Realizace MPP regulátoru



Podobné dokumenty
Zapojení horního spína e pro dlouhé doby sepnutí III

Obvodová ešení snižujícího m ni e

Obr. 1 Jednokvadrantový proudový regulátor otáček (dioda plní funkci ochrany tranzistoru proti zápornému napětí generovaného vinutím motoru)

Model dvanáctipulzního usměrňovače

48. Pro RC oscilátor na obrázku určete hodnotu R tak, aby kmitočet oscilací byl 200Hz

VY_52_INOVACE_2NOV57. Autor: Mgr. Jakub Novák. Datum: Ročník: 9.

Návrh induktoru a vysokofrekven ního transformátoru

Pokud není uvedeno jinak, uvedený materiál je z vlastních zdrojů autora

Simulátor EZS. Popis zapojení

1 Úvod. 2 Pom cky. 3 Postup a výsledky. 3.1 M ení p enosové funkce ve frekven ní oblasti

Regulovaný vysokonapěťový zdroj 0 až 30 kv

REZONAN NÍ MOTOR polopat V

ZADÁNÍ: ÚVOD: Měření proveďte na osciloskopu Goldstar OS-9020P.

Vyvažování tuhého rotoru v jedné rovině přístrojem Adash Vibrio

Dvojitý H-Můstek 6.8V/2x0,7A s obvodem MPC Milan Horkel

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

Měření změny objemu vody při tuhnutí

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

Ėlektroakustika a televize. TV norma ... Petr Česák, studijní skupina 205

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE. Mikrovlny

Město Mariánské Lázně

Ohmův zákon pro uzavřený obvod

Studijní materiál KA 1

OVĚŘENÍ ELEKTRICKÉHO ZAŘÍZENÍ STROJŮ NOVĚ UVÁDĚNÝCH DO PROVOZU PODLE ČSN/STN EN Ed. 2

Výsledky zpracujte do tabulek a grafů; v pracovní oblasti si zvolte bod a v tomto bodě vypočítejte diferenciální odpor.

12 ASYNCHRONNÍ MOTOR S DVOJÍM NAPÁJENÍM

Měření výkonu zesilovače

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE. Mikrovlny

Zapojení horního spína e pro dlouhé doby sepnutí

Vzorky byly ve standardním chladovém režimu transportovány do tří laboratoří a tam v běžném termínu analyzovány.

Řešení: Dejme tomu, že pan Alois to vezme popořadě od jara do zimy. Pro výběr fotky z jara má Alois dvanáct možností. Tady není co počítat.

stavební návod: INFRAOVLADAČ IR-1

Školní kolo soutěže Mladý programátor 2016, kategorie A, B

Elektrická měření 4: 4/ Osciloskop (blokové schéma, činnost bloků, zobrazení průběhu na stínítku )

Výzva k podání nabídky včetně zadávací dokumentace na veřejnou zakázku malého rozsahu

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

Výzva k podání nabídky včetně zadávací dokumentace na veřejnou zakázku malého rozsahu

ASYNCHRONNÍ STROJ. Trojfázové asynchronní stroje. n s = 60.f. Ing. M. Bešta

ŘADA KOMPAKTNÍCH INVERTORŮ J1000 DE EN

Výzva k podání nabídky včetně zadávací dokumentace na veřejnou zakázku malého rozsahu

Podpůrný výukový materiál s využitím ICT* Podpůrný výukový materiál reedukační hodiny *

1-LC: Měření elektrických vlastností výkonových diod

Metodika kontroly naplněnosti pracovních míst

Osvětlení modelového kolejiště Analog / DCC

Skripta. Školní rok : 2005/ 2006


Metodika PŘEDKRESLENÁ VÝŠIVKA Mgr. Blanka Pokorná

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie. Reg. č.: CZ.1.07/2.2.00/

Ovoce do škol Příručka pro žadatele

Komutace a) komutace diod b) komutace tyristor Druhy polovodi ových m Usm ova dav

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Úlohy o elektrických spotřebičích VY_32_INOVACE_F0212.

