Rangkaian Pelacak I / V untuk Aplikasi Solar MPPT

Mengoptimalkan daya dengan pelacakan adalah fitur utama yang membuat konsep MPPT surya begitu unik dan efisien, di mana kurva I / V panel surya yang kompleks dan non-linier dilacak dan dialihkan untuk menciptakan kondisi optimal maksimum untuk beban yang terhubung.

Konsep Sirkuit

Saya telah berusaha keras untuk merancang sesuatu yang dalam arti sebenarnya akan melacak kurva I / V atau kurva daya panel, dan memperbaikinya secara otomatis setiap kali bergerak dari titik optimal. Desain yang diusulkan didasarkan pada alasan yang sama, tetapi di sini saya hanya menyertakan tahap pelacakan I (saat ini) untuk menyederhanakan semuanya. Sebenarnya arusnya yang sangat penting dan berbanding lurus dengan kekuatan panel jadi saya pikir menjaga parameter ini di kontrol bisa memenuhi pekerjaan.

Mari coba pahami desainnya dengan observasi berikut ini:

Bagaimana Fungsi Sirkuit

Melihat diagram rangkaian pelacak kurva MPPT I / V surya yang diusulkan, BC547 di paling kanan bersama dengan resistor 10k dan kapasitor 1uF membentuk generator ramp linier.

Tahap pusat yang terdiri dari dua IC 555 membentuk generator output yang dikontrol PWM variabel, sedangkan tahap IC 741 menjadi tahap pelacak arus aktual.

Ketika tegangan dari panel surya terhubung melintasi kolektor BC547 dan ground, karena adanya jaringan basis 10k / 1uf, pengikut emitor memberikan tegangan yang naik perlahan ke tahap generator 555 PWM.

Tanjakan mengaktifkan IC2 dan memaksanya untuk menghasilkan output PWM yang sama naiknya pada pin # 3 yang menuju ke gerbang mosfet driver.

MOSFET merespons pulsa ini dan secara bertahap meningkatkan konduksi dan memberikan arus ke baterai dalam urutan tambahan yang sama.

Segera setelah asupan arus melintasi baterai mulai naik, level tegangan ekuivalen diterjemahkan melintasi resistor penginderaan arus Rx yang mendapat pin # 3 dari IC 741.

Potensi di atas juga mengenai pin # 2 dari 741 melalui dioda 1N4148 yang turun sehingga pin # 2 mengikuti potensi ini bersama-sama dengan pin # 3 tetapi tertinggal sekitar 0.6V karena adanya dioda seri.

Kondisi di atas memungkinkan opamp untuk memulai dengan output tinggi yang membuat dioda pada pin # 6 bias terbalik.

Selama arus terus naik dengan ramp, pin opamp # 3 terus lebih tinggi dari pin # 2, sehingga menjaga keluaran lebih tinggi.

Namun pada beberapa titik waktu, yang mungkin setelah kurva I / V baru saja bersilangan, arus keluaran dari panel mulai turun atau lebih tepatnya turun secara tiba-tiba melintasi Rx.

Hal ini langsung terdeteksi oleh pin # 3, namun karena adanya kapasitor 33u, pin # 2 tidak dapat mendeteksi dan mengikuti potensi penurunan ini.

Situasi di atas secara instan memaksa tegangan pin # 3 menjadi lebih rendah dari pin # 2, yang pada gilirannya mengembalikan output IC ke nol, meneruskan bias dioda yang terhubung.

Basis generator ramp BC547 diseret ke nol memaksanya untuk mematikan, dan mengatur ulang seluruh prosedur kembali ke keadaan semula. Prosesnya sekarang dimulai dari awal.

Prosedur di atas berlanjut dan memastikan bahwa arus tidak pernah dibiarkan turun atau melewati daerah kurva I / V yang tidak efisien.

Ini hanyalah asumsi, sebuah konsep yang telah saya coba terapkan, mungkin memerlukan banyak penyesuaian dan penyelarasan sebelum dapat benar-benar berorientasi pada hasil.

Output dari mosfet dapat diintegrasikan dengan konverter berbasis SMPS untuk efisiensi yang lebih tinggi.