I / V jälgija vooluring päikese MPPT rakenduste jaoks

Võimsuse optimeerimine jälgimise teel on põhiomadus, mis muudab päikese MPPT kontseptsiooni nii ainulaadseks ja tõhusaks, kus jälgitakse ja lülitatakse päikesepaneeli keerukat ja mittelineaarset I / V kõverat, et luua ühendatud koormuse jaoks maksimaalsed optimaalsed tingimused.

Ringkontseptsioon

Olen püüdnud kõvasti kujundada midagi, mis tegelikkuses jälgiks paneeli I / V kõverat või võimsuskõverat ja parandaks seda automaatselt alati, kui see optimaalsetest punktidest triivib. Kavandatud disain põhineb samadel alustel, kuid siia lisasin asjade lihtsuse huvides ainult I (praeguse) jälgimise etapi. Tegelikult on see tõepoolest oluline vool ja see on otseselt proportsionaalne paneeli võimsusega, nii et arvasin, et selle parameetri kontrolli all hoidmine võib töö täita.

Proovime kujundusest aru saada järgmiste tähelepanekutega:

Kuidas vooluring töötab

Vaadates pakutavat päikese MPPT I / V kõvera jälgija lülitusskeemi, moodustab BC547 paremas servas koos 10k takisti ja 1uF kondensaatoriga lineaarse rampgeneraatori.

Kahest 555 IC-st koosnev keskne etapp moodustab muutuva PWM-juhitava väljundgeneraatori, samal ajal kui IC 741-etapp muutub tegelikuks praeguseks jälgija etapiks.

Kui päikesepaneeli pinge ühendub üle BC547 kollektori ja maapinna, annab baasvõrgu 10k / 1uf olemasolu tõttu emitterijälgija 555 PWM generaatori etapile õrnalt tõusva pinge.

Kaldtee aktiveerib IC2 ja sunnib seda genereerima vastava tõusu PWM väljundi oma tihvti nr 3 juures, mis läheb juhi mosfeti väravasse.

MOSFET reageerib neile impulssidele ja suurendab järk-järgult selle juhtivust ning annab voolu akule samas järk-järgult.

Niipea, kui voolutarve kogu akul hakkab tõusma, teisendatakse samaväärne pingetase kogu voolutundlikul takistil Rx, millele rakendatakse 741 IC tihvti # 3.

Ülaltoodud potentsiaal tabab langeva 1N4148 dioodi kaudu ka 741 tihvti nr 2, nii et tihvt nr 2 järgib seda potentsiaali koos tihvtiga nr 3, kuid jääb seeriadioodi olemasolu tõttu umbes 0,6 V võrra maha.

Ülaltoodud tingimus võimaldab opampil alata suure väljundiga, mis hoiab dioodid oma tihvti nr 6 tagurpidi kallutatud.

Niikaua kui vool ronib mööda kaldteed, on opamp tihvt nr 3 jätkuvalt kõrgem kui tihvt nr 2, hoides seega väljundit kõrgemal.

Kuid mingil ajahetkel, mis võib juhtuda pärast seda, kui I / V kõver on just ületanud, hakkab paneelist väljuv vool langema või pigem langeb järsult üle Rx.

Seda tunnistab tihvt nr 3 kohe, kuid 33u kondensaatori olemasolu tõttu ei suuda tihvt nr 2 seda potentsiaali langust tajuda ja järgida.

Ülaltoodud olukord sunnib tihvti # 3 pinge muutuma madalamaks kui tihvt # 2, mis omakorda tagastab IC väljundi nulli, kallutades ühendatud dioodi edasi.

Kaldtee generaatori BC547 alus tõmmatakse nulli, sundides seda välja lülitama ja lähtestama kogu protseduuri algsesse olekusse. Protsess algab nüüd uuesti.

Ülaltoodud protseduur jätkub ja tagab, et vool ei lase kunagi langeda ega ületada I / V kõvera ebaefektiivset piirkonda.

See on vaid oletus, kontseptsioon, mida olen proovinud rakendada. See võib vajada palju kohandamist ja joondamist, enne kui sellest saab tõeliselt tulemustele orienteeritud.

Mosfeti väljund võib veelgi suurema tõhususe tagamiseks olla integreeritud SMPS-põhise muunduriga.