METODIKA PRO NÁVRH TEPELNÉHO ČERPADLA SYSTÉMU VZDUCH-VODA

LANOVÁ STŘECHA NAD ELIPTICKÝM PŮDORYSEM

Analýza oběžného kola

Zařízení má několik částí.

269/2015 Sb. VYHLÁŠKA

Měření hustoty kapaliny z periody kmitů zkumavky

Výzva k podání nabídky včetně zadávací dokumentace na veřejnou zakázku malého rozsahu

4.5.1 Magnety, magnetické pole

Ekvitermní regulátory, prostorová regulace a příslušenství

Měření elektrického proudu

Manuální, technická a elektrozručnost

Výzva k podání nabídky včetně zadávací dokumentace na veřejnou zakázku malého rozsahu

6 až 18V střídavých. Tabulka přednastavených hodnot délky nabíjení a nabíjecích proudů pro některé typy baterií.

Výzva k podání nabídky včetně zadávací dokumentace na veřejnou zakázku malého rozsahu

Ústav vizuální komunikace / Uherské Hradiště / 5. ročník / 2011 / ZS / Milan Marek

MATURITNÍ PRÁCE dokumentace

Zvyšování kvality výuky technických oborů

AKČNÍ ČLENY POHONY. Elektrické motory Základní vlastností elektrického motoru jsou určeny:

1 Zadání konstrukce. Výška stěny nad terénem (horní líc) h= 3,5 m Sedlová střecha, sklon 45, hřeben ve směru delší stěny

Rušení ší ící se po vedení

VY_32_INOVACE_241_Konstrukční spoje_pwp

a činitel stabilizace p u

Výzva k podání nabídky včetně zadávací dokumentace na veřejnou zakázku malého rozsahu

ČESKÁ ZEMĚDĚLSKÁ UNIVERZITA V PRAZE

Výzva k podání nabídky včetně zadávací dokumentace na veřejnou zakázku malého rozsahu

( x ) 2 ( ) Další úlohy s kvadratickými funkcemi. Předpoklady: 2501, 2502

Absolventské práce 9. ročníku pravidla pro tvorbu, průběh obhajob, kritéria hodnocení

DOBA KAMENNÁ: Styl je cíl

Test. Kategorie M. 1 Laboratorní měřicí přístroj univerzální čítač (např. Tesla BM641) využijeme například k:

Výzva k podání nabídky včetně zadávací dokumentace na veřejnou zakázku malého rozsahu

Osciloskopy. Osciloskop. Osciloskopem lze měřit

1. POLOVODIČOVÁ DIODA 1N4148 JAKO USMĚRŇOVAČ

MINISTERSTVO PRO MÍSTNÍ ROZVOJ UŽIVATELSKÁ PŘÍRUČKA IS KP 14+ PRO INTEGROVANÉ NÁSTROJE: ŽÁDOST O PODPORU STRATEGIE CLLD. Verze: 1.

Principy rezonan ního ízení BLDC motoru II

ICE střídavé regulátory ( Electronic Speed ControIler- ESC)

Algoritmizace a programování

ANALÝZA A EXPERIMENTÁLNÍ OVĚŘENÍ VELIČIN ŠROUBOVÉHO SPOJE KOLA AUTOMOBILU

DIDAKTICKÝ TEST ELEKTRICKÝ VÝKON STŘÍDAVÉHO PROUDU

NÁHRADA ZASTARALÝCH ROTAČNÍCH A STATICKÝCH STŘÍDAČŮ

Ukázka knihy z internetového knihkupectví

Vydal Historický radioklub československý. Všechna práva vyhrazena.

