I / V Tracker Circuit för Solar MPPT-applikationer

Optimering av kraft genom spårning är nyckelfunktionen som gör solens MPPT-koncept så unikt och effektivt, där solpanelens komplexa och olinjära I / V-kurva spåras och byts för att skapa maximala optimala förhållanden för den anslutna belastningen.

Circuit-konceptet

Jag har försökt hårt att designa något som i verklig mening spårar I / V-kurvan eller effektkurvan på panelen, och korrigerar det automatiskt när det går från de optimala punkterna. Den föreslagna designen baseras på samma grunder, men här har jag bara inkluderat I (nuvarande) spårningsfas för att hålla sakerna enkla. Egentligen är det strömmen som verkligen betyder något och är direkt proportionell mot panelens kraft så jag trodde att hålla den här parametern kontroll skulle kunna utföra jobbet.

Låt oss försöka förstå designen med följande observationer:

Hur kretsfunktionerna fungerar

Om man tittar på det föreslagna kretsschemat för solcellsmätning MPPT I / V-kurvan, bildar BC547 längst till höger tillsammans med 10k-motståndet och 1uF kondensator en linjär rampgenerator.

Det centrala steget innefattande de två 555 IC: erna bildar en variabel PWM-styrd utgångsgenerator, medan IC 741-steget blir det aktuella nuvarande tracker-steget.

När spänningen från solpanelen ansluts över BC547-samlaren och jord, på grund av närvaron av bas 10k / 1uf-nätverket, ger emitterföljaren en försiktigt stigande spänning till 555 PWM-generatorsteget.

Rampen aktiverar IC2 och tvingar den att generera en motsvarande stigande PWM-utgång vid dess stift nr 3 som går till porten till förarmosfetten.

Mosfet reagerar på dessa pulser och ökar gradvis dess ledning och ger ström till batteriet i samma stegvis ordning.

Så snart strömintaget över batteriet börjar stiga, översätts en ekvivalent spänningsnivå över strömavkänningsmotståndet Rx som appliceras en stift nr 3 i 741 IC.

Ovanstående potential träffar också stift nr 2 av 741 via den släppande 1N4148-dioden så att stift nr 2 följer denna potential i tandem med stift nr 3 men släpar efter med cirka 0,6 V på grund av närvaron av seriedioden.

Ovanstående tillstånd gör det möjligt för opampen att börja med en hög uteffekt som håller dioderna vid sin stift nr 6 förspänd.

Så länge strömmen fortsätter att klättra med rampen, fortsätter opampstift nr 3 att vara högre än pin nr 2, vilket håller produktionen högre.

Men vid någon tidpunkt, som kan vara efter att I / V-kurvan just har passerat, börjar strömutgången från panelen att sjunka eller snarare sjunker plötsligt över Rx.

Detta känns av stift nr 3 omedelbart, men på grund av närvaron av kondensatorn 33u kan stift nr 2 inte känna av och följa denna minskning av potentialen.

Ovanstående situation tvingar omedelbart stift nr 3-spänningen att bli lägre än stift nr 2, vilket i sin tur återställer IC-utgången till noll, vilket förspänner den anslutna dioden framåt.

Basen på rampgeneratorn BC547 dras till noll och tvingar den att stängas AV och återställer hela proceduren till det ursprungliga tillståndet. Processen börjar nu på nytt.

Ovanstående procedur fortsätter och säkerställer att strömmen aldrig tillåts falla eller korsa det ineffektiva området för I / V-kurvan.

Detta är bara ett antagande, ett koncept som jag har försökt implementera, det kan kräva en hel del justeringar och justeringar innan det kan bli riktigt resultatorienterat.

Utgången från mosfet kan integreras med en SMPS-baserad omvandlare för ännu högre effektivitet.