Buck-Boost-Idee mit einer einzelnen Induktivität für MPPT (Maximum Power Point Tracking)

Das Hauptproblem ist, dass die PV-Modulspannung die MPP-Spannung mit Solarenergie senkt und dass Vmpp bei einem 19,4-Voc-PV-Modul jetzt von 14,5 V bei 100 % Sonne auf 13,6 V bei 50 % Sonne auf 10,9 V bei 10 % Sonne abfällt. Jetzt brauchen Sie also einen Schub. Es gibt also noch viel zu tun, um zu definieren, wie die PWM mit Voc, Vmpp und Vbat & SoC geregelt werden soll.

Es stellt sich heraus, dass die Panel-Schwellenspannung (1% Strom) auch mit %sun abfällt. Wenn Sie also einen Solarsensor verwenden, können Sie die Reglerspannung auf 77% dieser Voc (1% A) vorspannen, und das ist Ihre Vmpp-Referenzspannung von einer kleinen Solarzelle oder einer ähnlichen Fotodiode mit diffuser Reaktion.

Das bedeutet, dass Ihr Regler sowohl die versorgungsseitige Spannung als auch den nachfrageseitigen Strom so steuern muss, dass sie bei verschiedenen Strömen und Spannungen übereinstimmen, um diese optimale Leistungsübertragung zu erreichen, damit die Nachfrage die optimale Versorgung nicht überschreitet und die Versorgung den Float nicht überschreitet Spannung der Batterie.

Dies ist eine Lösung, die eine Ladelinienanalyse verwendet. Ich verwende jedoch lieber einen Fotosensor, um ein Nachlaufen und eine Instabilität zu verhindern, um den MPP billig von einem Solarsensor zu bestimmen.

Der ESR von PV ist niedrig und bei allen PV-Spannungen für %Sonne > 50 festgelegt. Ohne Last steigt I steil an, erreicht dann eine gekrümmte Steigung und steigt dann bei niedriger Spannung wieder steil unter Vmpp an. Bereich von 0,5 bis 25 Ohm in diesem 50-W-Beispiel.

Wenn Sie die magere Leistung unter 20 % Sonne ernten möchten, müssen Ihre Reglerverluste geringer sein als der Gewinn von einigen Watt, wenn Sie einen Aufwärtsregler mit einer Batterie über dem Vmpp verwenden.

Dieses SMPS kann jeder Typ sein, der Strom- und Spannungssteuerungen akzeptiert, um die Lastleitung an Ihre Buck-Boost-Anordnung anzupassen. Aber Machtgewinne müssen feste Verluste übersteigen.

Da die Last einen viel niedrigeren ESR als die Quelle hat, möchten Sie für Stabilität und Rauschen eine große Obergrenze für den PV mit einem viel niedrigeren ESR als der PV.

Ich denke, die Frage ist, ist dies ein realisierbares Design?

Die H-Brücken-Buck-Boost-Schaltung wird heutzutage für Ihre Art von Anwendung immer häufiger. Wenn Sie also keinen besonderen Grund haben, die ganze Arbeit diskret zu erledigen, würde ich empfehlen, mit so etwas zu beginnen: -

Es gibt mehrere Probleme mit Ihrem vorgeschlagenen Schaltplan.

• Sie haben Ihre MOSFETs rückwärts. Sie möchten, dass die Drains mit der Spule verbunden sind, nicht die Sources. Setzen Sie die P-Kanal-Geräte darauf. So wie Sie es haben, haben die Transistoren immer ihre Schwellenspannung und verschwenden viel Strom.

• Sobald Sie den Austausch durchgeführt haben, müssen Sie die Gates der Seite binden, die nicht niedrig (statt hoch) schaltet, um den High-Side-MOSFET einzuschalten.

• Sie können die High-Side-MOSFETs auf keinen Fall mit einer massebezogenen Logikspannung ansteuern. Sie benötigen irgendeine Art von Pegelumsetzern - entweder diskrete Transistoren oder ICs, die speziell für diesen Job entwickelt wurden.

• Es ist dumm, einen Inverter am ausgewählten Eingang eines Mux zu verwenden. Tauschen Sie stattdessen einfach die anderen beiden Eingänge aus.

• Sie können OA1 nicht so verwenden. Es würde eine Versorgungsspannung erfordern, die höher ist als jede andere Spannung im Stromkreis, und der Ausgang würde auf die eingehende Sonnen- / Windspannung bezogen, was nicht besonders nützlich ist. Beachten Sie, dass die von Ihnen zitierte Referenz einen speziellen High-Side-Stromerfassungs-IC verwendet.

• Ich bin mir nicht sicher, was M5, Ihr "blockierender" N-Kanal-Transistor, tun soll (können Sie nicht einfach vermeiden, M1 einzuschalten?), Aber auch hier möchten Sie wahrscheinlich ein P-Kanal-Gerät, damit Sie es anziehen Es muss sein Gate nicht über die "DC in" -Spannung treiben. Stellen Sie sicher, dass die Body-Diode nicht leitet, wenn Sie dies nicht möchten.

• Sie müssen "DC in" etwas filtern, damit Sie nicht versuchen, einen pulsierenden Strom durch das Solarpanel zu ziehen. Wenn Sie MPPT verwenden, muss es wirklich ein konstanter Gleichstrom sein.

Du bist auf dem richtigen Weg.

Ein Brückentreiber wird viele Probleme lösen. Sie können alle N-MOSFETs verwenden und müssen sich keine Sorgen machen, dass beide Transistoren gleichzeitig leiten.

Dieser ist ein großartiger Treiber: Infineon ir2103

Über Arduino kann das ATtiny402 verwendet werden. Viele Informationen über schnelles PWM und Codebeispiele.