Como ha mencionado, para la transferencia de potencia máxima, la impedancia vista por la célula solar debe ser igual a la impedancia de la célula solar, que a nivel de potencia máxima es 17.6V / 7.39A = 2.38ohm.
Sin pérdidas, la potencia total se transferirá a la carga, es decir, Pout = Pin
Supongamos, por el momento, que su carga requiere 12V y tiene una impedancia de 3ohm. El convertidor Buck convertirá la entrada 17.6V a la salida 12V, compre utilizando un ciclo de trabajo de D = 12V / 17.6V = 0.68.
La corriente en la carga será Iout = 12V / 4ohm = 3A, que, debido a la preservación de la energía, se extraerá de la célula solar Iin = P / Vin = 12V * 3A / 17.6V = 2.05A, que Por supuesto, es 0,68 de la corriente de salida. Por lo tanto, la impedancia de carga aparente para la célula solar será de 17.6V / 2.05A = 8.59ohm.
Por lo tanto, al utilizar una ecuación de ciclo de trabajo básico del convertidor buck, podemos ver cómo la célula solar ve una carga de 4ohm como una carga de 8.59ohm.
Por supuesto, en este caso, la potencia transferida es de solo 36W (12V * 3A = 17.6V * 2.05A), mientras que la potencia máxima de la célula solar es de 17.6V * 7.39A = 130W.
Para maximizar la potencia para el voltaje de salida de 12V, la carga debe ser R = V ^ 2 / P = 12V * 12V / 130W = 1.11ohm, en cuyo caso la corriente de salida sería 12V / 1.11ohm = 10.81A . La corriente de entrada será 130W / 17.6V = 7.38A y la impedancia de carga aparente será de 2.38ohm.
Cuando cargamos una batería, podemos controlar la corriente y eso determinará el voltaje en la batería o podemos controlar la tensión y eso determinará la corriente de carga, pero no podemos controlar ambos.
Entonces, si deseamos cargar la batería a 3A y, en ese momento, esta batería desarrolla 12V (a esa tasa de carga), la potencia máxima que podremos transferir desde la celda solar a la batería sería 36W.
Si, por otro lado, no nos importa la corriente de carga (probablemente, porque creemos que, dada la fuente de alimentación, no puede exceder la corriente de carga segura máxima) y solo queremos maximizar la transferencia de potencia Desde la celda solar (premisa básica de MPPT), debemos seguir aumentando el voltaje en la batería (aumentando el ciclo de trabajo) hasta que la potencia de la batería alcance los 130W.
La resistencia equivalente o efectiva de la batería en ese momento dependerá del tipo y estado de la batería, pero, mientras la energía de la batería sea de 130 W, la batería solar verá la batería como 2.38ohm carga.
