Seguimiento del punto de máxima potencia

Otros le han contado cómo se rastrea el voltaje para obtener la máxima potencia del panel solar. Aquí les contaré cómo cambian realmente los aspectos básicos de cómo cambia el voltaje requerido a través del panel solar. El cambio de voltaje real lo realiza el convertidor de CC / CC MPPT, que cambia la relación entre el voltaje de CC de entrada (desde el panel solar) y el voltaje de CC de salida (la carga). Al cambiar esta relación, mantiene la tensión de salida constante mientras presenta una tensión diferente en su entrada, que es la célula solar.

Otra forma de decirlo es si consideras la carga como una resistencia. Luego, cuando vea la carga del panel solar (entrada), la resistencia se multiplica o divide por el cuadrado de la relación de transformación de voltaje. El algoritmo MPPT (dentro del controlador MPPT) es tal que esta resistencia "referida" presentada al panel solar por el convertidor coincide con la relación V / I "correcta", de modo que la célula solar funciona a la máxima potencia.

Lo primero que deberá hacer es observar la energía al monitorear el voltaje y la corriente que proviene de la celda con electrónica analógica o IC. Luego multiplicas la corriente y la potencia (lo mejor es hacerlo digitalmente) y luego intentas encontrar el punto máximo.

Paraencontrarelpuntomáximo,necesita algún tipo de esquema de control el mejor se denomina Preturb y Observe que controla el punto en la curva de potencia y "sube la cuesta". Existen variaciones y otras formas de encontrar el punto de máxima potencia, pero esta es la más utilizada y no es difícil de implementar o depurar.

Aquíestáelenlacepara el papel del que se extrajo la imagen.

Un convertidor con seguimiento MPPT maximiza su potencia de salida en una carga.

El algoritmo operativo realiza un pequeño cambio en su control de conversión, que controla la corriente que intenta extraer del panel o la ganancia de voltaje del convertidor. Si eso resulta en un aumento de la potencia de salida, hace otro pequeño cambio en la misma dirección. Si la salida disminuye, hace un pequeño cambio en la otra dirección.

De esa manera, el punto de operación oscila alrededor del punto de salida de potencia máxima. Se está moviendo constantemente porque necesita seguir variables de seguimiento como la entrada de luz y la temperatura. La potencia cae lentamente a ambos lados del punto óptimo, por lo que no es necesario ser muy preciso cuando se realiza el seguimiento del máximo.

Tenga en cuenta que el controlador no necesita hacer nada complicado, como medir el voltaje y la corriente de salida del panel, multiplicarlos y determinar la manera de cambiar las cosas. Solo mide su potencia de salida, generalmente en el banco de baterías que está cargando, una mayor corriente de salida es más potencia y la maximiza.

Un convertidor dc-dc se usa generalmente en un sistema fotovoltaico como interfaz entre una cadena fotovoltaica y una carga, como se muestra a continuación:

Elparámetrodecontroldserefierealciclodetrabajodelconvertidor.SuponiendoqueM(d)eslarelacióndeconversióndevoltaje,larelaciónentrelosvoltajesdeentradaysalida(corrientes)paraelconvertidordc-dcsepuedeescribircomo:$$V_{in}=\frac{V_{out}}{M(d)},I_{in}=\frac{M(d)}{I_{out}}$$DivideVinenIin,tenemos:$$R_{in}=\frac{V_{in}}{I_{in}}=\frac{V_{out}/M(d)}{M(d)\cdotI_{out}}=\frac{1}{M(d)}\cdot\frac{V_{out}}{I_{out}}=\frac{R_{out}}{M(d)}$$Enelsistemafotovoltaico,tenemos$$R_{pv}=\frac{R_{load}}{M(d)}$$dondeRpvyRloadserefierenalaresistenciaequivalenteparaPVycarga.

Luego,lacondicióndeoperaciónresultantedeunacadenafotovoltaicaconectadaconunconvertidordc-dcsemuestraacontinuación:

Como se muestra en esta figura, cuando cambia d , el punto de operación cambiará incluso si Rload es constante. La parte mencionada anteriormente es cómo funciona el MPPT con el ciclo de trabajo. Con un método MPPT adecuado al cambiar d , el PV funcionará hacia el voltaje óptimo.