Litar Pelacak I / V untuk Aplikasi Solar MPPT

Mengoptimumkan daya dengan mengesan adalah ciri utama yang menjadikan konsep MPPT solar begitu unik dan efisien, di mana lengkung I / V panel suria yang kompleks dan tidak linier dilacak dan diubah untuk mewujudkan keadaan optimum maksimum untuk beban yang disambungkan.

Konsep Litar

Saya telah berusaha dengan bersungguh-sungguh untuk merancang sesuatu yang benar-benar melacak lengkung I / V atau lengkung daya panel, dan membetulkannya secara automatik setiap kali ia beralih dari titik optimum. Reka bentuk yang dicadangkan dibuat berdasarkan alasan yang sama, tetapi di sini saya hanya menyertakan tahap penjejakan I (semasa) untuk memastikan perkara menjadi mudah. Sebenarnya ia adalah arus yang sangat penting dan berkadar langsung dengan kekuatan panel jadi saya fikir menjaga parameter ini dalam kawalan dapat memenuhi tugas.

Mari cuba memahami reka bentuk dengan pemerhatian berikut:

Bagaimana Litar Berfungsi

Melihat gambarajah litar pelacak lengkung MPPT I / V solar yang dicadangkan, BC547 di sebelah kanan ekstrem bersama dengan perintang 10k dan kapasitor 1uF membentuk penjana tanjakan linear.

Tahap tengah yang terdiri daripada dua 555 IC membentuk penjana output terkawal PWM yang berubah-ubah, sementara tahap IC 741 menjadi tahap pelacak semasa yang sebenarnya.

Apabila voltan dari panel suria menyambung ke kolektor dan tanah BC547, kerana adanya rangkaian asas 10k / 1uf, pengikut pemancar memberikan voltan yang meningkat dengan perlahan ke tahap penjana 555 PWM.

Jalan mengaktifkan IC2 dan memaksanya untuk menghasilkan output PWM yang semakin meningkat pada pin # 3 yang menuju ke pintu masuk mosfet pemandu.

Mosfet bertindak balas terhadap denyutan ini dan secara beransur-ansur meningkatkan pengalirannya dan memberikan arus ke bateri dalam urutan kenaikan yang sama.

Sebaik sahaja pengambilan arus di seluruh bateri mula meningkat, tahap voltan yang setara diterjemahkan di seluruh perintang penginderaan semasa Rx yang menggunakan pin # 3 IC 741.

Potensi di atas juga menyentuh pin # 2 dari 741 melalui diod 1N4148 yang menjatuhkan sehingga pin # 2 mengikuti potensi ini bersamaan dengan pin # 3 tetapi ketinggalan sekitar 0.6V kerana kehadiran dioda siri.

Keadaan di atas membolehkan opamp bermula dengan output yang tinggi yang menjadikan diod pada pin # 6 terbalik.

Selagi arus terus naik dengan tanjakan, pin opamp # 3 terus lebih tinggi daripada pin # 2, sehingga menjaga output lebih tinggi.

Namun pada suatu titik waktu, yang mungkin setelah kurva I / V baru saja melintasi, output semasa dari panel mulai turun atau lebih tepat turun secara tiba-tiba melintasi Rx.

Ini dirasakan oleh pin # 3 dengan segera, namun kerana adanya kapasitor 33u, pin # 2 tidak dapat merasakan dan mengikuti penurunan potensi ini.

Keadaan di atas dengan serta-merta memaksa voltan pin # 3 menjadi lebih rendah daripada pin # 2, yang pada gilirannya mengembalikan output IC menjadi sifar, memajukan dioda yang bersambung ke hadapan.

Pangkalan penjana tanjakan BC547 diseret ke sifar memaksanya mematikan, dan menetapkan semula keseluruhan prosedur kembali ke keadaan semula. Prosesnya kini bermula dari awal.

Prosedur di atas diteruskan dan memastikan bahawa arus tidak pernah dibenarkan jatuh atau melintasi kawasan yang tidak cekap pada lengkung I / V.

Ini hanya anggapan, konsep yang telah saya coba laksanakan, mungkin memerlukan banyak penyesuaian dan penyesuaian sebelum dapat menjadi benar-benar berorientasikan hasil.

Keluaran dari mosfet mungkin disatukan dengan penukar berasaskan SMPS untuk kecekapan yang lebih tinggi.