TECHNICKÉ KRESLENÍ A CAD

Výzva k podání nabídky včetně zadávací dokumentace na veřejnou zakázku malého rozsahu

Osvětlovací modely v počítačové grafice

Mnohem lepšá vlastnosti mç usměrňovač dvoucestnâ

NÁVRH ZADÁNÍ ZMĚNY REGULAČNÍHO PLÁNU V LOKALITĚ STUDENTSKÁ v k.ú. Poruba

Témata pro doktorandské studium

Výukové texty. pro předmět. Automatické řízení výrobní techniky (KKS/ARVT) na téma

KLADENÍ VEDENÍ. VŠB TU Ostrava Fakulta elektrotechniky a informatiky Katedra obecné elektrotechniky

Transkript:

1 Realizace MPP regulátoru (c) Ing. Ladislav Kopecký, listopad 2014 Tento lánek navazuje na http://free-energy.xf.cz/ekologie/mppt.pdf, kde je vysv tlen problém maximalizace zisku energie z fotovoltaického panelu pomocí MPP regulátoru. Za neme tam, kde jsme v minulém lánku skon ili u blokového schématu: Obr. 1: Optimální regulace výkonu PV panelu Jedním z nejd ležit jších blok ve schématu na obr. 1 je násobi ka X1, která vypo ítává okamžitý výkon odebíraný z PV panelu. V minulém lánku jsme uvedli princip i obvodové schéma násobi ky s použitím komparátoru LM2903. Pro simulaci jsme však použili idealizované simula ní schéma, abychom urychlili simulaci, protože použití reálného zapojení velmi zpomalovalo výpo et. Zde je použité simula ní schéma:

2 Obr. 2: simula ní schéma násobi ky Jako zdroj pily zde posloužil zdroj V1 nakonfigurovaný jako zdroj pulz : Obr. 3: Nakonfigurování zdroje pulz jako zdroje pilovitého pr hu Dalším d ležitým blokem je extremální regulátor. Úkolem extremálního regulátoru obecn je najít extrém jaké funkce, v našem p ípad je tou funkcí sou in proudu a nap tí.

3 Obr. 4: Extremální regulátor Protože zát ž byla simulovaná pomocí zdroje nap tí ízeného nap tím, velikost zát že je v tomto p ípad nep ímo úm rná ídicímu nap tí. Z tohoto d vodu bylo nutné prohodit vstupy komparátoru U3 (viz obr. 4). Tento regulátor je ízen zdrojem úzkých hodinových impulz. Na obr. 1 to je zdroj V1. Tento zdroj nyní navrhneme s použitím reálných sou ástek. Obr. 5: Zdroj hodin pro extremální regulátor Základem zdroje impulz je komparátor U1. Kondenzátor C1 se rychle nabije p es diodu D1 a odpor R3. Po eklopení komparátoru se C1 pomalu vybije p es odpor R7. Tím je dosaženo úzkých impulz. Odpor R6,

4 který vytvá í kladnou zp tnou vazbu, slouží k vytvo ení hystereze komparátoru a má vliv na frekvenci hodin ím je kladná zp tná vazba siln jší (tj. menší hodnota R6), tím je frekvence hodin nižší (viz obr. 6). Obr. 6: Simulace zdroje hodinového signálu A zbývá nám simulace ízené zát že, která je na obr. 1 p edstavována ízeným zdrojem nap tí E1. Tento prvek je nejvíce zidealizovanou ástí simula ního schématu na obr. 1. Ve skute nosti zát ž nebude pracovat spojit, ale p erušovan s lineárn rostoucím zatížením, což komplikuje výpo et výkonu pomocí analogové násobi ky. Abychom vid li, jak se MPP regulátor bude chovat v reálu, nasimulujeme chování spínaného zdroje. Spínaný zdroj obvykle obsahuje ší kový modulátor (PWM), n jaký spína a induk nost. Na obr. 7 máme model PV panelu, ší kový modulátor (PWM), spína S1 a induk nost L1. PWM je tvo en zdrojem pilovitého pr hu V3 a komparátorem U1. Zdroj V4 ídí ší ku impulz, které ovládají spína S1. Na dalším obrázku (obr. 8) je zobrazen výstup simulace: zelená proud odebíraný z PV panelu, ervená nap tí PV panelu a modrá výkon odebíraný z panelu. Frekvence spínání S1 je 25kHz. Obr. 7: Simulace spínaného zdroje jako zát že PV panelu

