Слежение за точкой максимальной мощности без вычислений

Если речь не идет о какой-либо экзотической нагрузке, ток с ростом напряжения обычно растет, и максимальную мощность от источника мы получаем при максимальном выходном напряжении (или токе). В случае резистивной нагрузки это просто означает:

Имея опыт разработки понижающих преобразователей, мы можем предположить, что мощность на нагрузке в фотоэлектрической системе равна мощности, обеспечиваемой солнечной панелью. Таким образом, получение максимального напряжения (или тока) на выходе также означает получение максимального коэффициента передачи мощности.

Измеряя напряжение на нагрузке вместо параметров источника, этот контроллер MPPT не нуждается в умножителе для вычисления мощности.
Рисунок 1. Измеряя напряжение на нагрузке вместо параметров источника,
этот контроллер MPPT не нуждается в умножителе для
вычисления мощности.

Я не собирал макета для подтверждения этой идеи, а проверил ее, сделав некоторые изменения в прошивке контроллера источника питания, разработкой которого мы тогда занимались. Модель на Рисунке 1 имитирует источник в виде генератора постоянного тока с внутренним сопротивлением и блок передачи энергии, представленный идеальным понижающим преобразователем, в котором

WIN = WOUT

и

VOUT = VIN × VCONTR

где 0 ≤ VCONTR ≤ 1.

Сигнал VCONTR приходит от схемы контроля MPPT, принцип работы которой заключается во внесении небольших возмущений в выходное напряжение VOUT и оценке последствий этих возмущений. Источником возмущений служит генератор V3, сигнал которого, а также выходное напряжение блока передачи энергии подаются на синхронный детектор. Выход этого детектора добавляет сигнал возмущения для формирования сигнала VCONTR, стремясь увеличить до максимума выходное напряжение блока передачи энергии.

Имитационная модель показывает, что контроллер MPPT корректно выводит выходную мощность (красные квадраты) на максимальный уровень кривой выходной мощности источника.
Рисунок 2. Имитационная модель показывает, что контроллер MPPT корректно
выводит выходную мощность (красные квадраты) на максимальный
уровень кривой выходной мощности источника.

Модель демонстрирует поведение блока передачи энергии при управлении контроллером MPPT (Рисунок 2). Непрерывная кривая представляет зависимость мощности от выходного напряжения 10-вольтового источника с последовательным резистором RINT = 5 Ом. Красные квадраты, которые отражают разнесенные на одинаковые промежутки времени выборки выходного напряжения блока переноса энергии, показывают, что для достижения максимального коэффициента передачи мощности этот упрощенный контроллер MPPT успешно «забирается» на вершину кривой.

Добавить свое объявление

* заполните обязательные данные

Статистика eFaster:

посетило сегодня 1000
сейчас смотрят 7
представлено поставщиков 387
загружено
позиций
25 067 862