Contrôleur de charge solaire de suivi de puissance maximale à l'aide d'un microcontrôleur

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À l'heure actuelle, la demande de ressources énergétiques augmente et il est très important de proposer des idées innovantes pour économiser et réduire la consommation d'énergie. Il existe diverses sources d'énergie renouvelables comme le solaire, le vent, la biomasse, l'océan thermique pour générer de l'électricité pour les besoins quotidiens. Le l'énergie du soleil est la meilleure option pour produire de l'électricité et il est disponible partout dans le monde. L'électricité solaire peut être produite par les modules SPV. Cet article présente un aperçu du contrôleur de charge solaire basé sur le suivi de la puissance maximale.

Contrôleur de charge solaire MPPT1

Contrôleur de charge solaire MPPT



Ces modules sont disponibles en plusieurs puissances o / ps pour répondre aux exigences de charge. L'extension de puissance d'un module SPV est d'un intérêt particulier car l'efficacité de ce module est très faible. Un suivi de puissance max régulateur de charge solaire l'utilisation d'un microcontrôleur est utilisée pour retirer la puissance maximale du module SPV. Un microcontrôleur est utilisé pour contrôler l'algorithme de suivi du point de puissance maximale qui est utilisé dans les systèmes PV pour maximiser la puissance o / p du panneau photovoltaïque.


Contrôleur de charge solaire à suivi de puissance maximale basé sur un microcontrôleur

Le schéma de principe du contrôleur de charge solaire à suivi de puissance maximale basé sur un microcontrôleur est illustré ci-dessous. Le schéma de principe est construit avec un panneau PV, un onduleur, une batterie et un contrôleur de charge. Le contrôleur de charge comprend le Convertisseur DC-DC , qui fait correspondre la tension du module photovoltaïque à la tension de la batterie. Les capteurs de courant-tension et de courant sont utilisés pour détecter la tension et le courant pour les transmettre à un microcontrôleur préprogrammé. Ce microcontrôleur fonctionne au point de puissance maximal en utilisant deux méthodes telles qu'une méthode perturb & observer. Les données du microcontrôleur préprogrammé peuvent être diffusées vers l'emplacement distant via l'interface RS485. Ce processus permet de surveiller et d'enregistrer les données de la zone éloignée.



Contrôleur de charge solaire utilisant le schéma de principe du microcontrôleur

Contrôleur de charge solaire utilisant le schéma de principe du microcontrôleur

Panneau solaire

Un panneau solaire est composé de cellules PV qui sont utilisées pour générer et fournir de l'énergie électrique pour diverses applications telles que résidentielles, commerciales, etc. Il existe différents types de panneaux solaires disponibles. Mais, de nos jours, il y en a deux technologies les plus populaires sont utilisés, silicium et film mince. Ces deux technologies sont de première et de deuxième génération.

Panneau solaire

Panneau solaire

Capteurs

Le fonctionnement des capteurs dans le contrôleur de charge était le plus important pour obtenir la fonction souhaitée du système. Ces capteurs sont utilisés dans le système de surveillance et de communication dans le microcontrôleur.

Capteurs

Capteurs

Convertisseur DC-DC

La tension CC du panneau solaire diffère en fonction de l'intensité de la lumière, du temps et de la température du panneau. Ce convertisseur est utilisé pour augmenter ou diminuer la tension du panneau i / p jusqu'au niveau de batterie nécessaire. Le convertisseur élévateur est un convertisseur puissant, où la tension DC i / p de ce convertisseur est inférieure à la tension DC o / p. Cela signifie que la tension PV i / p est inférieure à la tension de la batterie dans le système. Le convertisseur Buck est un convertisseur puissant, où la tension DC i / p est supérieure à la tension DC o / p. Cela signifie que la tension PV i / p est supérieure à la tension de la batterie du système.


