I / V Tracker Circuit за слънчеви MPPT приложения

Оптимизирането на мощността чрез проследяване е ключовата характеристика, която прави слънчевата MPPT концепция толкова уникална и ефективна, където сложната и нелинейна I / V крива на слънчевия панел се проследява и превключва за създаване на максимално оптимални условия за свързания товар.

Концепцията на веригата

Опитвам се усилено да проектирам нещо, което в истинския смисъл да проследява I / V кривата или кривата на мощността на панела, и да го коригира автоматично, когато се отклони от оптималните точки. Предложеният дизайн се основава на същите основания, но тук съм включил само I (текущия) етап на проследяване, за да улесня нещата. Всъщност токът е наистина важен и е пряко пропорционален на мощността на панела, така че мислех, че запазването на този параметър под контрол може да изпълни задачата.

Нека се опитаме да разберем дизайна със следните наблюдения:

Как функционира веригата

Разглеждайки предложената схема на схемата за проследяване на кривата на I / V соларна MPPT, BC547 в най-дясната част заедно с 10k резистор и 1uF кондензатор образуват генератор на линейна рампа.

Централният етап, включващ двете 555 интегрални схеми, формира променлив генератор на изходящ сигнал, управляван от ШИМ, докато етапът IC 741 се превръща в действителния етап на текущия тракер.

Когато напрежението от слънчевия панел се свърже през колектора BC547 и земята, поради наличието на основната 10k / 1uf мрежа, излъчващият последовател осигурява леко нарастващо напрежение към 555 PWM генераторната степен.

Рампата активира IC2 и я принуждава да генерира съответно нарастващ PWM изход на своя пин # 3, който отива към портата на MOSFET на драйвера.

MOSFET реагира на тези импулси и постепенно увеличава проводимостта си и осигурява ток към батерията в същия нарастващ ред.

Веднага след като входящият ток в акумулатора започне да нараства, еквивалентно ниво на напрежение се преобразува през токочувствителния резистор Rx, който се прилага на щифт № 3 от 741 IC.

Горният потенциал също удря пин №2 от 741 чрез падащия диод 1N4148, така че щифт №2 следва този потенциал в тандем с щифт №3, но изостава с около 0.6V поради наличието на серийния диод.

Горното условие позволява на opamp да започне с висока мощност, която държи диодите на своя пин # 6 обратно пристрастен.

Докато токът продължава да се изкачва с рампата, щифт № 3 на усилвателя продължава да бъде по-висок от щифт № 2, като по този начин изходът се запазва по-висок.

Въпреки това в някакъв момент от времето, който може да е след като кривата на I / V току-що е преминала, текущата мощност от панела започва да спада или по-скоро рязко пада през Rx.

Това се усеща от пин # 3 незабавно, но поради наличието на кондензатор 33u, пин # 2 не е в състояние да усети и да следва този спад на потенциала.

Горната ситуация незабавно принуждава напрежението на пин # 3 да стане по-ниско от пин # 2, което от своя страна връща изхода на интегралната схема на нула, приспособявайки напред свързания диод.

Основата на генератора на рампа BC547 е изтеглена до нула, принуждавайки я да се изключи и да върне цялата процедура обратно в първоначалното състояние. Сега процесът започва отначало.

Горната процедура продължава и гарантира, че токът никога няма да падне или да пресече неефективния регион на кривата I / V.

Това е само предположение, концепция, която се опитах да приложа, може да се наложи много много ощипвания и подравнения, преди да стане наистина ориентирана към резултатите.

Изходът от MOSFET може да бъде интегриран с SMPS базиран преобразувател за още по-висока ефективност.