I / V Tracker Circuit สำหรับแอพพลิเคชั่น Solar MPPT

ลองใช้เครื่องมือของเราเพื่อกำจัดปัญหา





การเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยการติดตามเป็นคุณสมบัติหลักที่ทำให้แนวคิด MPPT พลังงานแสงอาทิตย์มีเอกลักษณ์และมีประสิทธิภาพโดยที่เส้นโค้ง I / V ที่ซับซ้อนและไม่เป็นเชิงเส้นของแผงโซลาร์เซลล์จะถูกติดตามและเปลี่ยนเพื่อสร้างเงื่อนไขที่เหมาะสมสูงสุดสำหรับโหลดที่เชื่อมต่อ

แนวคิดวงจร

ฉันพยายามอย่างหนักในการออกแบบสิ่งที่ตามความเป็นจริงแล้วจะติดตามเส้นโค้ง I / V หรือเส้นโค้งกำลังของแผงควบคุมและแก้ไขโดยอัตโนมัติเมื่อใดก็ตามที่ลอยออกจากจุดที่เหมาะสมที่สุดการออกแบบที่นำเสนอนั้นขึ้นอยู่กับเหตุผลเดียวกัน แต่ ที่นี่ฉันได้รวมเฉพาะขั้นตอนการติดตาม I (ปัจจุบัน) เพื่อให้สิ่งต่างๆง่ายขึ้น อันที่จริงมันเป็นกระแสที่สำคัญจริงๆและเป็นสัดส่วนโดยตรงกับพลังของแผงควบคุมดังนั้นฉันคิดว่าการควบคุมพารามิเตอร์นี้จะช่วยให้งานสำเร็จได้



มาลองทำความเข้าใจกับการออกแบบด้วยข้อสังเกตต่อไปนี้:

วิธีการทำงานของวงจร

เมื่อมองไปที่แผนภาพวงจรติดตามเส้นโค้ง MPPT I / V พลังงานแสงอาทิตย์ที่เสนอ BC547 ที่ด้านขวาสุดพร้อมกับตัวต้านทาน 10k และตัวเก็บประจุ 1uF จะสร้างเครื่องกำเนิดทางลาดเชิงเส้น



ขั้นตอนกลางที่ประกอบด้วย IC 555 สองตัวเป็นตัวสร้างเอาต์พุตที่ควบคุมด้วย PWM แบบแปรผันในขณะที่ขั้นตอน IC 741 จะกลายเป็นสเตจติดตามปัจจุบันที่แท้จริง

เมื่อแรงดันไฟฟ้าจากแผงโซลาร์เซลล์เชื่อมต่อระหว่างตัวเก็บรวบรวม BC547 และกราวด์เนื่องจากการมีอยู่ของเครือข่าย 10k / 1uf ฐานผู้ติดตามตัวปล่อยจะให้แรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นอย่างนุ่มนวลไปยังสเตจเครื่องกำเนิด 555 PWM

ทางลาดจะเปิดใช้งาน IC2 และบังคับให้สร้างเอาต์พุต PWM ที่เพิ่มขึ้นตามลำดับที่พิน # 3 ซึ่งไปที่ประตูมอสเฟ็ทของไดรเวอร์

มอสเฟตตอบสนองต่อพัลส์เหล่านี้และค่อยๆเพิ่มการนำไฟฟ้าและจ่ายกระแสให้กับแบตเตอรี่ตามลำดับที่เพิ่มขึ้นเดียวกัน

ทันทีที่ปริมาณกระแสไฟฟ้าในแบตเตอรี่เริ่มสูงขึ้นระดับแรงดันไฟฟ้าที่เท่ากันจะถูกแปลผ่านตัวต้านทานการตรวจจับปัจจุบัน Rx ซึ่งจะใช้พิน # 3 ของ 741 IC

ศักยภาพข้างต้นยังกระทบพิน # 2 จาก 741 ผ่านไดโอด 1N4148 ที่ลดลงเพื่อให้พิน # 2 ตามศักยภาพนี้ควบคู่กับพิน # 3 แต่ล้าหลังประมาณ 0.6V เนื่องจากมีไดโอดซีรีส์

เงื่อนไขข้างต้นทำให้ opamp เริ่มต้นด้วยเอาต์พุตสูงซึ่งทำให้ไดโอดอยู่ที่ขา # 6 แบบย้อนกลับ

ตราบใดที่กระแสยังคงไต่ขึ้นตามทางลาดขาของ opamp # 3 ยังคงสูงกว่าพิน # 2 ดังนั้นจึงทำให้เอาต์พุตสูงขึ้น

อย่างไรก็ตามในบางช่วงเวลาซึ่งอาจเกิดขึ้นหลังจากที่เส้นโค้ง I / V เพิ่งข้ามไปเอาต์พุตปัจจุบันจากแผงควบคุมจะเริ่มลดลงหรือค่อนข้างลดลงอย่างกะทันหันใน Rx

สิ่งนี้ถูกตรวจจับโดยพิน # 3 ทันทีอย่างไรก็ตามเนื่องจากมีตัวเก็บประจุ 33u ทำให้พิน # 2 ไม่สามารถรับรู้และติดตามศักยภาพที่ลดลงนี้

สถานการณ์ข้างต้นบังคับให้แรงดันพิน # 3 ต่ำกว่าพิน # 2 ทันทีซึ่งจะเปลี่ยนเอาต์พุตของ IC เป็นศูนย์ส่งต่อไดโอดที่เชื่อมต่อ

ฐานของเครื่องกำเนิดทางลาด BC547 ถูกลากไปที่ศูนย์บังคับให้ปิดเครื่องและรีเซ็ตขั้นตอนทั้งหมดกลับสู่สถานะเดิม กระบวนการนี้เริ่มต้นขึ้นอีกครั้ง

ขั้นตอนข้างต้นยังคงดำเนินต่อไปและทำให้แน่ใจว่ากระแสไฟฟ้าจะไม่ตกหรือข้ามพื้นที่ที่ไม่มีประสิทธิภาพของเส้นโค้ง I / V

นี่เป็นเพียงข้อสันนิษฐานแนวคิดที่ฉันได้พยายามนำไปใช้มันอาจต้องมีการปรับแต่งและการจัดตำแหน่งมากมายก่อนที่จะกลายเป็นผลลัพธ์อย่างแท้จริง

เอาต์พุตจาก mosfet อาจรวมเข้ากับตัวแปลงที่ใช้ SMPS เพื่อประสิทธิภาพที่สูงขึ้น

I / V Tracker Circuit สำหรับแอพพลิเคชั่น Solar MPPT




คู่ของ: วงจร VFD ไดรฟ์ความถี่ตัวแปรเฟสเดียว ถัดไป: วงจรควบคุมโหลดอิเล็กทรอนิกส์ (ELC)