Tối ưu hóa công suất bằng cách theo dõi là tính năng chính làm cho khái niệm MPPT năng lượng mặt trời trở nên độc đáo và hiệu quả, trong đó đường cong I / V phức tạp và phi tuyến tính của bảng điều khiển năng lượng mặt trời được theo dõi và chuyển đổi để tạo điều kiện tối ưu tối đa cho tải được kết nối.

Khái niệm vi mạch

Tôi đã cố gắng hết sức để thiết kế một thứ gì đó theo đúng nghĩa theo dõi đường cong I / V hoặc đường cong nguồn của bảng điều khiển và tự động sửa nó bất cứ khi nào nó lệch khỏi điểm tối ưu. Thiết kế được đề xuất dựa trên cùng một cơ sở, nhưng ở đây tôi chỉ bao gồm giai đoạn theo dõi I (hiện tại) để giữ mọi thứ đơn giản. Trên thực tế, dòng điện thực sự quan trọng và tỷ lệ thuận với công suất của bảng điều khiển nên tôi nghĩ rằng việc kiểm soát thông số này có thể hoàn thành công việc.

Chúng ta hãy thử tìm hiểu thiết kế với những nhận xét sau:

Cách hoạt động của mạch

Nhìn vào sơ đồ mạch theo dõi đường cong MPPT I / V năng lượng mặt trời được đề xuất, BC547 ở cực bên phải cùng với điện trở 10k và tụ điện 1uF tạo thành một máy phát dốc tuyến tính.

Giai đoạn trung tâm bao gồm hai IC 555 tạo thành bộ tạo đầu ra được điều khiển PWM có thể thay đổi, trong khi giai đoạn IC 741 trở thành giai đoạn theo dõi dòng điện thực tế.

Khi điện áp từ bảng điều khiển năng lượng mặt trời kết nối qua bộ thu BC547 và mặt đất, do sự hiện diện của mạng cơ sở 10k / 1uf, bộ theo bộ phát cung cấp điện áp tăng nhẹ cho tầng phát điện 555 PWM.

Đoạn đường nối kích hoạt IC2 và buộc nó tạo ra một đầu ra PWM tăng tương ứng tại chân số 3 của nó đi đến cổng của mosfet trình điều khiển.

MOSFET đáp ứng với các xung này và tăng dần độ dẫn của nó và cung cấp dòng điện cho pin theo thứ tự tăng dần.

Ngay sau khi dòng điện nạp qua pin bắt đầu tăng, một mức điện áp tương đương được dịch qua điện trở cảm nhận dòng điện Rx được áp dụng cho chân số 3 của vi mạch 741.

Điện thế trên cũng chạm vào chân số 2 của 741 thông qua diode 1N4148 bị rơi xuống để chân số 2 tiếp nối điện thế này song song với chân số 3 nhưng trễ hơn khoảng 0,6V do sự hiện diện của diode nối tiếp.

Điều kiện trên cho phép opamp bắt đầu với đầu ra cao, giữ các điốt ở chân # 6 của nó được phân cực ngược.

Miễn là dòng điện tiếp tục tăng theo đoạn đường nối, chân opamp # 3 tiếp tục cao hơn chân # 2, do đó giữ cho đầu ra cao hơn.

Tuy nhiên tại một số thời điểm, có thể là sau khi đường cong I / V vừa cắt, đầu ra hiện tại từ bảng điều khiển bắt đầu giảm hoặc đúng hơn là giảm đột ngột trên Rx.

Điều này được cảm nhận bởi chân số 3 ngay lập tức, tuy nhiên do sự hiện diện của tụ điện 33u, chân số 2 không thể cảm nhận và theo dõi sự sụt giảm tiềm năng này.

Tình huống trên ngay lập tức buộc điện áp chân # 3 trở nên thấp hơn chân # 2, do đó sẽ chuyển đầu ra của IC về 0, phân cực thuận của diode được kết nối.

Chân đế của bộ tạo đoạn dốc BC547 được kéo về 0 buộc nó phải TẮT và đặt lại toàn bộ quy trình về trạng thái ban đầu. Quá trình bây giờ bắt đầu lại.

Quy trình trên tiếp tục và đảm bảo rằng dòng điện không bao giờ được phép đi qua hoặc đi qua vùng kém hiệu quả của đường cong I / V.

Đây chỉ là một giả định, một khái niệm mà tôi đã cố gắng thực hiện, nó có thể yêu cầu rất nhiều điều chỉnh và căn chỉnh trước khi nó có thể trở nên thực sự theo định hướng kết quả.