Всё о мобильной энергии, солнечных батарея, ветряках и другой электроники Обсуждение солнечных батарей, вертяков, генераторов и другой электроники
 
  Регистрация | Войти На главную Добавить статью Форум Поиск  RSS Наш твиттер Контакты 26 ноября 2022, Суббота  
MobiPower.ru
 О сайте
 Новости
 солнце
 термоэлектричество
 механика
 аккумуляторы
 освещение
 электроника
 прочее (экзотика)
 новинки рынка
 Сделай сам
 Обзоры и тесты
 Библиотека
 Форум
 Ссылки
 Контакты

Новости на e-mail
Подписаться на e-mail рассылку новых статей сайта Mobipower.ru



Новое на форуме

Оживить вампирчик
Автор: nik34
19.11.2022 в 23:44

ВЦ8 - пока поговорить.
Автор: nik34
17.11.2022 в 22:54

Сломался Вампирчик :-(
Автор: nik34
07.10.2022 в 12:42

Разносол: конструкции от LeonidS
Автор: LeonidS
24.06.2022 в 13:56

Просто "коробочка".
Автор: nik34
10.02.2022 в 17:24

Накопитель "Конструктор"
Автор: nik34
28.12.2021 в 09:15

Alpha Power BC-700 от La Crosse Technology
Автор: Гость
22.12.2021 в 20:48

Ругаться сюда, однако ;))))
Автор: Гость
13.12.2021 в 20:54

Защищённые аккумуляторы в Вампирчике
Автор: nik34
14.10.2021 в 20:55

Увеличение ёмкости Вампирчика на счёт внешнего блока с 18650
Автор: nik34
14.10.2021 в 20:53

Перейти на форум

Сейчас на сайте
143 человека

в т.ч. гостей: 143
пользователей: 0

Всего: 1240

Это может быть полезно



Контроллер заряда солнечной батареи с автоматическим поиском точки максимальной мощности


Разместил 29.08.2009   nik34

Электроника nik34 прислал:

Контроллер заряда солнечной батареи
Представлена схема поиска точки максимальной мощности для солнечных батарей мощностью от 0.1 до 50 Вт. Схема ищет именно реальный максимум, а не теоретический.




  
Поделиться этой страницей в:


Солнечные фотогальванические батареи находятся среди наиболее эффективных, недорогих и масштабируемых «зеленых» альтернатив ископаемому топливу, и практически ежедневно исследователи анонсируют новые достижения фотогальванической технологии. Но успешное применение солнечных батарей все еще зависит от приложения усилий в части эффективности преобразования энергии.

На рис. 1 приведена одна из причин такого внимания. Мощность, отдаваемая солнечной батареей в нагрузку, зависит от вырабатываемого напряжения и тока, которые, в свою очередь, зависят от инсоляции – то есть, от интенсивности солнечного света – и температуры самой батареи. Работа на кривой зависимости ток/напряжение где либо еще кроме точки максимальной получаемой мощности приводит к снижению эффективности работы и потере доступной энергии.

Следовательно, контроль точки максимальной мощности является необходимой функцией в передовых системах управления источниками солнечной энергии, так как это может увеличить практическую эффективность часто на 30 % и более.

Контроллер заряда солнечной батареи

Благодаря своей простоте, самым распространенным алгоритмом определения точки максимальной мощности является внесение возмущений и наблюдение реакции, для чего периодически вносят изменения или модулируют напряжение нагрузки; вычисляют, или наблюдают моментальное изменение получаемой мощности; и используют фазовую зависимость между модуляцией нагрузки и вычисляемой мощностью в качестве обратной связи для нахождения максимума отдаваемой мощности на кривой ток/напряжение.

Данный алгоритм является основой схемы определения и контроля точки максимальной мощности (рис. 2, желтый фон) но с добавлением (на голубом), которое выполняет функцию обратной связи аналогичную вычислению мощности на основе данных напряжения, тока и времени но без использования сложных обычных умножителей. (Измеряет текущую мощность от солнечной батареи.)

Данная идея опирается на хорошо известную логарифмическую зависимость транзисторного перехода, VBE=(kT/q)log(IC/IS)=(kT/q)[log(IC)–log(IS)], где VBE - это напряжение база-эмиттер. Кроме того, принимается во внимание тот факт, что сложение логарифмов чисел математически эквивалентно их умножению. Как это реализовано.

Контроллер заряда солнечной батареи

Конденсатор C2 обеспечивает 100 Гц модуляцию с амплитудой приблизительно 1 В (амплитудное значение), или возмущающие 1 В импульсы от S2/S3 КМ/ОП генератора на входе напряжения фотогальванического источника, V.

В соответствии с кривой ток/напряжение солнечной батареи, входной ток, I, в свою очередь модулируется напряжением V с соответствующим возникновением модуляции входной мощности (ток умноженный на напряжение за заданное время).

