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针对脉冲负载应用的太阳能电池板最大功率点

发布时间:2019-11-18 05:11:39

针对脉冲负载应用的太阳能电池板最大功率点追踪电路

当太阳能电池板供电型负载仅要求功率脉冲并且不需要全时段供电时,让其工作在90%最大功率点以下的一种简单方法是,在“点1”开启负载,而在“功率点2”关闭负载。当负载开启时,其获得要求的功率,从而使电池板电压下降。这样,工作点便从“点1”开始移动,经过最大功率点,最终超过“点2”。在“点2”时,负载关闭,电池板电压再次上升。即使是这种简单的操作,我们也必须解决3个问题。

首先,相比电池板输出,负载可能会要求不同的电压。因此,我们需要使用一种高效的电源,以将不稳定且相对较高的电池板电压转换为负载可用的恒定电压。

其次,我们需要测量电池板电压,并且根据该电压来关闭或者开启电源。大多数电源都利用一个数字输入来实现开启或者关闭功能。这种输入有一个大概的阈值,以区分逻辑低电平和逻辑高电平。使用这种非精确阈值时,电池板电压便无法直接到达开启状态的输入端。因此,我们需要使用一种具有精确阈值的外部电路。我们可以使用电源电压监测器,但添加器件会带来成本和复杂度的增加。

最后,必须让快速变化的电池板电压慢下来,以便获得充足的工作时间,完成规定的任务。电池板电压从“点1”变到“点2“几乎无需时间——理论上为零秒。这时,当电压从“点1”变到“点2”时,必须开启负载电源,而负载必须完成其任务。这就要求电源拥有非常快速的开启能力,并且能够长时间保持电池板电压,以便完成需要执行的任务。

最大功率点追踪解决方案

我们很难找到一款单器件、低成本的解决方案。它需要使用宽电压范围的功率受限型太阳能电池板输入,同时还要能够高效地提供稳定的输出电压、快速的启动,并且能够在90% 最大功率点以下工作。TI TPS62125就是一个这类器件,它可以接受高达17V的输入电压,拥有90%以上的工作效率,启动时间小于1 ms,并且拥有一个使用精确阈值的开启输入引脚,其可以直接连接至太阳能电池板电压,以实现最大功率点追踪。这样,便无需添加额外器件来实现这种功能。图2显示了一套完整的解决方案。

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