Circuit de suivi I / V pour les applications solaires MPPT

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L'optimisation de la puissance par le suivi est la caractéristique clé qui rend le concept MPPT solaire si unique et efficace, où la courbe I / V complexe et non linéaire du panneau solaire est suivie et commutée pour créer des conditions optimales maximales pour la charge connectée.

Le concept de circuit

J'ai essayé de concevoir quelque chose qui, dans le vrai sens du terme, suivrait la courbe I / V ou la courbe de puissance du panneau, et la corrigerait automatiquement chaque fois qu'elle dérive des points optimaux.La conception proposée est basée sur les mêmes motifs, mais ici, je n'ai inclus que l'étape de suivi I (actuelle) afin de garder les choses simples. En fait, c'est le courant qui compte vraiment et qui est directement proportionnel à la puissance du panneau, donc j'ai pensé que garder ce paramètre sous contrôle pourrait remplir le rôle.



Essayons de comprendre la conception avec les observations suivantes:

Comment fonctionne le circuit

En regardant le schéma de circuit de suivi de courbe I / V MPPT solaire proposé, le BC547 à l'extrême droite avec la résistance 10k et le condensateur 1uF forme un générateur de rampe linéaire.



L'étage central comprenant les deux 555 CI forme un générateur de sortie commandé par PWM variable, tandis que l'étage IC 741 devient l'étage de suivi de courant réel.

Lorsque la tension du panneau solaire se connecte à travers le collecteur BC547 et la masse, en raison de la présence du réseau de base 10 k / 1 uf, l'émetteur suiveur fournit une tension en légère augmentation à l'étage du générateur 555 PWM.

La rampe active IC2 et l'oblige à générer une sortie PWM augmentant en conséquence à sa broche n ° 3 qui va à la porte du mosfet pilote.

Le mosfet répond à ces impulsions et augmente progressivement sa conduction et fournit du courant à la batterie dans le même ordre incrémental.

Dès que l'admission de courant à travers la batterie commence à augmenter, un niveau de tension équivalent est traduit à travers la résistance de détection de courant Rx qui est appliquée à une broche n ° 3 du 741 IC.

Le potentiel ci-dessus atteint également la broche n ° 2 de 741 via la diode 1N4148 en baisse de sorte que la broche n ° 2 suit ce potentiel en tandem avec la broche n ° 3 mais est en retard d'environ 0,6 V en raison de la présence de la diode en série.

La condition ci-dessus permet à l'amplificateur opérationnel de commencer avec une sortie élevée qui maintient les diodes sur sa broche n ° 6 polarisées en inverse.

Tant que le courant continue de grimper avec la rampe, la broche n ° 3 de l'amplificateur opérationnel continue d'être plus haute que la broche n ° 2, maintenant ainsi la sortie plus élevée.

Cependant, à un moment donné, ce qui peut être après que la courbe I / V vient de traverser, la sortie de courant du panneau commence à chuter ou plutôt tombe brusquement à travers Rx.

Ceci est immédiatement détecté par la broche n ° 3, mais en raison de la présence du condensateur 33u, la broche n ° 2 est incapable de détecter et de suivre cette baisse de potentiel.

La situation ci-dessus force instantanément la tension de la broche n ° 3 à devenir inférieure à la broche n ° 2, qui à son tour ramène la sortie du circuit intégré à zéro, polarisant en direct la diode connectée.

La base du générateur de rampe BC547 est tirée à zéro, le forçant à s'éteindre et à réinitialiser l'ensemble de la procédure à son état d'origine. Le processus recommence maintenant.

La procédure ci-dessus se poursuit et garantit que le courant n'est jamais autorisé à chuter ou à traverser la région inefficace de la courbe I / V.

Ce n'est qu'une hypothèse, un concept que j'ai essayé de mettre en œuvre, cela pourrait nécessiter beaucoup de modifications et d'alignements avant de pouvoir devenir vraiment orienté résultats.

La sortie du mosfet peut être intégrée à un convertisseur basé sur SMPS pour une efficacité encore plus élevée.

Circuit de suivi I / V pour les applications solaires MPPT




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