ソーラーMPPTアプリケーション用のI / Vトラッカー回路

追跡による電力の最適化は、ソーラーMPPTの概念を非常にユニークで効率的なものにする重要な機能であり、ソーラーパネルの複雑で非線形のI / V曲線を追跡および切り替えて、接続された負荷に最大の最適条件を作成します。

回路コンセプト

パネルのI / V曲線やパワー曲線を真に追跡し、最適点からずれると自動的に修正するようなものを設計しようと努力してきました。提案された設計は同じ根拠に基づいていますが、ここでは、物事を単純にするために、I（現在の）追跡ステージのみを含めました。実際に重要なのは電流であり、パネルの電力に正比例するので、このパラメーターを制御し続けることで仕事を遂行できると思いました。

次の観察事項を使用して、設計を理解してみましょう。

回路の機能

提案されているソーラーMPPTI / Vカーブトラッカーの回路図を見ると、右端のBC547は、10kの抵抗と1uFのコンデンサとともに線形ランプジェネレータを形成しています。

2つの555ICで構成される中央ステージは可変PWM制御出力ジェネレータを形成し、IC741ステージは実際の電流トラッカーステージになります。

ベースの10k / 1ufネットワークが存在するため、ソーラーパネルからの電圧がBC547コレクターとグランドの間に接続されると、エミッターフォロワーは555PWMジェネレーターステージに緩やかに上昇する電圧を提供します。

ランプはIC2をアクティブにし、それに対応して上昇するPWM出力をピン＃3で生成し、ドライバーMOSFETのゲートに送ります。

MOSFETはこれらのパルスに応答し、その伝導を徐々に増加させ、同じ増分順序でバッテリーに電流を供給します。

バッテリの両端の電流インテークが上昇し始めるとすぐに、同等の電圧レベルが電流検出抵抗Rxの両端に変換され、741 ICのピン＃3が適用されます。

上記の電位は、ドロップする1N4148ダイオードを介して741のピン＃2にもヒットするため、ピン＃2はピン＃3と並行してこの電位に追従しますが、直列ダイオードの存在により約0.6V遅れます。

上記の条件により、オペアンプは高出力で開始でき、ダイオードをピン＃6の逆バイアスに保ちます。

電流がランプとともに上昇し続ける限り、オペアンプのピン＃3はピン＃2よりも高いままであるため、出力は高く保たれます。

ただし、I / V曲線がちょうど交差した後のある時点で、パネルからの電流出力が低下し始めるか、Rx全体で急激に低下します。

これはピン＃3によってすぐに検出されますが、33uコンデンサが存在するため、ピン＃2はこの電位の低下を検出して追跡することができません。

上記の状況では、ピン＃3の電圧がピン＃2よりも低くなり、ICの出力がゼロに戻り、接続されたダイオードに順方向バイアスがかかります。

ランプジェネレータBC547のベースをゼロにドラッグすると、強制的にオフになり、手順全体が元の状態にリセットされます。これで、プロセスが新たに開始されます。

上記の手順は継続され、電流がI / V曲線の非効率な領域を下ったり横切ったりしないようにします。

これは単なる仮定であり、私が実装しようとした概念です。真に結果指向になるには、多くの調整と調整が必要になる場合があります。

MOSFETからの出力は、さらに高い効率のためにSMPSベースのコンバーターと統合することができます。