPT e come funziona in sistemi elettronici come i pannelli solari. MPPT sta per Maximum Power Point Tracking, una tecnica usata per estrarre la massima potenza possibile da una sorgente di energia, come un pannello fotovoltaico. Ti faccio subito un esempio per farti capire meglio: se hai un pannello solare collegato a una batteria, MPPT aiuta a mantenere la tensione e la corrente al livello ottimale per massimizzare l’energia raccolta.
Perché serve l’MPPT?
Immagina di avere un pannello solare. La sua potenza non è costante, cambia in base a luce, temperatura e carico collegato. Senza MPPT, potresti perdere molta energia perché il sistema non lavora al punto di massima efficienza. Con MPPT, invece, il controller cerca continuamente il punto di massima potenza — detto Maximum Power Point — regolando la tensione e la corrente per ottenere il massimo rendimento.
Come funziona l’MPPT?
- Il controller misura la tensione e la corrente del pannello.
- Calcola la potenza attuale (P = V x I).
- Modifica la tensione di uscita per trovare un punto dove la potenza è massima.
- Ripete questo processo continuamente per adattarsi a variazioni ambientali.
Ti faccio un esempio pratico: supponiamo che il pannello abbia una curva potenza-tensione che varia con la luce solare. Il controller MPPT farà piccoli aggiustamenti alla tensione per spostarsi lungo questa curva e trovare il punto dove P è massimo. Se tu stessi usando un regolatore senza MPPT, il sistema sarebbe fermo a una tensione fissa, perdendo fino al 30% della potenza possibile.
Esempio tecnico con dati
In questo esempio puoi vedere che la potenza massima si aggira intorno ai 60 W ma la tensione e la corrente variano. Il MPPT deve identificare rapidamente questi valori per mantenere l’output massimo. Senza un sistema MPPT, potresti essere bloccato a una tensione fissa di 12V e perdere potenza quando la luce cambia.
Tipi di algoritmi MPPT
- Incremental Conductance: Usa la derivata della potenza rispetto alla tensione per trovare il punto massimo.
- Perturb and Observe (P&O): Modifica la tensione a piccoli passi e osserva se la potenza aumenta o diminuisce, regolando di conseguenza.
- Constant Voltage: Tiene la tensione costante vicino a un valore ideale basato su test precedenti.
Di solito, il metodo P&O è il più usato perché è semplice e abbastanza efficace. Io ti consiglio però di guardare bene il tipo di sistema che hai, perché in certi casi Incremental Conductance può dare risultati più precisi.
In più, l’MPPT è molto usato anche nei sistemi a energia eolica o batterie ricaricabili con caricatori smart. Si tratta sempre di estrarre la massima energia possibile da una fonte variabile e non sempre stabile.
Se vuoi capire davvero come integrare MPPT nei tuoi progetti, devi conoscere bene anche il concetto di curva I-V e P-V dei pannelli, perché da lì nasce tutta la teoria del punto di massima potenza. Senza questa base, anche il miglior controller MPPT non farà miracoli.
Domani vedremo come funzionano i regolatori di carica e quali differenze ci sono tra PWM e MPPT, così potrai capire meglio quale scegliere per i tuoi impianti elettronici.
