I / V Tracker Circuit for Solar MPPT Applications

Optimalisering av kraft ved sporing er nøkkelfunksjonen som gjør solenergi MPPT-konseptet så unikt og effektivt, der den komplekse og ikke-lineære I / V-kurven til solcellepanelet spores og byttes for å skape maksimale optimale forhold for tilkoblet belastning.

Kretskonseptet

Jeg har prøvd hardt for å designe noe som i sann forstand vil spore I / V-kurven eller effektkurven til panelet, og korrigere det automatisk når det driver fra de optimale punktene. Den foreslåtte designen er basert på samme grunnlag, men her har jeg bare tatt med jeg (nåværende) sporingsfase for å holde ting enkelt. Egentlig er det strømmen som virkelig betyr noe og er direkte proporsjonal med kraften til panelet, så jeg trodde at det å holde denne parameteren i kontroll kunne oppfylle jobben.

La oss prøve å forstå designet med følgende observasjoner:

Hvordan kretsfunksjonene fungerer

Ser vi på det foreslåtte kretsskjemaet for MPPT I / V-kurvesporingsskjema, danner BC547 helt til høyre sammen med 10k-motstanden og 1uF kondensatoren en lineær rampegenerator.

Det sentrale trinnet som består av de to 555 IC-ene, danner en variabel PWM-styrt utgangsgenerator, mens IC 741-trinnet blir det faktiske nåværende sporingsstadiet.

Når spenningen fra solcellepanelet kobles over BC547-samleren og bakken, på grunn av tilstedeværelsen av basen 10k / 1uf-nettverket, gir emitterfølgeren en forsiktig stigende spenning til 555 PWM-generatortrinnet.

Rampen aktiverer IC2 og tvinger den til å generere en tilsvarende stigende PWM-utgang ved pin nr. 3 som går til porten til sjåføren.

Mosfet reagerer på disse pulser og øker gradvis ledningen og gir strøm til batteriet i samme trinnvis rekkefølge.

Så snart strøminntaket over batteriet begynner å stige, blir et ekvivalent spenningsnivå oversatt over den nåværende følemotstanden Rx som blir påført en pinne nr. 3 på 741 IC.

Ovennevnte potensial treffer også pinne nr. 2 av 741 via den fallende 1N4148-dioden, slik at pinne nr. 2 følger dette potensialet sammen med pinne nr. 3, men henger etter omtrent 0,6 V på grunn av tilstedeværelsen av seriedioden.

Ovennevnte tilstand gjør det mulig for opampen å begynne med en høy ytelse som holder diodene på pin # 6 forspent.

Så lenge strømmen fortsetter å klatre med rampen, fortsetter opamp-pinne nr. 3 å være høyere enn pinne nr. 2, og holder dermed produksjonen høyere.

Men på et tidspunkt, som kan være etter at I / V-kurven nettopp har krysset, begynner strømutgangen fra panelet å synke eller snarere faller brått over Rx.

Dette blir registrert av pinne nr. 3 umiddelbart, men på grunn av tilstedeværelsen av 33u kondensatoren, er ikke pinne 2 ikke i stand til å fornemme og følge dette potensialet.

Ovennevnte situasjon tvinger øyeblikkelig pin nr. 3 spenning til å bli lavere enn pin nr. 2, som i sin tur reverserer utgangen fra IC til null, forspennende den tilkoblede dioden.

Basen på rampegeneratoren BC547 blir dratt til null og tvinger den til å slå AV, og tilbakestiller hele prosedyren tilbake til den opprinnelige tilstanden. Prosessen begynner nå på nytt.

Ovennevnte prosedyre fortsetter og sikrer at strømmen aldri får falle eller krysse den ineffektive regionen til I / V-kurven.

Dette er bare en antagelse, et konsept som jeg har prøvd å implementere, det kan kreve mange justeringer og justeringer før det kan bli virkelig resultatorientert.

Utgangen fra mosfet kan integreres med en SMPS-basert omformer for enda høyere effektivitet.