태양 광 MPPT 애플리케이션을위한 I / V 추적기 회로

추적을 통한 전력 최적화는 태양 광 MPPT 개념을 독특하고 효율적으로 만드는 핵심 기능으로, 태양 광 패널의 복잡하고 비선형적인 I / V 곡선을 추적하고 전환하여 연결된 부하에 대한 최대 최적 조건을 만듭니다.

회로 개념

실제로 I / V 곡선이나 패널의 전력 곡선을 추적하고 최적의 지점에서 벗어날 때마다 자동으로 수정하는 무언가를 설계하려고 노력해 왔습니다. 제안 된 설계는 동일한 근거를 기반으로하지만 여기에서는 단순하게 유지하기 위해 I (현재) 추적 단계 만 포함했습니다. 실제로 정말 중요한 것은 전류이며 패널의 전력에 정비례하므로이 매개 변수를 제어하면 작업을 수행 할 수 있다고 생각했습니다.

다음과 같은 관찰을 통해 설계를 이해해 보겠습니다.

회로 기능

제안 된 태양 광 MPPT I / V 곡선 추적기 회로 다이어그램을 보면 맨 오른쪽에있는 BC547은 10k 저항 및 1uF 커패시터와 함께 선형 램프 생성기를 형성합니다.

2 개의 555 IC로 구성된 중앙 스테이지는 가변 PWM 제어 출력 생성기를 형성하고 IC 741 스테이지는 실제 전류 추적기 스테이지가됩니다.

기본 10k / 1uf 네트워크의 존재로 인해 태양 전지판의 전압이 BC547 컬렉터와 접지를 통해 연결될 때 이미 터 팔로워는 555 PWM 생성기 단계에 완만하게 상승하는 전압을 제공합니다.

램프는 IC2를 활성화하고 드라이버 MOSFET의 게이트로가는 핀 # 3에서 상응하는 상승 PWM 출력을 생성하도록합니다.

MOSFET은 이러한 펄스에 반응하여 점차적으로 전도를 증가시키고 동일한 증분 순서로 배터리에 전류를 제공합니다.

배터리의 전류 유입이 상승하기 시작하면 등가 전압 레벨이 전류 감지 저항 Rx에 변환되어 741 IC의 3 번 핀에 적용됩니다.

위의 전위는 드롭 핑 1N4148 다이오드를 통해 741 번의 2 번 핀에 도달하므로 핀 2 번은 핀 3 번과 함께이 전위를 따르지만 직렬 다이오드의 존재로 인해 약 0.6V 뒤쳐집니다.

위의 조건은 opamp가 높은 출력으로 시작하여 다이오드를 핀 # 6의 역방향 바이어스로 유지합니다.

전류가 램프와 함께 계속 상승하는 한 opamp 핀 # 3은 핀 # 2보다 계속 높아 출력을 더 높게 유지합니다.

그러나 I / V 곡선이 방금 교차 한 후일 수있는 특정 시점에서 패널의 전류 출력이 떨어지기 시작하거나 오히려 Rx에서 갑자기 떨어집니다.

이것은 핀 # 3에서 즉시 감지되지만 33u 커패시터의 존재로 인해 핀 # 2는 이러한 전위 저하를 감지하고 따를 수 없습니다.

위의 상황은 즉시 핀 # 3 전압이 핀 # 2보다 낮아 지도록 강제하여 IC의 출력을 0으로 되돌려 연결된 다이오드를 순방향 바이어스합니다.

램프 생성기 BC547의베이스를 0으로 끌어서 강제로 끄고 전체 절차를 원래 상태로 재설정합니다. 이제 프로세스가 새로 시작됩니다.

위의 절차는 계속되고 전류가 I / V 곡선의 비효율적 인 영역을 넘어서거나 떨어지지 않도록합니다.

이것은 단지 가정, 구현하려고 시도한 개념이며, 진정한 결과 지향이되기 전에 많은 조정과 정렬이 필요할 수 있습니다.

MOSFET의 출력은 더 높은 효율을 위해 SMPS 기반 컨버터와 통합 될 수 있습니다.