Het optimaliseren van het vermogen door middel van tracking is het belangrijkste kenmerk dat het Solar MPPT-concept zo uniek en efficiënt maakt, waarbij de complexe en niet-lineaire I / V-curve van het zonnepaneel wordt gevolgd en geschakeld om maximale optimale omstandigheden voor de aangesloten belasting te creëren.
Het circuitconcept
Ik heb mijn best gedaan om iets te ontwerpen dat in ware zin de I / V-curve of de vermogenscurve van het paneel zou volgen en het automatisch zou corrigeren wanneer het van de optimale punten afwijkt. Het voorgestelde ontwerp is gebaseerd op dezelfde gronden, maar hier heb ik alleen de I (huidige) volgfase opgenomen om de zaken eenvoudig te houden. Eigenlijk is het de stroom die er echt toe doet en is recht evenredig met het vermogen van het paneel, dus ik dacht dat het onder controle houden van deze parameter de taak zou kunnen vervullen.
Laten we proberen het ontwerp te begrijpen met de volgende opmerkingen:
Hoe het circuit functioneert
Kijkend naar het voorgestelde circuitschema van de MPPT I / V-curve-tracker voor zonne-energie, vormt de BC547 uiterst rechts samen met de 10k-weerstand en de 1uF-condensator een lineaire hellinggenerator.
De centrale trap die de twee 555 IC's omvat, vormt een variabele PWM-gestuurde uitgangsgenerator, terwijl de IC 741-trap de feitelijke huidige tracker-trap wordt.
Wanneer de spanning van het zonnepaneel verbinding maakt over de BC547-collector en aarde, vanwege de aanwezigheid van het basisnetwerk van 10k / 1uf, levert de emittervolger een geleidelijk stijgende spanning aan de 555 PWM-generatortrap.
De oprit activeert IC2 en dwingt het om een overeenkomstig stijgende PWM-output te genereren bij pin # 3 die naar de poort van de driver-mosfet gaat.
De mosfet reageert op deze pulsen en verhoogt geleidelijk de geleiding en levert stroom aan de batterij in dezelfde incrementele volgorde.
Zodra de stroomopname over de batterij begint te stijgen, wordt een equivalent spanningsniveau vertaald over de stroomgevoelige weerstand Rx die wordt toegepast op pin # 3 van de 741 IC.
Het bovenstaande potentieel treft ook pin # 2 van 741 via de vallende 1N4148-diode, zodat pin # 2 dit potentieel volgt in combinatie met pin # 3, maar ongeveer 0,6V achterblijft vanwege de aanwezigheid van de seriediode.
Door de bovenstaande voorwaarde kan de opamp beginnen met een hoge output die de diodes op pin # 6 in tegengestelde richting houdt.
Zolang de stroom met de helling blijft stijgen, blijft opamp pin # 3 hoger dan pin # 2, waardoor de output hoger blijft.
Maar op een bepaald moment, dat kan zijn nadat de I / V-curve net is gekruist, begint de stroomuitvoer van het paneel te dalen of eerder abrupt te dalen over Rx.
Dit wordt onmiddellijk gedetecteerd door pin # 3, maar door de aanwezigheid van de 33u-condensator kan pin # 2 deze potentiaaldaling niet detecteren en volgen.
De bovenstaande situatie dwingt onmiddellijk de spanning van pin # 3 om lager te worden dan pin # 2, wat op zijn beurt de output van de IC naar nul terugbrengt, waardoor de aangesloten diode voorwaarts wordt voorgespannen.
De basis van de rampgenerator BC547 wordt naar nul gesleept, waardoor deze wordt uitgeschakeld en de hele procedure wordt teruggezet naar de oorspronkelijke staat. Het proces begint nu opnieuw.
De bovenstaande procedure gaat door en zorgt ervoor dat de stroom nooit mag dalen of het inefficiënte gebied van de I / V-curve mag passeren.
Dit is slechts een aanname, een concept dat ik heb geprobeerd te implementeren, het kan veel aanpassingen en afstemmingen vereisen voordat het echt resultaatgericht kan worden.
De output van de mosfet kan worden geïntegreerd met een op SMPS gebaseerde converter voor een nog hogere efficiëntie.
Een paar: Eenfase VFD-circuit met variabele frequentie-aandrijving Volgende: Circuit elektronische belastingregelaar (ELC)
