Mínimo de electrónica para conectar una célula solar a un sistema alimentado por batería

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Tengo un grupo de celdas solares cuyo punto de máxima potencia es de aproximadamente 18 V y un sistema que funciona con baterías que utiliza baterías 3S LiPo (9-12.6 V). Me gustaría conectar estas células solares al sistema para aumentar la resistencia (es decir, el tiempo de funcionamiento de la batería llena a la batería vacía) en comparación con la configuración de solo batería.

¿Cuáles son los componentes electrónicos mínimos necesarios para lograr esto?

Soy consciente de que la forma correcta de hacerlo es utilizar un MPPT , incluido posiblemente uno que admita la recarga de LiPo baterias Lo que busco es el mínimo esfuerzo requerido para un prototipo en funcionamiento donde se proporciona la célula solar a una parte de los requisitos de alimentación del sistema. En particular, no necesito la capacidad de carga de la batería y estaría bien si las células solares no operaran el punto de máxima potencia (es decir, estaría bien si operara a un voltaje de la batería, lo que produciría aproximadamente la mitad de la eficiencia) . Además, dado que la celda solar puede proporcionar solo un 30% (~ 8W) de la potencia promedio total (~ 25W), la batería no se puede reemplazar completamente y la fuente de alimentación no se puede cambiar simplemente de la batería o de la célula solar, dependiendo de la carga de la batería o condiciones de iluminación.

    
pregunta abey

1 respuesta

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El requisito mínimo es un diodo desde el panel fotovoltaico (solar) a la batería.
Esto sujetará la tensión del panel fotovoltaico a una caída de diodo por encima de la tensión de la batería.
La salida del panel será > Imp y < Isc Estará efectivamente cerca de ser una fuente de corriente constante. Este acuerdo le proporcionará Vbat / Vmp del vataje máximo del panel o aproximadamente 11/18 o aproximadamente el 60%.

Usted puede acercarse mucho más al vataje de salida del panel completo con un simple conversor Buck. Este podría ser un diseño discreto que use algunos transistores y un inductor, pero es más fácil y casi tan barato como el uso de un MC34063. Estos son muy antiguos, con una frecuencia máxima más baja que la mayoría de los circuitos integrados de SMPS, pero muy flexibles, disponibles y de bajo costo.
Se puede construir un convertidor reductor MC34063 con el IC, un inductor, un diodo Schottky y algunas resistencias y condensadores. La eficiencia probablemente puede acercarse al 90%. El uso de un MOSFET externo ayudará a la eficiencia.

Puede acercarse al rendimiento de MPPT utilizando el voltaje cargado en el panel como su voltaje controlado: las funciones del convertidor para intentar mantener Vpanel en Vmp. Esto puede llegar a un pequeño porcentaje de la potencia MPPT en gran parte del rango de entrada solar.

    
respondido por el Russell McMahon

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