A teljesítmény optimalizálása nyomon követéssel az a fő jellemző, amely a napenergia MPPT koncepciót olyan egyedivé és hatékonyá teszi, ahol a napelem komplex és nemlineáris I / V görbéjét követik és kapcsolják, hogy a csatlakoztatott terheléshez optimális feltételeket teremtsenek.
Az áramkör koncepciója
Keményen próbáltam olyan dolgokat megtervezni, amelyek valódi értelemben követik a panel I / V görbéjét vagy teljesítménygörbéjét, és automatikusan korrigálják, amikor az az optimális pontokról elsodródik. A javasolt terv ugyanazon az alapon alapul, de itt csak az I (jelenlegi) nyomon követési szakaszt vettem fel annak érdekében, hogy a dolgok egyszerűek legyenek. Valójában az áram az, ami igazán fontos, és közvetlenül arányos a panel teljesítményével, ezért úgy gondoltam, hogy ennek a paraméternek az ellenőrzése alatt tartva teljesülhet a feladat.
Próbáljuk megérteni a tervet a következő megfigyelésekkel:
Hogyan működik az áramkör
A javasolt szolár MPPT I / V görbe nyomkövető kapcsolási rajzát nézve a jobb szélső részén található BC547 a 10k ellenállással és az 1uF kondenzátorral együtt lineáris rámpagenerátort alkot.
A két 555 IC-t tartalmazó központi fokozat változó PWM vezérelt kimeneti generátort alkot, míg az IC 741 fokozat az aktuális aktuális nyomkövető fokozat.
Amikor a napelem feszültsége összekapcsolódik a BC547 kollektorral és a földdel, az alap 10k / 1uf hálózat jelenléte miatt az emitterkövető finoman növekvő feszültséget biztosít az 555 PWM generátor fokozatához.
A rámpa aktiválja az IC2-t, és arra kényszeríti, hogy egy megfelelő emelkedő PWM kimenetet generáljon a # 3-as tűjén, amely a meghajtó mosfet kapujához megy.
A mosfet reagál ezekre az impulzusokra, fokozatosan növeli vezetőképességét, és ugyanabban a növekményes sorrendben biztosítja az akkumulátor áramát.
Amint az akkumulátor áramfelvétele növekszik, ekvivalens feszültségszint alakul át az Rx áramérzékelő ellenálláson, amelyre a 741 IC 3. érintkezője kerül.
A fenti potenciál a leeső 1N4148 diódán keresztül is eléri a 741-es számú 2-es tűt, így a # 2-es érintkező ezt a potenciált követi a # 3-as csapdal párhuzamosan, de a soros dióda jelenléte miatt kb.
A fenti feltétel lehetővé teszi, hogy az opamp nagy kimenettel kezdődjön, ami a diódákat a 6. tűnél hátramenetben tartja.
Amíg az áram folyamatosan emelkedik a rámpával, a 3. opamp csapszeg továbbra is magasabb, mint a 2. csap, így a kimenet magasabb marad.
Azonban egy bizonyos időpontban, ami lehet az I / V görbe éppen átlépése után, a panel áramának kimenete elkezd csökkenni, vagy inkább hirtelen csökken az Rx-en.
Ezt a 3. tű azonnal érzékeli, azonban a 33u kondenzátor jelenléte miatt a 2. tű nem képes érzékelni és követni ezt a potenciálcsökkenést.
A fenti helyzet azonnal arra kényszeríti a # 3 tűs feszültséget, hogy alacsonyabbá váljon, mint a # 2 tű, ami viszont az IC kimenetét nullára állítja, előre torzítva a csatlakoztatott diódát.
A BC547 rámpagenerátor alapját nullára húzzák, kikapcsolásra kényszerítve, és állítva vissza az egész eljárást az eredeti állapotba. A folyamat most kezdődik újra.
A fenti eljárás folytatódik, és biztosítja, hogy az áram soha ne essen le és ne lépje át az I / V görbe nem hatékony tartományát.
Ez csak egy feltételezés, egy olyan koncepció, amelyet megpróbáltam megvalósítani, és sokféle módosítást és összehangolást igényelhet, mielőtt valóban eredményorientálttá válhatna.
A mosfet kimenete integrálható egy SMPS alapú átalakítóval a még nagyobb hatékonyság érdekében.
Előző: Egyfázisú változó frekvenciás meghajtó VFD áramkör Következő: Elektronikus terhelésszabályozó (ELC) áramkör
