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 25 сентября 2021, 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

Увеличение ёмкости Вампирчика на счёт внешнего блока с 18650
Автор: nik34
25.09.2021 в 11:11

"Коэффициент отдачи" Вампирчика
Автор: LeonidS
22.09.2021 в 23:19

Защищённые аккумуляторы в Вампирчике
Автор: az2
21.09.2021 в 15:29

Контроллер для ветряка
Автор: nik34
07.05.2021 в 21:26

Батарея на крыше авто
Автор: LeonidS
26.02.2021 в 14:40

Техническое обсуждение ВЦ7 (+альт. прошивка)
Автор: nik34
09.01.2021 в 23:46

Топливные элементы
Автор: plumber27
24.11.2020 в 06:51

АКБ греется
Автор: nik34
15.10.2020 в 23:15

Сборка батареи для электромотоцикла
Автор: nik34
11.10.2020 в 10:54

Преобразователь с 12В на 8,4В
Автор: nik34
08.07.2020 в 11:26

Перейти на форум

Сейчас на сайте
145 человек

в т.ч. гостей: 145
пользователей: 0

Всего: 1199

Это может быть полезно
Кабельный или пленочный теплый пол.


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
Обзор DC-DC модулей из интернет-магазинов для самодельных конструкций
 Практическая схемотехника. Источники питания и стабилизаторы. Книга 2.
 Преобразователь напряжения с низковольтным питанием
Китайские стабилизаторы для "самоделкиных". Часть 1  Практическая схемотехника. Источники питания и стабилизаторы. Книга 2.  Преобразователь напряжения с низковольтным питанием


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
Мощный повышающий регулируемый преобразователь напряжения 150Вт 12-35В
Мощный повышающий регулируемый преобразователь напряжения 150Вт 12-35В
Проект Lenergy, как переосмысление портативных источников питания
Проект Lenergy, как переосмысление портативных источников питания
Оптимальное проектирование силовых высокочастотных ферромагнитных устройств
Оптимальное проектирование силовых высокочастотных ферромагнитных устройств
Импульсные источники питания. Современная схемотехника
Импульсные источники питания. Современная схемотехника и компоненты.
Триггерный переключатель на мощном MOSFET
Переключатель с антидребезговой схемой на мощном MOSFET

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: 0.02 секунды