I / V sledilno vezje za solarne MPPT aplikacije

Optimizacija moči s sledenjem je ključna značilnost, zaradi katere je sončni koncept MPPT tako edinstven in učinkovit, kjer je zapletena in nelinearna I / V krivulja sončne celice izsledovana in preklopljena za ustvarjanje optimalnih pogojev za priključeno obremenitev.

Koncept vezja

Trudim se, da bi zasnoval nekaj, kar bi v resničnem smislu sledilo krivulji V / V ali krivulji moči plošče in jo samodejno popravilo, kadar koli odstopi od optimalnih točk. Predlagana zasnova temelji na istih razlogih, vendar sem vključil samo stopnjo sledenja I (trenutno), da bi stvari olajšale. Pravzaprav je res pomemben tok, ki je neposredno sorazmeren moči plošče, zato sem mislil, da bo ohranjanje tega parametra pod nadzorom lahko izpolnilo nalogo.

Poskusimo razumeti zasnovo z naslednjimi opažanji:

Kako deluje vezje

Če pogledamo predlagani diagram vezja krivulje I / V s solarnim MPPT, BC547 skrajno desno skupaj z uporom 10k in kondenzatorjem 1uF tvori linearni generator rampe.

Osrednja stopnja, ki obsega dve 555 IC, tvori spremenljiv izhodni generator s PWM, medtem ko stopnja IC 741 postane dejanska trenutna stopnja sledilca.

Ko se napetost sončne celice poveže prek kolektorja BC547 in tal, zaradi prisotnosti osnovnega omrežja 10k / 1uf, sledilnik oddaja rahlo naraščajočo napetost na stopnjo generatorja 555 PWM.

Rampa aktivira IC2 in jo prisili, da na svojem zatiču št. 3, ki gre do vrat gonilnika MOSFET, generira ustrezno naraščajoči izhod PWM.

MOSFET se odzove na te impulze in postopoma povečuje njegovo prevodnost in napaja akumulator v istem postopnem vrstnem redu.

Takoj, ko začne sesalni tok akumulatorja naraščati, se enakovredna napetost pretvori preko trenutnega zaznavnega upora Rx, ki se uporabi na zatiču št. 3 741 IC.

Zgornji potencial zadene tudi pin št. 2 od 741 prek padajoče diode 1N4148, tako da pin št. 2 sledi temu potencialu v tandemu z nožico št. 3, vendar zaradi prisotnosti serijske diode zaostaja za približno 0,6 V.

Zgornji pogoj omogoča opampu, da začne z visoko izhodno močjo, ki ohranja diode na zatiču št. 6 obrnjeno pristransko.

Dokler se tok še naprej vzpenja po klančini, je opamp št. 3 še naprej višji od št. 2, s čimer se ohranja višja moč.

Vendar v določenem trenutku, ki lahko nastopi po prehodu krivulje V / I, trenutni izhod s plošče začne padati ali pa nenadoma pada čez Rx.

To pin 3 zazna takoj, vendar zaradi prisotnosti kondenzatorja 33u pin 2 ne more zaznati in slediti temu padcu potenciala.

Zgornja situacija takoj prisili napetost zatiča št. 3, da postane nižja od zatiča št. 2, kar pa vrne izhod IC na nič, s čimer priklopi priključeno diodo naprej.

Osnova generatorja rampe BC547 se povleče na nič, zaradi česar se izklopi in celoten postopek ponastavi nazaj v prvotno stanje. Proces se zdaj začne znova.

Zgornji postopek se nadaljuje in zagotavlja, da tok ne sme nikoli pasti ali prečkati neučinkovitega območja I / V krivulje.

To je le predpostavka, koncept, ki sem ga poskušal uresničiti, morda bo potreboval veliko popravkov in prilagoditev, preden bo lahko resnično usmerjen v rezultate.

Izhod iz mosfet-a je lahko integriran s pretvornikom na osnovi SMPS za še večjo učinkovitost.