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É possível fazer um controlador MPPT todo analógico? 


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É possível fazer um controlador MPPT todo analógico? 

 

Abaixo segue um gráfico de um painel solar.

Vemos que um painel solar se comporta como se fosse um diodo zener na questão da tensão. A tensão só varia com o calor. Mas varia pouco. 

A variação da luz só faz variar a corrente: Sol forte vai dar conte máxima. Sol fraco vai gerar menos corrente.

O painel solar é basicamente uma fonte de corrente. 

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Apresentado o painel solar, vamos ao problema: 

Se colocarmos uma carga que venha a exceder a corrente máxima gerada pelo painel, a tensão começa a cair, aí a potência fornecida cai pois começa a sair do ponto de máxima potência que chamam de MPPT.

Um painel que tivesse 320 watts, iria gerar 10.6 amperes em 30V. 

Se a carga exceder e vir a ter uma tendência de consumir muito, no painel a corrente continuará em 10,6 amperes. Mas a tensão começa a cair. Devido a isto a potência gerada cai. 

 

Eu tenho como fazer um controlador analógico com realimentação através de TL431 monitorando a saída doa painel solar.

Daí se a tensão do painel começa a cair, a realimentação limita a potência de um conversor Buck atuando diretamente no PWM. 

Mas isso não é ser MPPT, pois não busca o ponto de potência máxima. Se o painel variar a tensão devido a temperatura, já sai do ponto de potência máxima. 

 

Daria para fazer o verdadeiro MPPT analógico? 

 

 

 

 

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Pensei em duas idéias, mas como pensei em pouco tempo, é quase certo que não sejam:

1 - economicamente viáveis, ou

2 - não sejam tecnicamente uma opção prática, pois consome potência.

Mas vão aí as duas ...

1 - Um multiplicador analógico com duas entradas. Amostra da tensão e a outra seria uma tensão amostrando a corrente.

A saída seria a potência instantânea, que após algum tratamento poderia ser aplicada ao PWM.

2 - Amostrar a temperatura de um resistor conectado ao painel. Mas ainda não pensei em como usá-la para obter a máxima potência. 

 

O detalhe é que com um microcontrolador seria mais fácil e barato de medir a potência instantânea, variar o PWM e fazê-lo migrar para o ponto de máxima potência. 

Se pensar em uma forma mais prática eu posto aqui.

[]'s

MOR_AL

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3 horas atrás, MOR disse:

Pensei em duas idéias, mas como pensei em pouco tempo, é quase certo que não sejam:

1 - economicamente viáveis, ou

Isso é verdade. Um micro facilita de modo que o analógico não fica viável. 

 

3 horas atrás, MOR disse:

2 - não sejam tecnicamente uma opção prática, pois consome potência.

 

Ou não prático

 

3 horas atrás, MOR disse:

Mas vão aí as duas ...

1 - Um multiplicador analógico com duas entradas. Amostra da tensão e a outra seria uma tensão amostrando a corrente.

 

Isso.

Existe até um CI para isso. 

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3 horas atrás, MOR disse:

A saída seria a potência instantânea, que após algum tratamento poderia ser aplicada ao PWM.

 

Verdade.

Até aí eu pensei igual.

Mas paralisei meu pensamento na forma de varredura da potência.

O controle PWM deve aumentar a largura dos pulsos até a potência ser a máxima. 

Quando a potência for a máxima, aumentar mais ainda a largura dos pulsos faria a potência cair.

Devido a isto o controle PWM deve estabilizar a largura dos pulsos em função da queda de potência.

 

A prioridade é sempre aumentar a largura dos pulsos para obter potência máxima. 

Mas deve parar de aumentar e estabilizar quando a potência tender a cair. 

Ou mesmo se a luminosidade cair e fizer a corrente cair, o PWM deve ficar com largura de pulsos mais fina. 

 

O problema é como fazer isso.   

 

 

 

 

 

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@albert_emule

Este CI é de 4 quadrantes e não deve ser barato. No seu caso, bastaria um multiplicador mais simples, de apenas um quadrante (V > 0 e I > 0). Se tiver um desses, deve ser bem mais barato.

Divagando (prematuramente). Será que fazendo um circuito com realimentação não daria certo?

Setar um valor máximo de potência como entrada. Aplicar a realimentação para seguir a entrada. Com a queda de potência, o erro aumentaria, mas sempre com tendência a obter a maior potência.

 

MOR_AL

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Outra opção:

Observando as curvas de potência e de temperatura, pode-se tratar o problema de outra forma. 

Setar a tensão do PWM para 36V. O gráfico da esquerda, na primeira postagem, mostra que a potência ficaria sempre perto da máxima. Indo mais além, incluindo um simples termistor, pode-se reduzir a tensão no PWM com o aumento da temperatura. Assim, também se tenderia a corrigir o PWM para mantê-lo bem próximo à potência máxima do painel. Mas esta seria uma solução apenas baseada naqueles gráficos. Tais gráficos podem ser exclusivos de um determinado painel ou determinada tecnologia de painel. Não seria uma solução duradoura.

 

Acredito que a minha primeira opção seja a melhor, dentre as minhas duas apresentadas.

MOR_AL

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54 minutos atrás, albert_emule disse:

Olha o que os gringos andam fazendo: 

http://www.ko4bb.com/Solar_Optimizer/ 

 

 

Olá Albert!

 

Até comecei a ler e achei interessante, mas lembrei que no momento meu hobby consta de APENAS 8 projetos e outras atividades:

1 - Medidor de radioatividade via Ion Chamber.

2 - Idem via diodo PIN.

3 - Idem via válvula detectora, que necessita de alta tensão.

4 - Medidor de Resistência Série Equivalente em capacitores eletrolíticos.

5 - Controle e estabilidade de posição de uma bola de Ping-Pong em uma canaleta com detecção da posição via sensor ultrassônico.

6 - Reestudar C# para apresentar gráfico no monitor do PC, de um arquivo aberto, que recebe os dados externos.

7 - Soprador térmico para SMD com lâmpada H1 de moto.

8 - Estudo do aplicativo Bascom-AVR. Comprei o aplicativo e também alguns microcontroladores AVR. Estou estudando basicamente o tutorial do nosso amigo Paulo.

 

Outros projetos na fila de espera:

1 - Fonte de alimentação chaveada, variável desde 1V até 30V com componentes de sucata de fonte ATX. Comecei com a parte teórica. Até já enrolei um trafo, mas acabei deixando de lado.

2 - Atividades domésticas para auxiliar a patroa durante a pandemia, senão dá divórcio hehehe.

 

Conclusão:

Seu projeto é interessante, mas infelizmente, simplesmente não disponho de tempo para me aprofundar nele. 

Como você pode observar, não é falta de interesse, mas sim falta de tempo hábil para conciliar todas as minhas atividades. 

Mas eventualmente poderia opinar, como já fiz, caso tenha mais alguma informação que possa te auxiliar. 

Bons projetos.

MOR_AL

 

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