5 Obr. 8: Výstup simulace obvodu podle obr. 7 Nyní se podíváme, jak koresponduje pr h vypo ítaného výkonu s pr hem nap tí na výstupu násobi ky. Obr. 9: Simulace násobi ky s PV panelem zatíženým spínaným zdrojem Na obr. 9 p ibyla násobi ka a kondenzátory C2, C3 ve funkci filtru. Na dalším obrázku vidíme, že vrchol ivky nap tí na výstupu násobi ky X1 ( ervená ára) je posunut proti k ivce výkonu vypo ítané simula ním programem. Zdá se, že tento posun je zp soben RC filtry na vstupech s íta ky. V praxi by to nem lo vadit za p edpokladu, že zm ny odb ru proudu nebudou p íliš rychlé (nastavení regulátoru). Závislost posunu vrcholu k ivky na RC konstant filtr je z ejmá z porovnání obr. 10 a 11. Obr. 10: Výstup simulace obvodu podle obr. 9 C2 = C3 = 10n

6 Obr. 11: Výstup simulace obvodu podle obr. 9 C2 = C3 = 100n Obvodové ešení solární nabíje ky Maximální nabíjecí proud je ízen ze dvou míst: 1) od extremálního regulátoru a 2) od nap tí baterie. Pro tento ú el se nám bude hodit obvod na obr. 12, p vodn uvedený v lánku http://freeenergy.xf.cz/inventions/dc-dc-control.pdf. Jedná se o proudem ízený oscilátor ur ený pro ízení spínaných zdroj. Zde nebudeme opakovat popis funkce tohoto oscilátoru, zájemce ho najde na výše uvedeném odkazu. Obr. 12: Oscilátor ízený proudem Místo zdroje V3 bude na neinvertující vstup (+) komparátoru U3 p ipojen výstup extremálního regulátoru, jenž bude ídit maximální proud odebíraný z PV panelu. Místo odporu R1 bude použit tranzistor ízený nap tím baterie.

7 Obr. 13: Solární nabíje ka K ovládání tranzistoru Q3, p es n jž se nabíjí kondenzátor C2 monostabilního klopného obvodu kolem U1, je použit regulátor s komparátorem U2, referen ním zdrojem U4 a odporovým d li em nap tí R7, R12. Cívky L1, L2, tranzistor M1 a další sou ástky tvo í blokující m ni. Kondenzátor C3 simuluje nabíjení baterie. Odpor R15 slouží k omezování proudu, aby nedošlo k p etížení m ni e. Na obr. 14 máme výstup simulace: modrá nap tí baterie (C3), zelená proud primární cívkou L1, ervená nap tí PV panelu. Obr. 14: Simulace solární nabíje ky podle obr. 13 Na úplný záv r si zkusíme nasimulovat celý MPP regulátor v nejjednodušší možné form. V nejjednodušší form proto, že na simulaci složit jšího systému by nesta il výkon po íta e.

8 Obr. 15: Jednoduchý MPP Na obr. 15 výše máme schéma zapojení jednoduché MPP nabíje ky. Vzniklo jednoduše tak, že jsme do obr. 9 p idali regulátor X2 a do série s cívkou L1 zapojili baterii V1. (Odpor R6 jsme pochopiteln vypustili.) Na dalším obrázku máme výstup simulace. Ukázalo se, že tento systém je pom rn nestabilní. Aby se poda ilo jej stabilizovat, museli jsme zv tšit integra ní konstantu integrátoru (obr. 4): hodnotu C1 jsme zvýšili na 220nF. Legenda: Modrá výstup násobi ky Zelená výstup extremálního regulátoru Fialová nap tí PV panelu Modrozelená výkon PV panelu ervená proud PV panelu Obr. 16: Výstup simulace obvodu podle obr. 15 Regulátor MPP by bylo možné jednoduše naprogramovat pomocí levného jedno ipového mikropo íta e (jiným názvem mikrokontroléru), nap íklad Attiny45 od firmy ATMEL, a vyšlo by to levn ji. Obvod Attiny45 má pouzdro pouze s osmi vývody, takže bychom navíc uspo ili místo na plošném spoji. To však není edm tem tohoto lánku. K tomuto ešení se možná v budoucnosti vrátím, ale vyžádá si to delší as na ípravu, nebo pro jeho ov ení bude nutné naprogramovat mikrokontrolér a ov it na reálném zapojení.