Optimalizace výkonu pomocí sledování je klíčovým prvkem, díky kterému je koncept solárního MPPT tak jedinečný a efektivní, kde je sledována a přepínána složitá a nelineární křivka I / V solárního panelu pro vytvoření maximálních optimálních podmínek pro připojenou zátěž.

Koncept okruhu

Snažil jsem se tvrdě navrhnout něco, co by ve skutečném smyslu sledovalo křivku I / V nebo výkonovou křivku panelu a automaticky to opravovalo, kdykoli se odchýlí od optimálních bodů. Navrhovaný design je založen na stejných důvodech, ale zde jsem zahrnul pouze I (aktuální) sledovací fázi, aby to bylo jednoduché. Ve skutečnosti je to aktuální proud, který je přímo úměrný výkonu panelu, takže jsem si myslel, že udržení tohoto parametru pod kontrolou by mohlo splnit úlohu.

Zkusme pochopit design pomocí následujících pozorování:

Jak obvod funguje

Při pohledu na navrhované schéma zapojení sledovače křivky MPPT I / V tvoří BC547 zcela vpravo spolu s odporem 10k a kondenzátorem 1uF lineární generátor rampy.

Centrální stupeň zahrnující dva integrované obvody 555 tvoří proměnný výstupní generátor řízený PWM, zatímco stupeň IC 741 se stává skutečným sledovačem proudu.

Když se napětí ze solárního panelu připojí přes kolektor BC547 a zem, v důsledku přítomnosti základní sítě 10k / 1uf, sledovač emitoru dodává mírně stoupající napětí do stupně generátoru 555 PWM.

Rampa aktivuje IC2 a nutí ji generovat odpovídajícím způsobem stoupající PWM výstup na svém pinu # 3, který jde k bráně mosfetu řidiče.

MOSFET reaguje na tyto impulsy a postupně zvyšuje jeho vedení a dodává baterii proud ve stejném přírůstkovém pořadí.

Jakmile začne proudový příkon přes baterii stoupat, ekvivalentní úroveň napětí se přenese přes proudový odpor Rx, který se přivede na pin # 3 741 IC.

Výše uvedený potenciál také zasáhne pin # 2 z 741 přes klesající diodu 1N4148, takže pin # 2 sleduje tento potenciál v tandemu s pinem # 3, ale zaostává asi o 0,6V kvůli přítomnosti sériové diody.

Výše uvedená podmínka umožňuje operačnímu zesilovači začít s vysokým výkonem, který udržuje diody na svém zpětně předpjatém kolíku # 6.

Pokud proud stále stoupá s rampou, kolík operační zesilovače č. 3 je stále vyšší než kolík č. 2, čímž se udržuje vyšší výkon.

Avšak v určitém okamžiku, který by mohl být po překročení křivky I / V, aktuální výstup z panelu začne klesat nebo spíše prudce poklesne přes Rx.

To je snímáno kolíkem # 3 okamžitě, avšak kvůli přítomnosti kondenzátoru 33u není kolík # 2 schopen detekovat a sledovat tento pokles potenciálu.

Výše uvedená situace okamžitě vynutí napětí kolíku # 3 na nižší hodnotu než kolík # 2, což zase vrátí výstup IC na nulu, čímž předepne připojenou diodu.

Báze generátoru rampy BC547 je přetažena na nulu, což ji nutí k vypnutí a resetování celého postupu zpět do původního stavu. Proces nyní začíná znovu.

Výše uvedený postup pokračuje a zajišťuje, že proud nikdy nesmí klesnout nebo překročit neúčinnou oblast I / V křivky.

Toto je jen předpoklad, koncept, který jsem se snažil implementovat, může vyžadovat mnoho vylepšení a sladění, než se stane skutečně orientovaným na výsledek.