Tengo un montón de células solares cuyo punto de máxima potencia es de alrededor de 18 V y un sistema alimentado por batería que utiliza baterías LiPo 3S (9-12,6 V). Me gustaría conectar estas células solares al sistema para aumentar la resistencia (es decir, el tiempo de funcionamiento desde que la batería está llena hasta que está 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 usar un MPPT , incluido posiblemente uno que admita la recarga de baterías LiPo. Lo que busco es el mínimo esfuerzo requerido para un prototipo de trabajo donde parte del requisito de energía del sistema lo proporciona la celda solar. En particular, no necesito la capacidad de carga de la batería y estaría bien si las células solares no operaran en el punto de máxima potencia (es decir, estaría bien si operaran con el voltaje de la batería, lo que produciría aproximadamente la mitad de la eficiencia) . Además, dado que la celda solar puede proporcionar solo ~30% (~8W) de la potencia promedio total (~25W), la batería no se puede reemplazar por completo y la fuente de alimentación no se puede cambiar simplemente de batería o celda solar dependiendo de la carga de la batería. o condición de iluminación.
El requisito mínimo es un diodo del panel fotovoltaico (solar) a la batería.
Esto sujetará el voltaje del panel fotovoltaico a una caída de diodo por encima del voltaje de la batería.
La salida del panel será > Imp y < Isc. Efectivamente estará cerca de ser una fuente de corriente constante. Este arreglo le dará alrededor de Vbat/Vmp de la potencia máxima del panel o alrededor de 11/18 o alrededor del 60%.
Puede acercarse mucho más a la potencia de salida del panel completo con un simple convertidor reductor. Este podría ser un diseño discreto que usa algunos transistores y un inductor, pero es más fácil y casi tan barato usar algo como un MC34063. Estos son muy antiguos, con una frecuencia máxima más baja que la mayoría de los circuitos integrados SMPS modernos, 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 del panel como su voltaje controlado: el convertidor funciona para tratar de mantener Vpanel en Vmp. Esto puede estar dentro de un pequeño porcentaje de la energía MPPT en gran parte del rango de entrada solar.
pjc50
phil escarcha
Abey
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