IC1A усиливает IQ1 до величины I×x1, где I - ток солнечной батареи а x1 - коэффициент усиления. IC1B усиливает IQ2 до величины равной V/499 kΩ, где V - напряжение солнечной батареи.

Таким образом, VQ1=(kT1/q)1[log(I)–log(IS1)+log(x1)],

                       и VQ2=(kT2/q)[log(V) –log(IS2)–log(499 kΩ)].

VQ1 - напряжение база-эмиттер Q1;
k -константа Больцмана;
T1 - температура Q1;
q - элементарный заряд электрона;
I - величина входного тока от солнечной батареи на отрицательном терминале;
IS1 - ток насыщения Q1;
x1 - произвольная величина усиления, которую определяет IC3;
V - напряжение на положительном терминале входа солнечной батареи;
IS2 - ток насыщения Q2;
K - температура в градусах Кельвина;
VPF - сигнал обратной связи по мощности;
VIP - вычисленный сигнал входной мощности.

Так как k, q, IS1, IS2, x1, и 499кОм являются константами, а T1=T2=T, то для задач алгоритма внесения возмущений и наблюдения реакции, в котором важно только изменения тока и напряжения при возмущении, можно принять

VQ1=(kT/q)log(I), и VQ2=(kT/q)log(V).

Последовательное соединение Q1 и Q2 дает нам    VPF=VQ1+VQ2=(kT/q)[log(I)+log(V)]=(kT/q)log(VI),

и, так как IC1B имеет величину усиления три без инверсии, VIP=3(kT/q)log(V I)≈765 µV/% при изменении мощности в Ваттах.

Сигнал VIP соответствующий логарифму мощности подведен через C1 к синхронному демодулятору S1, а интегратор сигнала ошибки и управляющий операционный усилитель IC1C интегрирует выпрямленный S1 формируя выходной сигнал на C3.

Интегрированный сигнал ошибки IC1C замыкает цепь обратной связи на стабилизаторе IC3 и приводит к получению желаемой функции отслеживания точки максимальной мощности.

Использование микромощных компонентов и соответствующего подхода к проектированию, удерживает общее потребление энергии схемой отслеживания точки максимальной мощности на уровне приблизительно 1мВт, что исключает существенное влияние схемы на величину повышения эффективности работы – основной цели создания данной схемы.

В то же время, упрощение интерфейса между схемой отслеживания точки максимальной мощности и регулятором до всего трех линий подключения - I, V, и F – означает, что вы можете легко приспособить универсальную схему отслеживания точки максимальной мощности к большинству импульсных стабилизаторов и контроллеров.

Следовательно, эта идея конструкции обеспечивает улучшение эффективности, благодаря схеме отслеживания точки максимальной мощности, в небольших системах с питанием от солнечных батарей, в которых более сложные, дорогие и менее экономичные решения себя не оправдывают.





Источник:
http://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=52638





Поделиться этой страницей в:

Рейтинг статьи
Средняя оценка: 5 из 5. Голосов: 5

Проголосуйте, пожалуйста, за эту статью:
Класс! Очень хорошо! Сойдёт 3-й сорт еще не брак Ерунда
(отлично!)(хорошо)(сойдет)(так себе)(плохо)

Статьи в тему: Электроника
Плата защиты BMS 3S 25A: схема, доработка, применение
 Универсальный преобразователь напряжения или пару слов от том, что такое SEPIC
 Стабилизатор для солнечной батареи и контроллер нагрузок
Плата защиты BMS 3S 25A: схема, доработка, применение  Универсальный преобразователь напряжения или пару слов от том, что такое SEPIC  Стабилизатор для солнечной батареи и контроллер нагрузок


Комментарии к статье

Контроллер заряда солнечной батареи с автоматическим поиском точки максимальной мощности | 1 Комментарий

Спасибо за проявленный интерес

Вы не можете отправить комментарий анонимно, пожалуйста зарегистрируйтесь.

Re: Контроллер заряда солнечной батареи с автоматическим поиском точки максимальной м
Разместил: Insterman
Дата: 30.08.2009

Хм, "увеличить практическую эффективность часто на 30 % и более" - это не баран чихнул...

 
Статьи в тему
Электроника
Преобразователь с широким диапазоном входных напряжений и токов
Энергия из окружающей среды
Начальная школа построения импульсных DC/DC преобразователей
Начальная школа построения импульсных DC/DC преобразователей
Разработка импульсного преобразователя напряжения с топологией SEPIC
Разработка импульсного преобразователя напряжения с топологией SEPIC
Обратноходовый преобразователь
Обратноходовый преобразователь
300 схем источников питания Герман Шрайбер
300 схем источников питания

А Вы знаете, что возможно... ?

 Подписаться на rss рассылку Читать нас через RSS

 Читать нас на Твиттер Читать нас на Твиттер

 Наши новости на e-mail Получать наши новости на e-mail

 Напечатать текущую статью Напечатать текущую статью


Реклама
По вопросам размещения рекламы


Интересно



 

Количество подписчиков на RSS
Загрузка страницы: 0.05 секунды