Convertisseur DC-DC

Convertisseur DC-DC

Microcontrôleur

Le le microcontrôleur est utilisé pour traiter l'entrée et la sortie de l'ensemble du système PV. Les tâches du microcontrôleur comprennent le contrôle de la charge de la batterie, la lecture des valeurs des capteurs, la surveillance des performances du système. Le le microcontrôleur est programmé de telle manière qu'il fonctionne toujours au maximum de PowerPoint.

Microcontrôleur

Microcontrôleur

Batterie

Le la batterie est utilisée pour stocker l'énergie dans le régulateur de charge PV MPPT pour fournir de l'énergie lorsque l'énergie du soleil n'est pas disponible. La batterie fonctionne avec 12V, délivre un grand courant o / p pour gérer des charges de puissance élevée.

Batterie

Batterie

Onduleur

Le l'onduleur est utilisé pour convertir le courant continu en courant alternatif Il s'agit de la dernière étape du système ci-dessus. En utilisant cet appareil, l'utilisateur a la possibilité d'accéder à l'énergie stockée dans la batterie.

Onduleur

Onduleur

Interface RS485

La communication série RS485 est utilisée pour communiquer avec le capteur et les valeurs de performance à un ordinateur distant via des câbles. Le principal avantage de RS485 est qu'il prend en charge les communications longue distance et que plusieurs récepteurs peuvent être connectés à un réseau linéaire avec une configuration multipoint.

Interface RS485

Interface RS485

Fonctionnement d'un contrôleur de charge solaire à suivi de puissance maximale

Le module PV est la partie principale du système ci-dessus. Chaque panneau solaire a des caractéristiques I-V ou une courbe I-V. La zone sous cette courbe est presque la puissance maximale qu'un panneau solaire générerait s'il fonctionnait à une tension en circuit ouvert ou une tension maximale et un courant de court-circuit ou un courant maximal.

MPPT est une méthode secondaire d'exploitation de l'efficacité à laquelle les panneaux solaires fournissent de l'électricité dans un scénario en réseau / hors réseau comme la charge d'une batterie. Les niveaux de courant, de tension et de température sont détectés par les capteurs. Le convertisseur DC-DC est responsable de l'amélioration de la tension o / p du panneau solaire pour qu'elle corresponde au niveau de tension nécessaire de la batterie.

À Le convertisseur Buck-Boost est utilisé en tant que convertisseur CC-CC car si la batterie a besoin d'une basse tension du panneau solaire, ce convertisseur réduit la tension. Si la batterie a besoin de plus de tension, ce convertisseur augmente la tension.

Ainsi, l'utilisation de la puissance maximale du panneau solaire se fait efficacement. La tension, le courant et la température du panneau ainsi que la tension et le courant du convertisseur CC-CC sont identifiés par les capteurs et ceux-ci sont transmis au microcontrôleur préprogrammé. En utilisant perturber et observer les méthodes, le microcontrôleur donne une sortie maximale. La batterie est utilisée pour charger à la puissance maximale et qui est connectée à l'onduleur où le courant alternatif au courant continu a lieu.

L'alimentation CA est utilisée pour les applications domestiques et RS485 est interfacé avec le microcontrôleur, ce qui permet de surveiller et d'enregistrer les données de la zone éloignée.

Par conséquent, il s'agit du contrôleur de charge solaire de suivi de puissance maximale utilisant un microcontrôleur. Le Contrôle de charge solaire MPPT rs peut être utilisé pour consommer au maximum la puissance des panneaux solaires au lieu d'investir dans un certain nombre de panneaux. L'interface RS485 est utilisée pour surveiller les données et l'enregistrement des données à partir d'une zone éloignée. En outre, le système proposé peut être amélioré en incluant une technologie sans fil afin que nous puissions transmettre les données sans fil. En outre, pour toute question concernant le schéma de circuit du contrôleur de charge solaire MPPT, veuillez donner votre avis en commentant dans la section des commentaires ci-dessous. Voici une question pour vous, quelles sont les applications de la technologie MPPT?

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